Правильная фазировка силовых трансформаторов, проверка

На электрических схемах принято отмечать жирной точной начало намотки отдельных катушек трансформатора, если это необходимо. Но, выводы катушек реального трансформатора могут не иметь вообще никакой маркировки.

При прозвонке неизвестного трансформатора, может понадобиться определить начало намотки некоторых катушек. Например, если две отдельные части первичной обмотки включить навстречу друг другу, то они просто могут выйти из строя.

На картинке изображён трансформатор, у которого первичная обмотка состоит из двух частей и эти части подключены в противофазе, что недопустимо (!).

Для фазировки обмоток трансформатора можно использовать стрелочный вольтметр постоянного тока и батарейку (химический элемент питания) включённые по приведённой схеме.

схема фазировки обмоток

Диапазон измеряемого напряжения вольтметра нужно подобрать так, чтобы было хорошо заметно движение стрелки. Начинать лучше с большего диапазона.

Если при замыкании выключателя, стрелка вольтметра отклонилась в прямом направлении, то за начало фазируемых обмоток трансформатора нужно принять «+» (плюс) батареи и «+» вольтметра.

Если стрелка отклонилась в обратном направлении, обмотки подключены в противофазе относительно «+» батареи и «+» вольтметра.

Нужно иметь в виду, что при замыкании выключателя, стрелка вольтметра будет отклоняться в одну сторону, а при размыкании в противоположную, из-за возникшей ЭДС самоиндукции. Ориентироваться нужно по отклонению стрелки именно в момент включения выключателя.

При подключении катушек витых стержневых или штампованных стержневых трансформаторов, у которых два симметрично расположенных каркаса, нужно иметь в виду, что силовые магнитные линии выходят из одного каркаса, но входят в другой.

На картинке изображён трансформатор, у которого первичная обмотка состоит из двух симметричных катушек с выводами 1, 2 и 1’, 2’. Катушки расположены на двух симметрично расположенных друг относительно друга каркасах. правильная фазировка первичной обмотки трансформатора

Например, чтобы соединить катушки такого трансформатора последовательно, нужно соединить выводы 2 и 2’, а сеть подключить к выводам 1, 1’.

Видео: Фазировка трансформаторов

Методы фазировки трансформаторов. Как правильно фазировать обмотки. Теория и практика.

Поделиться ссылкой:

Фазировка силовых трансформаторов | Как оценить возможность включения в работу нового электрооборудования | Архивы

Страница 31 из 46

Перед включением силовых трансформаторов на параллельную работу с сетью должна быть проверена тождественность фаз напряжений включаемого трансформатора и сети. В противном случае возможно протекание значительных уравнительных токов между параллельно работающими трансформаторами, что ограничивает их используемую мощность или приводит к значительной перегрузке. При несовпадении чередования фаз включение равносильно включению на короткое замыкание.
Такая проверка называется фазировкой и заключается в измерении напряжения между разноименными фазами включаемого трансформатора и сети и фиксации отсутствия напряжения между одноименными фазами. Фазировка производится с помощью вольтметров, если напряжения сети и трансформатора не более 380 В, и вольтметров, включаемых через трансформаторы напряжения, если фазируемые напряжения более 380 В. На напряжении 2—10 кВ фазировка может производиться с помощью специально предназначенных для этого указателей напряжения.

Во избежание ошибок фазируемые напряжения должны различаться в абсолютных значениях не более чем на 10%. На рис. 131 и 132 приведены схемы измерений на низком и высоком напряжениях.

Рис. 131. Фазировка силовых трансформаторов на низком напряжении:
Т1— работающий трансформатор; Т2 — фазируемый трансформатор
При наличии заземления (рис. 131, а) достаточно просто произвести проверку с помощью вольтметра или какого-нибудь индикатора напряжения, так как электрически замкнутый контур, необходимый для измерений, образуется заземлением. При отсутствии заземления (рис. 131,6) для образования электрического контура необходимо перед производством измерений соединять любую пару предполагаемых одноименных фаз с помощью разъединителя или временной перемычки.

Рис. 132. Фазировка силовых трансформаторов на напряжении более 380 В. Шиносоединительный выключатель Q отключен

Рис. 133 Векторные диаграммы для нормального случая фазировки трансформаторов

Если при измерении оказывается, что между одноименными фазами напряжение отсутствует, а между одной из одноименных и противоположными разноименными напряжение есть и оно примерно одинаково (рис. 133), то такой трансформатор может быть включен в сеть или на параллельную работу с другими трансформаторами. Но возможны и другие случаи, представленные на рис. 134.
На рис. 134, а трансформаторы соединены по схеме У/У, нейтрали заземлены; при измерении нулевых показании нет; измеренное напряжение между одноименными фазами 2£ф, а разноименными Еф. Для возможности включения трансформатора в этом случае необходимо поменять начала и концы всех обмоток фазируемого трансформатора.

На рис. 134,6 трансформаторы соединены по схеме У/Д; нейтрали не заземлены; нулевых показании при измерениях нет, но одно из них — ЕЛ, а второе — 2. В этом случае перемычкой соединяются такие разноименные фазы, между которыми было измерено и после этого вновь повторяется фазировка, чтобы убедиться, что оказались перепутаны между собой фазы а2 и с2 (левый рисунок) или а2 и b2 (средний рисунок). На рисунке правом дано восстановление перепутанных фаз.
На рис. 134, в показаний с нулевыми значениями нет или имеется только одно, а другие измерения — 3Ел или 2Ел при различных соединениях а2 с с1 (левый рисунок), а2 с а1 (средний рисунок) и а2 с а1(правый рисунок). Из всех трех рисунков видно, что имеет место случай сдвига одноименных фаз на 60°, т. е. несоответствие фаз. Необходимо поменять местами фазы со стороны питания фазируемого трансформатора и с низкой стороны, например А с В и а с 6, что должно дать обратный сдвиг фаз на 60° и их соответствие. После этого производится контрольная проверка.
Перед фазировкой на высоком напряжении с помощью трансформаторов напряжения у последних должна быть проверена фазировка между собой подачей на них одного и того же напряжения.

Рис. 134. Векторные диаграммы для некоторых ненормальных случаев фазировки трансформаторов

4. Фазировка в трансформаторах | 9. Трансформаторы | Часть2

4. Фазировка в трансформаторах

Фазировка в трансформаторах

Поскольку трансформаторы являются, по существу, устройствами переменного тока, нам необходимо знать фазовые соотношения между первичной и вторичной цепями. Используя SPICE пример из предыдущей статьи, мы можем построить графики напряжений для первичной и вторичной цепей и увидеть их фазовые соотношения:

 

spice transient analysis file for use with nutmeg:

transformer
v1 1 0 sin(0 15 60 0 0)
rbogus1 1 2 1e-12
v2 5 0 dc 250
l1 2 0 10000
l2 3 5 100
k l1 l2 0.999
vi1 3 4 ac 0
rload 4 5 1k
.tran 0.5m 17m
.end
 
nutmeg commands:
setplot tran1
plot v(2) v(3,5)

 

Вторичное напряжение U(3,5) синфазно с первичным напряжением U(2) и уменьшено в десять раз.

При переходе от первичного U(2) ко вторичному U(3,5), напряжение уменьшилось в десять раз (рис. выше), а ток,соответственно, увеличился в 10 раз (рис. ниже). И ток (рис. ниже) и напряжение (рис. выше) при переходе от первичной обмотки к вторичной, находятся в одной фазе.

 

nutmeg commands:
setplot tran1
plot I(L1#branch) I(L2#branch)

 

Первичный и вторичный токи синфазны. Вторичный ток увеличивается в десять раз.

 

Похоже, что напряжения и токи в двух обмотках трансформатора синфазны друг с другом, по крайней мере, для нашей резистивной нагрузки. Все это достаточно просто, но было бы неплохо узнать, каким образом мы должны подключить трансформатор, чтобы обеспечить правильные фазовые соотношения. В конце концов, трансформатор представляет собой не что иное, как набор магнитно-связанных катушек индуктивности, а катушки, как правило, не имеют каких-либо обозначений полярности. Если мы посмотрим на немаркированный трансформатор, то не сможем визуально определить способ его подключения к цепи, чтобы получить синфазные (или сдвинутые на 180

o) напряжения и токи:

 

На практике полярность трансформатора может быть неоднозначной.

 

Поскольку это является практической проблемой, производители трансформаторов придумали своего рода стандарт маркировки полярности для обозначения фазовых соотношений. Данный стандарт представляет собой не что иное, как точку, расположенную рядом с каждой обмоткой трансформатора:

 

Пара точек указывает на полярность.

 

На трансформатор иногда наносится схема, обозначающая провода первичной и вторичной обмоток. На этой же схеме присутствует пара точек, похожих на те, что показаны на рисунке выше. Иногда точки на схему трансформатора не наносятся. В этих случаях полярность обмотки представляют номера индексов, следующих за символами, обозначающими провода обмоток трансформатора «H» и «X». Провод «1» (h2 и X1) представляет собой место, где обычно размещаются точки маркировки полярности.

Подобное размещение точек рядом с верхними концами первичной и вторичной обмотки говорит нам о том, что любая мгновенная полярность напряжения в первичной обмотке, будет такой же, как и во вторичной обмотке. Другими словами, сдвиг фазы от первичной обмотки к вторичной будет равен нулю.

И наоборот, если точки будут располагаться на противоположных концах обмоток, то фазовый сдвиг между первичной и вторичной обмотками будет составлять 180^o:

 

ФАЗИРОВКА ТРАНСФОРМАТОРОВ

Независимо от проверки группы соединения обмоток включение трансформатора на параллельную работу после монтажа, капитального ремонта, а также при изменениях в схемах его подсоединения допускается только после проведения фазировки. Фазировка состоит в определении одноименности фаз, соединяемых между собой. Очевидно, что

при этом необходимо убедиться в отсутствии напряжения между парами зажимов вторичных обмоток, включаемых на одни шины. В установках до 380 В для контроля отсут* ствия напряжения применяются вольтметры. В установках высокого напряжения — специально приспособленные указатели напряжения или вольтметры, подключаемые к трансформаторам напряжения.

Рис. 7.28. Схема фазировки двух трансформаторов с заземленной ней-тралью прямым методом

Различают прямые и косвенные методы фазировки. При прямом методе фазировка производится на том напряжении, на котором в дальнейшем будет произведено включение трансформаторов. Прямые методы наглядны, но применяют их при номинальном напряжении вторичных обмоток не выше 110 кВ. Косвенные методы, при которых фазировка производится на вторичном напряжении трансформаторов напряжения, не так наглядны, как прямые, но более безопасны для персонала.

На рис. 7.28 показана схема фазировки двух трансформаторов прямым методом при помощи вольтметра. Перед фазировкой вольтметром проверяют наличие нормального напряжения между зажимами каждого трансформатора, после чего производят замеры по фазировке. Для этого один конец измерительного прибора присоединяют к одному из зажимов вторичной обмотки трансформатора, например зажиму а, а вторым поочередно касаются трех зажимов вторичной обмотки другого трансформатора. Так производят¹ три замера напряжений между зажимами а\а% аф₂, а_хс2. При тождественности групп соединений и правильно присоединенной ошиновке один из этих замеров должен быть нулевым. Затем производят замеры напряжений между зажимами &i&2> bic₂и С\С2. По окончании замеров зажимы, между которыми получились нулевые показания, соединяют для осуществления параллельной работы трансформаторов. Если после первых трех измерений (aia2, ai&2. OiC₂) ни одно показание вольтметра не было равно нулю, то это указывает на наличие сдвига по фазе напря-

Рис. 7.29. Схема фазировки трансформатора 110/10 кВ косвенным методом на зажимах вторичных обмоток трансформаторов напряжения

жений одного трансформатора относительно другого и, следовательно, невозможность их параллельного включения. Косвенные методы фазировки применяются на подстанциях с двумя системами шин с помощью трансформаторов напряжения, подключенных к шинам. Для этого фазируемый трансформатор с вторичной стороны включается на резервную систему шин, не имеющую напряжения, а все работающие трансформаторы и линии в это время находятся на другой (рабочей) системе шин (рис. 7.29). Напряжение для фазировки на фазируемый трансформатор и резервную систему шин подается включением трансформатора со стороны обмотки ВН. Фазировка производится на зажимах НН трансформаторов напряжения, принадлежащих рабочей и резервной системам шин. При несовпадении фаз производят их перестановку. При совпадении фаз трансформаторы замыкают на параллельную работу включением шиносоединительного выключателя. Для того чтобы быть уверенным в совпадении фаз самих трансформаторов напряжений, их предварительно фазируют между собой при включенном шиносоединительном выключателе. Фазировку трехобмоточных трансформаторов производят в два приема. Сначала включают трансформатор со стороны ВН и производят его фазировку со стороны НН. При совпадении фаз трансформатор отключают со стороны НН и включают на резервную систему шин со стороны СН и вновь производят фазировку на этом напряжении. После получения необходимых результатов при обеих фазировках трансформатор считается сфазированным и его включают на параллельную работу тремя обмотками.

Узнать еще:

Устройство для определения фазировки обмоток

При ремонте или монтаже радиоэлектронного и электротехнического оборудования часто возникает необходимость в определении НАЧАЛА и КОНЦА обмоток трансформаторов, электрических машин и других устройств. Известные способы решения этой задачи (с помощью магнитной стрелки, контрольной катушки и т.д.) не всегда удобны, некоторые опасны.

На рис.1 показано устройство, позволяющее быстро и легко определить фазировку обмоток электротехнических устройств со стальным, пермаллоевым или ферритовым магнитопроводом. Принцип действия устройства основан на сравнении фаз переменного напряжения на двух обмотках проверяемого устройства. Переменное несинусоидальное напряжение вырабатывается генератором на основе триггера Шмитта, собранном на ИМС DD1.1, DD1.2, резисторе R1 и конденсаторе C1. Инверторы DD1.3 и DD1.4 инвертируют колебания, вырабатываемые генератором на DD1.1 и DD1.2.

Усилитель мощности мостового типа выполнен на транзисторах VT1–VT4. Плечи моста запитываются противофазными напряжениями. Нагрузкой моста является одна из обмоток L1 испытуемого устройства. Противофазные несинусоидальные напряжения с генератора также поступают на два фазовых детектора, выполненных на логических элементах DD2.1 и DD2.2. В обмотке L2 испытуемого устройства наводится ЭДС, которая поступает на вход компаратора напряжения DA1. Порог компаратора устанавливается с помощью подстроечного резистора R2. Компаратор DA1 обладает большим коэффициентом усиления, поэтому на резисторе R4 выделяются прямоугольные импульсы. Выходной сигнал компаратора DA1 подается одновременно на другие входы фазовых компараторов DD2.1 и DD2.2.

Согласно таблице истинности логического элемента «исключающее ИЛИ» (обозначается =1), выходной сигнал будет равен лог. «1», если сигналы на входах будут отличаться друг от друга (0 и 1). Если же входные сигналы совпадают (два нуля или две единицы), то выходной сигнал равен лог. «0». Выходные сигналы с фазовых детекторов после инвертирования логическими элементами DD2.3 и DD2.4 усиливаются транзисторами VT5 и VT6. Если выходной сигнал с компаратора DA1 совпадает по фазе с сигналом с инверторов DD1.3 и DD1.4, то на выходе фазового детектора DD2.1 будет присутствовать уровень лог. «0». Транзистор VT5 открыт, и светодиод VD1 включен. На выходе фазового детектора DD2.2 будет уровень лог. «1», так как входной сигнал с компаратора DA1 не совпадает с противофазным сигналом с инверторов DD1.1 и DD1.2, транзистор VT6 закрыт, и светодиод VD1 не светит. Какой из светодиодов, VD1 или VD2, будет включен, зависит от фазировки выводов катушки L2. Параллельное включение инверторов DD1.1, DD1.2 и DD1.3, DD1.4 необходимо для раскачки усилителя мощности на транзисторах VT1–VT4.

При питающем напряжении 15 В амплитуда переменного напряжения на катушке составляет 30 В. Этого вполне достаточно для проверки 2 кВт асинхронного электродвигателя. Амплитуда наведенного напряжения в катушке L2 составит 1 В. Если устройство использовать для маломощных устройств, то напряжение питания можно уменьшить до 9 В. Работоспособно оно даже при напряжении питания 6 В. Свечение светодиода VD1 означает, что подключенному к клемме ХТ2 проводнику катушки L2 можно присвоить символ «Н» – начало обмотки (либо «К» – конец, если включен светодиод VD2).

Если поменять местами проводники катушки L2, то включится светодиод VD2. Свечение любого из светодиодов означает, что устройство включено и работает.

Светодиоды необходимо выбирать разноцветные, например зеленый и красный. После изготовления прибора, чтобы не путать выводы катушек, необходимо промаркировать зажимы (или соединительные провода).

Чтобы упростить работу с прибором, можно сделать проводники, которые подключаются к катушке L2, разноцветными.

Расположение деталей и вид со стороны деталей показан на рис.2.
На рис.3 показана печатная плата со стороны монтажа.

5 правил, особенности и схема

Автор otransformatore На чтение 6 мин Опубликовано 17.08.2019

Некоторые особенности эксплуатации электрических сетей и установок требуют возможность включения нескольких устройств преобразования электроэнергии. При соблюдении условий параллельной работы силовых трансформаторов улучшаются большинство показателей электроснабжения, в том числе перегрузочная способность и надежность.

Включение по данной схеме требует проведения дополнительных работ, направленных на недопущение неправильных подключений и возникновение недопустимых режимов и аварийных ситуаций.

В каких случаях нужен параллельный режим работы трансформаторов

Включение нескольких устройств преобразования электрической энергии преследует несколько целей:

1. Повышение мощности преобразования.
2. Увеличение надежности.
3. Увеличение перегрузочной способности.
4. Более рациональное использование свободного места.
5. Снижение потерь при работе в периоды малой нагрузки.

Увеличение мощности потребителей требует соответственного увеличения  мощности трансформатора. Цель параллельного включения – возможность  не выполнять демонтаж и замену более слабого оборудования. В данном случае применяют дополнительную установку параллельно подключенного трансформатора. В  первом приближении можно считать, что допустимая мощность потребителей в таком случае удваивается.

Отдельная категория потребителей отличается высокими требования к надежности электропитания. В таком случае назначение дублирующих трансформаторов – возможность обеспечения питанием в случае выхода части преобразователей из строя.

Параллельное включение трансформаторов применяют также в том случае, когда установка одного более мощной конструкции не соответствует требованиям по габаритам. Часто проще установить несколько малогабаритных конструкций вместо одно более мощной.

Снижение потерь на преобразование в период минимального потребления достигается путем отключения части трансформаторов.

Особенности и схема работы параллельного соединения

Не следует путать совместную и параллельную работу силовых трансформаторов. В первом случае устройства подключены параллельно в питающую сеть, но работают на разные  потребители или на одни, но в разное время путем установки переключателя.  Таким образом, происходит распределение нагрузки между преобразователями электроэнергии.

Параллельная работа трансформирующих устройств требует выполнения нескольких условий. При не соблюдении хотя бы одного из них, по обмоткам трансформаторов начинает протекать уравнительный ток, который снижает допустимую мощность нагрузки, вызывает перегруз преобразователя и снижает общий КПД.

Условия включения и работы по ПУЭ

В нормативно-технической документации, в частности Правилах устройства электроустановок (ПУЭ) оговорены все допустимые условия проектирования, установки и эксплуатации трансформаторного оборудования.

Условия параллельной работы дополнительно сформулированы в Правилах технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП). В частности, здесь сформулированы основные требования подключения:

• соответствие групп соединения обмоток;
• допустимое соотношение мощностей трансформаторов;
• допустимые нормы отклонения коэффициентов трансформации;
• нормы напряжения короткого замыкания;
• фазировка.

Фазировка

Одно из важнейших требований к параллельному включению трансформаторов – выполнение фазировки обмоток.

Соблюдать правильность чередования фаз необходимо потому, что в противном случае произойдет короткое замыкание между обмотками трансформаторов. При смещении фаз в проводниках величина напряжения в каждый момент времени различна, поэтому между ними возникает электрический ток.

Особенно важна процедура фазировки в случаях использования устройств с разными группами включения обмоток.

Напряжение на обмотках

Параллельная работа допускается только в случае равенства напряжений на высокой и низкой сторонах. Данное требование вызвано тем, что при неодинаковых значениях напряжения через обмотки начнут протекать уравнительные токи.

В устройствах с возможностью регулировки коэффициента трансформации необходимо учитывать положение переключающих устройств. Допускается коррекция выходных значений до необходимых значений с учетом того, чтобы не возникло перегрузки одного из трансформаторов.

Напряжение короткого замыкания

Трансформаторы должны иметь равное напряжение короткого замыкания, что обусловлено сопротивлением обмоток. Устройства с низким напряжением короткого замыкания имеют более низкоомную обмотку, а, как известно из схемы параллельного включения цепей, величина тока обратно пропорциональна сопротивлению участка. В противном случае возможна ситуация, когда трансформатор с более низким значением напряжения короткого замыкания будет работать в более нагруженном режиме.

Разница в данном параметре не должна превышать 10%.

Соответствующие друг другу обмотки

Обмотки устройств должны иметь одинаковую группу соединений, поскольку при сдвиге фаз, между обмотками начнут протекать уравнительные токи и тем большие, чем выше величина сдвига фазы, вплоть до короткого замыкания при сдвиге фаз 180 гр.

Перед включением необходимо проверить соответствие группы включения и фазировку каждой обмотки.

Мощность

Несколько меньшие требования предъявляются к трансформаторам в отношении их мощности. В соответствии с требованиями ПТЭЭП соотношение мощностей не должно превышать 1:3.

Подключение устройств с разной мощностью приводит к тому, нагрузка между установками будет распределена неравномерно и менее мощное устройство будет работать с перегрузкой.

Как выполнить фазировку

Фазировку выполняют, в основном, для вторичных цепей. В зависимости от состояния нейтрали, измерения производят по двум методикам.

Заземленная нейтраль

1. В сеть подключаются цепи первичных обмоток. Нейтраль заземляется.
2. Измеряют напряжение относительно вывода а₁ первого трансформатора и выводами а₂, в₂, с₂ второго;
3. Повторяют те же действия для выводов в₁ и с₁.

Изолированная нейтраль

1. Подключаются первичные обмотки;
2. Подключают перемычку между выводами а₁ и а₂;
3. Измеряют напряжение в₁-в₂, с₁-с₂;
4. Переставляют перемычку на выводы в₁ и в₂;
5. Измеряют напряжение а₁-а₂, с₁-с₂;
6. Повторяют действия, переставив перемычку на выводя с₁ и с₂.

При обоих способах измерений соединению подлежат выводы, между которыми отсутствует напряжение.

Для измерения используются такие приборы:

• Для цепей 0.4 кВ и ниже – вольтметры;
• От 0.4 до 10 кВ – указатели напряжения;
• Свыше 10 кВ – трансформаторы напряжения.

Устройства для измерения должны быть рассчитаны на удвоенное линейное напряжение.

Как выполнить подключение

Подключение трансформаторов в параллельную работы допускается только при соблюдении всех перечисленных условий. Допускается возможность работы устройств с различными группами включения обмоток:

• в группах с разницей 4 часа (120 гр.) производится круговая перестановка обмоток;
• группы с разницей 6 часов (180 гр.), например 0, 4, 8 и 6, 10, 2, подключаются после смены мест начала и конца обмотки одного из трансформаторов;
• в нечетных группах меняются местами две фазы на обмотках высокого и низкого напряжений.

Во всех случаях выполняют повторную фазировку обмоток.

Включение в параллельную работу устройств с четной и нечетной группы невозможно.

Все работы по установке и коммутации выполняются при отсутствии высокого напряжения.

Последствия невыполнения условий

Невыполнение перечисленных условий приводит к следующим последствиям:

1. Несоблюдение фазы вызывает прохождение тока через первичную обмотку даже при отсутствии нагрузки в результате сдвига фаз между проводами. В наихудшем варианте, при сдвиге фаз 180 гр., ток будет равен току короткого замыкания.
2. Неравенство коэффициента трансформации. Ток будет протекать от устройства с высоким напряжением. Также увеличится холостой ход, который будет тем выше, чем больше разница в коэффициенте трансформации. Допустимая разница коэффициентов трансформации составляет не более 0.5%.
3. Неравенство напряжения короткого замыкания не вызывает роста тока холостого хода, но при подключении нагрузки трансформатор с меньшим сопротивлением обмотки будет работать с перегрузкой. Допускается разница напряжения короткого замыкания не более 10%.
4. Аналогичная ситуация возникает при использовании устройств с большой разницей номинальной мощности. Мощность одного из устройств не должна превышать более, чем в 3 раза мощность другого.

Достоинства и недостатки

Среди достоинств рассматриваемого типа включения следует отметить следующие:

• увеличение допустимой мощности потребителей;
• возможность горячего резервирования питания особо требовательных групп потребителей;
• улучшение условий охлаждения устройств;
• возможность оперативного регулирования количества подключенных устройств в условиях значительного изменения мощности потребителей.

При проектировании питающих установок нужно учитывать, что параллельные схемы включения не лишены недостатков:

• усложнение за счет установки коммутирующих и соединительных устройств;
• необходимость установки однотипных устройств;
• увеличение габаритов помещения;
• сложность подключения.

ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФАЗИРОВКИ ОБМОТОК

Нередко при монтаже или ремонте различного радиоэлектронного и электро­технического оборудования возникает необходимость в определении начала и конца обмоток трансформаторов, электрических машин и тому подобных узлов и устройств. Известные способы решения этой задачи (с помощью магнитной стрел­ки, контрольной катушки и т. д.) не всегда удобны или приемлемы, так как требуют, например, предварительной сборки магнитной системы аппарата или подачи в его обмотки относительно большого тока.

Описываемый ниже несложный, но чувствительный прибор позволяет быстро и легко определить фазировку обмоток электрических машин со стальным, пермал- лоевым или ферритовым магнитопроводом. Действие прибора основано на срав­нении фаз напряжения на двух обмотках проверяемого устройства чувствитель­ным индикатором.

Структурная схема прибора представлена на рис. 1. Переменное несинусои­дальное напряжение, вырабатываемое генератором Г поступает одновременно на обмотку / испытуемого объекта ИО (трансформатора, электрогенератора и т. п.) и на вход фазочувствительного индикатора ФИ. В обмотке // объекта наводится ЭДС, которая подается на элект­ронный ключ ЭК, управляющий работой фазочувствительного ин­дикатора. В зависимости от по­лярности подключения к прибору обмотки // фаза наведенной ЭДС будет или совпадать или не совпа­дать с фазой напряжения на об­мотке /. Совпадение фаз индици­руется загоранием одной лампы, а несовпадение — другой.

Принципиальная схема прибора изображена на рис. .2. Двухтактный генератор собран на транзисторах V1 и V2, включенных по схеме с общим эмиттером. Напря­жение с обмотки /// трансформатора Т1 поступает на фазочувствительный индика­тор, а с обмотки IV— на проверяемый объект. Переключателем S1 это напряжение можно ступенчато изменять в пределах 0,25…6 В.

Переменное напряжение, снимаемое с обмотки проверяемого объекта, пода­ется на вход электронного ключа (Вход 2), собранного на транзисторах V14-V16. Если амплитуда этого напряжения недостаточна для четкой работы ключа, ее по­вышают входным трансформатором T2 (сигнал в этом случае подают на Вход 1). С выхода электронного ключа (с коллектора транзистора V16) сигнал через диоды V7, V8 поступает на вход фазочувствительного индикатора, собранного на транзи­сторах V9-V12.

С обмотки /// трансформатора Т1 переменное напряжение подается на базы транзисторов V3_t V4 через токоограничивающие резисторы R3, R4. Транзисторы работают в ключевом режиме, подавая поочередно через диоды V5, V6 открыва­ющие сигналы на базы транзисторов V9_t V10. Но базы этих транзисторов через ди­оды V7, V8 соединены также и с выходим электронного ключа. Поэтому откроется тот из транзисторов, к базе которого будет приложено отрицательное напряжение. Если откроется, например, транзистор V9, то закроется V11; при этом будет от­крыт транзистор V12 и зажжется лампа Н2.

Светить будет лампа в том плече фазового индикатора, в котором вводное на­пряжение, снимаемое с обмотки /// трансформатора T1, по фазе совпадает с на­пряжением в проверяемой обмотке. Ток через лампы Н1 и Н2 имеет импульсный характер, но из-за тепловой инерции и относительно высокой частоты генератора мигания не наблюдается.

В приборе использованы широко распространенные детали. Транзисторы како­го-либо подбора не требуют. Вместо П217 можно использовать любые из серий П213-П217; вместо МП41А — любые из серий МП39-МП42. Диоды Д102А можно заменить на любые кремниевые или германиевые.

Трансформатор Т1 намотан на магнитопроводе сечением 3,5…4 см². Обмотка / содержит 2×50 витков, обмотка // — 2×30 витков, /// — 2×100 витков и IV — 5+25 + 40 витков (считая от нижнего по схеме вывода). Все обмотки выполнены проводом ПЭВ-1 0,15. Повышающий трансформатор Т2 — стандартный, ТВЗ-1-2. Вместо него можно использовать самодельный, намотанный на магнитопроводе I±l16x20. Обмотка / содержит 100 витков провода ПЭВ-1 0,2, // — 3000 витков ПЭВ-1 0,12. В крайнем случае можно применить любой трансформатор с магнитопроводом се­чением 3…4 см² и коэффициентом трансформации около 20…30.

Лампы Н1 и Н2 — МН1-0,068. Переключатель S1 — галетный, S2 — тумблер ТВ1-2, S3, S4 — П2К. Источником питания прибора служит батарея из элементов 373 общим напряжением 9 В.

После изготовления прибора необходимо промаркировать его соединительные проводники (или зажимы). Для этого соединяют проводники Входа 2 с выходными и нажимают на кнопку S3. Если загорится лампа ///, то это означает, что проводники попарно одноименны, т. е. соединенным один с другим входному и выходному про­водникам можно присвоить одинаковый символ Н, что означает начало обмотки (либо К — конец). Вместо такого обозначения можно просто выбрать эти провод­ники с изоляцией одного цвета.

Если же при нажатии на кнопку S3 загорится лампа Н2, то следует поменять местами выходные проводники.

Для определения фазировки обмоток, например трансформатора, необходимо выходные зажимы прибора соединить гибкими проводниками с выводами любой обмотки трансформатора, а входные зажимы Вход 2 соединить с любой другой об­моткой. После этого нажимают на кнопку S3. Если при этом загорится лампа Н1, что означает, что зажимы, к которым подключены проводники одного цвета, одно­именны — положим, начала обмоток. Если загорится лампа Н2, то разноименны.

В случае, если не загорится ни одна лампа, то следует нажать на кнопку S4 Контроль. Загорание обеих ламп говорит о том, что прибор исправен, а в цепи об­моток проверяемого устройства есть обрыв.

Прибор полезно укомплектовать рамкой размерами примерно 100×250 мм из

30..      .50 витков медного провода ПЭВ-2 0,51. Используя эту рамку, можно опреде­лять фазировку полюсов больших электрических машин перед их монтажом в об­щем корпусе.

Журнал «Радио», 1981 ,№ -8, с. 24

Источник: Измерительные пробники. Сост. А. А. Халоян.— М.: ИП РадиоСофт, ЗАО «Журнал «Радио», 2003.— 244 с: ил.— (Радиобиблиотечка. Вып. 20)

Фазирование | Трансформеры | Учебник по электронике

Поскольку трансформаторы по сути являются устройствами переменного тока, нам необходимо знать фазовые соотношения между первичной и вторичной цепями. Используя наш предыдущий пример SPICE, мы можем построить кривые для первичной и вторичной цепей и сами увидеть фазовые отношения:

Файл переходного анализа специй для использования с мускатным орехом:
 трансформатор
 v1 1 0 грех (0 15 60 0 0)
 rbogus1 1 2 1e-12
 v2 5 0 постоянного тока 250
 l1 2 0 10000
 l2 3 5 100
 К l1 l2 0.999
 vi1 3 4 ac 0
 rload 4 5 1k
 .tran 0.5м 17м
 .конец
 команды мускатного ореха:
 setplot tran1
 сюжет v (2) v (3,5)
 

Вторичное напряжение V (3,5) синфазно с первичным напряжением V (2) и понижено в десять раз.

При переходе от первичной обмотки, В (2) к вторичной, В (3,5), напряжение снижалось в десять раз, а ток повышался в десять раз. Формы сигналов как тока, так и напряжения являются синфазно при переходе от первичного к вторичному.

Команды мускатного ореха: setplot tran1 plot I (L1 # branch) I (L2 # branch)
 

Первичный и вторичный токи синфазны. Вторичный ток увеличивается в десять раз.

Обозначения трансформатора

Похоже, что напряжение и ток двух обмоток трансформатора синфазны, по крайней мере, для нашей резистивной нагрузки. Это достаточно просто, но было бы неплохо знать , каким образом мы должны подключить трансформатор, чтобы обеспечить соблюдение правильного фазового соотношения.

В конце концов, трансформатор — это не что иное, как набор магнитно связанных индукторов, а на индукторах обычно нет какой-либо маркировки полярности. Если бы мы посмотрели на немаркированный трансформатор, у нас не было бы возможности узнать, как подключить его к цепи, чтобы получить синфазное (или не синфазное на 180 °) напряжение и ток:

На практике полярность трансформатора может быть неоднозначной.

Поскольку это практическая проблема, производители трансформаторов разработали своего рода стандарт маркировки полярности для обозначения фазовых соотношений.Он называется условным обозначением точек и представляет собой не что иное, как точку, помещенную рядом с каждым соответствующим плечом обмотки трансформатора:

Пара точек указывает полярность.

Обычно трансформатор поставляется с какой-то схематической диаграммой, на которой отмечены выводы проводов для первичной и вторичной обмоток. На схеме будет пара точек, похожая на то, что видно выше.

Иногда точки будут опускаться, но когда метки «H» и «X» используются для обозначения проводов обмотки трансформатора, предполагается, что нижние индексы обозначают полярность обмотки.Провода «1» (H ₁ и X ₁ ) обозначают места, где обычно размещаются точки маркировки полярности.

Подобное расположение этих точек рядом с верхними концами первичной и вторичной обмоток говорит нам о том, что любая мгновенная полярность напряжения, наблюдаемая на первичной обмотке, будет такой же, как и на вторичной обмотке. Другими словами, фазовый сдвиг от первичного к вторичному будет равен нулю градусов.

С другой стороны, если точки на каждой обмотке трансформатора не совпадают , а не , фазовый сдвиг будет 180 ° между первичной и вторичной обмотками, например:

Не в фазе: основной красный — точка, дополнительный черный — точка.

Конечно, условное обозначение точек указывает только на то, какой конец каждой обмотки является каким относительно другой обмотки (ей). Если вы хотите самостоятельно изменить соотношение фаз, все, что вам нужно сделать, это поменять местами соединения обмотки следующим образом:

В фазе: первичный красный в точку, вторичный красный в точку.

ОБЗОР:

• Фазовое соотношение напряжения и тока между первичной и вторичной цепями трансформатора прямое: в идеале нулевой фазовый сдвиг.
• Условное обозначение точек — это тип маркировки полярности для обмоток трансформатора, показывающий, какой конец обмотки является каким относительно других обмоток.

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ЛИСТЫ:

Фазирование трансформатора

: точечная нотация и точечное соглашение

Фазирование трансформатора: точечное обозначение и точечное соглашение

Точечное обозначение

Обычно, когда мы изучаем трансформаторы, мы предполагаем, что первичные и вторичные напряжения и токи находятся в фаза.Но так бывает не всегда. В трансформаторе соотношение фаз между первичным и вторичным токами и напряжениями зависит от того, как каждая обмотка намотана вокруг сердечника.

Обратитесь к рис. (1) и (2), вы можете увидеть, что первичные стороны обоих трансформаторов идентичны, то есть первичные обмотки обоих трансформаторов намотаны в одном направлении вокруг сердечника.

Но на рис. (2) вы можете заметить, что вторичная обмотка намотана вокруг сердечника в направлении, противоположном направлению вторичной обмотки на рис. (1).

Следовательно, напряжение, наведенное во вторичной обмотке на рис. (2), сдвинуто по фазе на 180 ° по сравнению с наведенным напряжением во вторичной обмотке на рис. (1), а направление вторичного тока (I _S ) противоположно первичный ток (I _P )

Итак, мы видим, что

1. Первичное и вторичное напряжение и ток совпадают по фазе на рис. (1)
2. Первичное и вторичное напряжение и ток сдвинуты по фазе на 180 ° на рис. (2)

Точечное соглашение

Чтобы избежать путаницы в соотношении фаз между первичным и вторичным напряжением и током, для принципиальных схем трансформаторов принято точечное соглашение.Точки помещены наверху первичных и вторичных выводов, как показано на рис. (3) и (4).

На рис. (3) мы видим, что точки расположены вверху как на первичных, так и на вторичных выводах. Он показывает, что первичный и вторичный ток и напряжения совпадают по фазе. Кроме того, первичные и вторичные напряжения (V _P и V _S ) имеют одинаковую синусоидальную волну, а также первичный и вторичный токи (I _P и I _S ) одинаковы по направлению.

На рис (4) все наоборот.Мы видим, что одна точка расположена вверху первичного терминала, а другая (точка) — внизу вторичного терминала. Он показывает, что первичный и вторичный ток и напряжения сдвинуты по фазе на 180 °. Кроме того, синусоидальные волны первичного и вторичного напряжений (V _P и V _S ) противоположны друг другу. Также первичный и вторичный токи (I _P и I _S ) противоположны по направлению.

7.6: Цепи трехфазного трансформатора — Workforce LibreTexts

Поскольку трехфазные трансформаторы так часто используются в системах распределения электроэнергии, вполне логично, что нам потребуются трехфазные трансформаторы для повышения или понижения напряжения.Это верно лишь отчасти, поскольку обычные однофазные трансформаторы могут быть объединены вместе для преобразования мощности между двумя трехфазными системами в различных конфигурациях, устраняя необходимость в специальном трехфазном трансформаторе. Однако для этих задач созданы специальные трехфазные трансформаторы, которые могут работать с меньшими требованиями к материалам, меньшими размерами и меньшим весом, чем их модульные аналоги.

Обмотки и соединения трехфазного трансформатора

Трехфазный трансформатор состоит из трех наборов первичной и вторичной обмоток, каждый набор намотан на одну ногу узла железного сердечника.По сути, это выглядит как три однофазных трансформатора, совместно использующих объединенный сердечник, как показано на рисунке ниже.

Сердечник трехфазного трансформатора имеет три набора обмоток.

Эти наборы первичной и вторичной обмоток будут соединены в конфигурации Δ или Y, чтобы сформировать единый блок. Различные комбинации способов, которыми эти обмотки могут быть соединены вместе, будут в центре внимания этого раздела.

Независимо от того, используются ли комплекты обмоток с общим сердечником или каждая пара обмоток представляет собой отдельный трансформатор, варианты соединения обмоток одинаковы:

• Первичный — Вторичный
• Y — Y
• Y — Δ
• Δ — Y
• Δ — Δ

Причины выбора конфигурации Y или Δ для соединений обмоток трансформатора те же, что и для любого другого трехфазного приложения: соединения Y обеспечивают возможность нескольких напряжений, в то время как соединения Δ имеют более высокий уровень надежности (если одна обмотка выходит из строя в открытом состоянии, два других могут поддерживать полное линейное напряжение нагрузки).

Вероятно, наиболее важным аспектом соединения трех наборов первичной и вторичной обмоток для формирования трехфазного блока трансформаторов является уделение внимания правильному фазированию обмоток (точки, используемые для обозначения «полярности» обмоток). Помните правильное соотношение фаз между фазными обмотками Δ и Y: (рисунок ниже)

(Y) Центральная точка «Y» должна связывать либо все «-», либо все «+» точки намотки вместе. (Δ) Полярности обмоток должны складываться вместе (от + до -).

Правильная синхронизация фаз, когда обмотки не показаны в стандартной конфигурации Y или Δ, может быть непростой задачей. Позвольте мне проиллюстрировать это, начиная с рисунка ниже.

Входы A ₁ , A ₂ , A ₃ могут быть подключены либо «Δ», либо «Y», как и выходы B ₁ , B ₂ , B ₃ .

Разводка фаз для трансформатора «Y-Y»

Три отдельных трансформатора должны быть соединены вместе для преобразования энергии из одной трехфазной системы в другую.Сначала я покажу электрические соединения для конфигурации Y-Y: Рисунок ниже

Фазовая разводка трансформатора «Y-Y».

Обратите внимание на рисунок выше, как все концы обмотки, отмеченные точками, подключены к своим соответствующим фазам A, B и C, в то время как концы без точек соединены вместе, образуя центры каждой буквы «Y». Соединение первичной и вторичной обмоток в виде «Y» позволяет использовать нейтральные проводники (N ₁ и N ₂ ) в каждой энергосистеме.

Разводка фаз для трансформатора «Y-Δ»

Теперь посмотрим на конфигурацию Y-Δ: (рисунок ниже)

Фазовая разводка трансформатора «Y-Δ».

Обратите внимание на то, как вторичные обмотки (нижний набор, рисунок выше) соединены в цепочку, причем сторона с «точкой» одной обмотки соединена со стороной «без точки» следующей, образуя петлю Δ. В каждой точке соединения между парами обмоток выполняется подключение к линии второй энергосистемы (A, B и C).

Фазовая проводка для трансформатора «Δ-Y»

Теперь давайте рассмотрим систему Δ-Y на рисунке ниже.

Разводка фаз для трансформатора «Δ-Y».

Такая конфигурация (рисунок выше) позволит обеспечить несколько напряжений (между фазой или между фазой и нейтралью) во второй энергосистеме от исходной энергосистемы, не имеющей нейтрали.

Подключение фаз для трансформатора «Δ-Δ»

И, наконец, перейдем к конфигурации Δ-Δ: (рисунок внизу)

Разводка фаз для трансформатора «Δ-Δ».

Когда нет необходимости в нейтральном проводе во вторичной энергосистеме, предпочтительны схемы подключения Δ-Δ (рисунок выше) из-за присущей надежности конфигурации Δ.

Фазовая проводка для трансформатора «V» или «открытый Δ»

Учитывая, что Δ-конфигурация может удовлетворительно работать без одной обмотки, некоторые разработчики энергосистем предпочитают создавать батарею трехфазных трансформаторов только с двумя трансформаторами, представляя конфигурацию Δ-Δ с отсутствующей обмоткой как на первичной, так и на вторичной стороне: ( Рисунок ниже)

«V» или «разомкнутый Δ» обеспечивает питание 2 φ только с двумя трансформаторами.

Эта конфигурация называется «V» или «Open-Δ». Конечно, каждый из двух трансформаторов должен быть большего размера, чтобы выдерживать такое же количество мощности, как три в стандартной Δ-конфигурации, но общие размеры, вес и стоимость часто того стоят. Однако следует иметь в виду, что при отсутствии одного набора обмоток в форме Δ эта система больше не обеспечивает отказоустойчивость нормальной системы Δ-Δ. Если один из двух трансформаторов выйдет из строя, это определенно повлияет на напряжение и ток нагрузки.

На следующей фотографии (рисунок ниже) показан блок повышающих трансформаторов на плотине гидроэлектростанции Гранд-Кули в штате Вашингтон. С этой точки зрения можно увидеть несколько трансформаторов (зеленого цвета), которые сгруппированы по три: по три трансформатора на гидроэлектрический генератор, соединенные вместе проводом в той или иной форме трехфазной конфигурации. На фотографии не показаны соединения первичной обмотки, но похоже, что вторичные обмотки соединены по Y-образной схеме, так как из каждого трансформатора выступает только один большой высоковольтный изолятор.Это говорит о том, что другая сторона вторичной обмотки каждого трансформатора имеет потенциал земли или близок к нему, что может быть верно только в системе Y. В здании слева находится электростанция, в которой размещены генераторы и турбины. Справа наклонная бетонная стена — нижняя поверхность плотины:

Параллельные трансформаторы

— Руководство для электрика по однофазным трансформаторам

Может наступить время, когда ваш трансформатор приблизится к полной нагрузке.На данный момент у вас есть два варианта.

1. Замените трансформатор на более мощный.

2. Параллель в новом трансформаторе.

Иногда удобнее подключать новый трансформатор параллельно, так как время простоя минимально.

Три правила и правда (для параллелизма)

Перед параллельным подключением трансформаторов должны быть выполнены три условия.

1. Трансформаторы должны иметь одинаковое номинальное первичное и вторичное напряжение.

Если номинальные напряжения трансформаторов не совпадают, большие циркулирующие токи будут течь как в первичной, так и во вторичной обмотке. Циркуляционные токи — это токи, которые протекают между двумя трансформаторами, но не через нагрузки. Меньший трансформатор будет действовать как нагрузка на больший трансформатор. Из-за низкого сопротивления обмотки трансформатора циркулирующие токи могут оказаться довольно большими и опасными.

Несмотря на то, что во вторичных обмотках трансформаторов индуцируются напряжения переменного тока, одинаковые циркулирующие токи протекают во вторичных обмотках.Любой ток, протекающий во вторичной обмотке трансформатора, должен согласовываться с током в первичной обмотке, чтобы в первичных обмотках создавалась надлежащая CEMF. Ток в первичной обмотке равен вторичному току, деленному на отношение витков. Это означает, что циркулирующие токи, пропорциональные токам во вторичных обмотках, также будут протекать в первичных обмотках.

2. При подключении необходимо соблюдать полярность клемм трансформаторов.

Это по-прежнему позволяет вам соединять трансформатор с вычитающей полярностью параллельно с трансформатором с аддитивной полярностью, если вы гарантируете, что соединительные клеммы имеют одинаковую мгновенную полярность.

Рисунок 10. Циркуляционные токи

• Можно заменить вторичные обмотки трансформатора батареями, чтобы проанализировать, что произойдет, если не будет соблюдена правильная полярность. На рисунке 11 показаны две батареи с одинаковым напряжением, подключенные неправильно , параллельно. Батареи действуют так, как будто они соединены последовательно друг с другом, и только сопротивление самих обмоток ограничивает ток.

• Этот ток будет довольно большим и, скорее всего, превысит номинальные значения обмоток и приведет к сгоранию трансформатора.

Опять же, любой ток, протекающий во вторичной обмотке трансформатора, должен согласовываться с током в первичной обмотке, чтобы в первичных обмотках создавалась правильная CEMF. Ток в первичной обмотке равен вторичному току, деленному на отношение витков.

Вы должны убедиться, что мгновенные полярности всех соединенных вместе клемм всегда одинаковы.

3. Все трансформаторы должны иметь одинаковый импеданс в процентах.

Это то, о чем мы поговорим позже. Использование одинакового процентного импеданса важно для обеспечения того, чтобы трансформаторы распределяли нагрузку в соответствии со своими возможностями. Например, при одинаковом процентном сопротивлении трансформаторы 100 кВА и 25 кВА могут быть соединены параллельно, так что трансформатор 100 кВА всегда несет в четыре раза большую нагрузку, чем трансформатор 25 кВА.

Когда трансформатор нагружен, его напряжение на клеммах изменяется из-за падения IZ (линейных потерь) в обмотках.Процентное сопротивление — это просто выражение полного сопротивления трансформатора в процентах от номинального полного сопротивления нагрузки трансформатора при полной нагрузке. Если трансформаторы имеют одинаковые процентные импедансы, то их напряжения на клеммах равны, если трансформаторы несут равный процент от их токов полной нагрузки. Это гарантирует, что трансформаторы распределяют нагрузку в соответствии со своими индивидуальными возможностями.

Рассмотрим трансформаторы 100 кВА и 25 кВА, упомянутые ранее. Если эти два трансформатора имеют одинаковый импеданс в процентах, то вместе они могут обеспечивать нагрузку 125 кВА, не превышая номинальные параметры любого трансформатора.

Однако, если два трансформатора имеют разные процентные сопротивления, трансформатор с меньшим процентным сопротивлением будет перегружен, прежде чем они достигнут 125 кВА.

Рисунок 11. Полярность линии

Соблюдение полярности при параллельном подключении трансформаторов

Возможно параллельное соединение трансформаторов разной полярности. Вы должны помнить, что вы подбираете полярности. Ранее мы узнали, что h2 и X1 всегда имеют одинаковую полярность, поэтому важно уделять очень пристальное внимание полярности трансформаторов.

При разработке чертежей трансформатора необходимо соблюдать последовательность:

1. Вы определяете полярность питающей линии.
2. Полярность питающей линии определяет первичную полярность трансформатора.
3. Первичная полярность определяет вторичную полярность трансформатора.
4. При подключении убедитесь, что отрицательные стороны соединены вместе, а положительные — соединены вместе.

Видео оповещение!

На видео ниже показано, как правильно соединить параллельные обмотки.

Проверка напряжения замыкания

• Этот тест определяет, соблюдена ли правильная полярность.

• Снова используйте обмотки в качестве батарей, чтобы определить мгновенную полярность. Начните с одной стороны вольтметра и продолжайте движение к другой стороне.

Рис. 12. Проверка замыкания переменного тока

• При соблюдении правильной полярности вольтметр должен показывать ноль вольт.

• Если цепь неправильно подключена, вы увидите, что два напряжения суммируются. Это вызовет большие циркулирующие токи и каблазалфлам!

На Рисунке 12 две батареи подключены параллельно с соблюдением полярности , и с вольтметром, установленным вместо последнего подключения. Напряжение замыкания, измеренное вольтметром, должно составлять ноль вольт.

Если вы проследите за схемой, вы увидите, что при правильном подключении батарей они расположены последовательно друг напротив друга.(То есть два напряжения противоположны друг другу.)

На рисунке 6 две батареи подключены параллельно с неправильной полярностью и с вольтметром, установленным вместо последнего подключения, как и раньше. Теперь он измеряет напряжение включения, равное удвоенному напряжению батареи. Если вы проследите за схемой, вы увидите, что при неправильном подключении батарей они включены последовательно, что помогает. (То есть два напряжения складываются вместе.)

Рис. 13. Тест на замыкание переменного тока хорош.

На рис. 13 показан вольтметр, используемый для проверки напряжения замыкания на двух параллельно включенных трансформаторах.Мгновенная полярность первичной шины изображена как две батареи, чтобы мы могли лучше визуализировать взаимосвязь между двумя обмотками. Начав с одной стороны счетчика и перейдя к другой стороне, мы можем рассчитать, что счетчик будет показывать ноль вольт и безопасен для подключения.

Рисунок 14. Тест на замыкание переменного тока каблазалфлам.

На рисунке 14 показан вольтметр, используемый для проверки напряжения замыкания на двух трансформаторах, которые неправильно подключены параллельно . Вольтметр теперь показывает вдвое большее вторичное напряжение.В этом случае не снимайте , а не , снимите вольтметр и выполните окончательные подключения, иначе вы можете испытать каблазальфлам. Вместо этого вы должны исправить неправильное подключение и повторить тест.

Понимание условных обозначений в трансформаторах

От больших электростанций до компактных цепей SMPS трансформаторы можно найти почти везде. Хотя существует много типов трансформаторов, и их точная работа различается в зависимости от области применения, основные принципы работы трансформатора остаются неизменными.Когда мы изучаем схему с трансформатором внутри, мы могли заметить «точки», похожие на символы, размещенные на одном конце обмоток трансформатора. Эти символы размещаются в соответствии с правилом соглашения о точках . Но что это? И какой цели это служит?

Что такое Dot Convention?

Точечное обозначение — это тип маркировки полярности для обмоток трансформатора , показывающий, какой конец обмотки находится по отношению к другим обмоткам. Он используется для обозначения фазовых соотношений на принципиальных схемах трансформатора и включает в себя размещение точек поверх первичных и вторичных выводов, как показано ниже.

Если точки расположены рядом с верхними концами первичной и вторичной обмоток, как показано ниже, это означает, что полярность мгновенного напряжения на первичной обмотке будет такой же, как и на вторичной обмотке. Это означает, что фазовый сдвиг между первичной и вторичной обмотками будет нулевым (синфазный) , а направление вторичного тока (Is) и первичного тока (Ip) будет одинаковым.

Однако, если точки расположены в обратном порядке (например,грамм. вверх на первичной, вниз на вторичной или наоборот), как на изображении ниже, это означает, что первичный и вторичный ток и напряжения сдвинуты по фазе на 180 °, а первичный и вторичный токи (IP и IS) будут противоположными по направлению для другого.

Зная об этом соглашении и полярности трансформатора, инженеры теперь имеют свою судьбу в своих руках и могут решить изменить фазовые соотношения любым желаемым образом, изменив, какой конец их цепи подключен к клеммам трансформатора. .Например, в приведенном выше примере с противофазным трансформатором путем переключения клемм, как показано на рисунке ниже, вторичная сторона становится синфазной с первичной.

Почему важна точечная конвенция?

При исследовании трансформаторов обычно предполагается (по крайней мере, для резистивных нагрузок), что напряжение и ток находятся в фазе для вторичной и первичной обмоток. Это предположение обычно основано на предположении, что вторичная обмотка и первичная обмотка трансформатора расположены в одном направлении .Соотношение фаз между первичными и вторичными токами и напряжениями зависит от того, как каждая обмотка намотана вокруг сердечника, следовательно, если обмотка намотана вокруг сердечника в том же направлении, как показано ниже; тогда напряжение и ток на обеих сторонах должны быть в фазе.

Однако это предположение не всегда верно, поскольку направление обмоток может быть противоположным (как показано на изображении выше), что будет означать, что если подключение осуществляется к одним и тем же клеммам, то напряжение во вторичной обмотке (VS) будет быть в противофазе, а направление тока (Is) противоположно направлению первичного тока.

Эти обрыв фазы и инверсная полярность , как бы банально это ни звучало, создают серьезные проблемы в системах защиты, измерения и управления энергосистемы. Например, изменение полярности в обмотке измерительного трансформатора может привести к выходу из строя защитных реле, привести к неточным измерениям мощности и энергии или к отображению отрицательного коэффициента мощности во время измерений. Это также может привести к эффективному короткому замыканию в параллельных обмотках трансформатора и в сигнальных цепях, может привести к неправильной работе усилителей и акустических систем или к отмене сигналов, которые предназначены для добавления.

Поскольку трансформаторы непрозрачны, невозможно узнать, каким образом подключить к ней цепь, чтобы получить синфазное (или не синфазное) напряжение и ток, таким образом, чтобы снизить риски, связанные с подключением обратной полярности и потеря фазы и способ определения полярности обмоток, производители трансформаторов разработали стандарт индикации полярности, который называется; « Dot Convention ».

Буквенно-цифровые таблички на трансформаторах

Помимо точечного обозначения, другой способ индикации полярности , используемый в трансформаторах , — это буквенно-цифровые метки , , которые обычно состоят из букв «H» и «X» вместе с индексами, обозначающими полярность обмотки.Провода «1» (h2 и X1) показывают, где обычно размещаются точки маркировки полярности. Типичный трансформатор с буквенно-цифровой этикеткой показан ниже.

Трехфазные трансформаторы

---

---

ЗАДАЧИ :

• определить трехфазные трансформаторы.

• определить идентификацию выводов трехфазных трансформаторов.

• объясните задействованную эффективность.

• определить преимущества и недостатки трехфазных трансформаторов.

Трехфазные трансформаторные блоки предназначены для установки в комплекте. Ед. изм. Вместо установки трех отдельных трансформаторов и полевого подключения их в желаемый узор, трансформатор (предварительно собранный как единое целое) использовал. Обмотки трансформатора собраны на общем сердечнике и соответствующем выводятся наружу. Обычно маркируются три высоковольтных провода. h2-h3-h4. Вторичные отведения будут обозначены X1-X2-X3. В трехфазных трансформаторах чередование фаз или последовательность фаз имеет решающее значение между первичной и вторичной обмотками.

Каждая из фазных обмоток трансформатора обычно имеет одинаковые относительная полярность. Это означает, что если подключение трансформатора является вычитающим полярность, тогда другие фазовые соединения также будут вычитающими. Тем не мение, трехфазная полярность зависит от того, как выводы выведены на вторичные клеммы. Сама по себе маркировка клемм не указывает на все взаимосвязи между первичным и вторичным. Трехфазные трансформаторы должны иметь напряжение векторная диаграмма, показывающая сдвиг угловой фазы между первичной обмоткой и первичной обмоткой. вторичный, а также порядок чередования фаз.Ill 1 показывает Векторная диаграмма напряжения для трехфазного трансформатора, подключенного по схеме треугольник. ANSI (Американский национальный институт стандартов) определяет угловое смещение. как угол между h2-N и X1-N, где N — нейтральная точка в векторная диаграмма. В fgr 1 смещение равно нулю градусов. Это означает что отношение последовательности первичной фазы — h2, h3, h4 и вторичной чередование фаз — X1, X2, X3. Такая же дельта-дельта конфигурация трехфазный трансформатор может иметь угловое смещение 180 градусов.В этом случае векторная диаграмма будет выглядеть, как показано на рисунке 2. разница во внутреннем соединении вторичных катушек. Эти изменения во вторичных соединениях можно увидеть на схемах подключения катушек.

ил. 1 Внутренние соединения определяют угловое смещение нулевого градуса

ил. 2 Внутренние подключения к вторичной обмотке определяют 180 градусов угловое перемещение

ил.3 трансформатора Delta -Y входят в группу из трех трансформаторов с Угловое смещение 30 градусов

ил. 4 Паспортная табличка трансформатора

Большинство трехфазных распределительных трансформаторов сухого типа подключаются в качестве первичной обмотки. дельта-соединение. Вторичная обмотка может быть подключена звездой или треугольником, а выводы выведены на соединительные клеммы. Если шаблон дельта-дельта узора смещение может составлять ноль градусов или 180 градусов. Если вторичный узор — звезда, угловое смещение обычно составляет 30 градусов.больной 3 показано, как может выглядеть диаграмма треугольник-звезда. Ill 4 шоу паспортная табличка трехфазного трансформатора с векторной диаграммой напряжения, а также схема подключения ответвлений для подключения первичных напряжений от 580 от вольт до 433 вольт, чтобы получить 208 вольт, трехфазный выход.

ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ТРЕХФАЗНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ

Знание векторов напряжения позволит вам правильно параллельную трехфазную трансформаторы повышенной грузоподъемности. Нужно только подключить аналогично обозначенные клеммы высокого и низкого напряжения, если трансформаторы имеют одинаковое соотношение напряжений, одинаковый процентный импеданс и одинаковый угловой смещение.

Если трансформаторы — треугольник-звезда или звезда-треугольник, угловое смещение составляет 30 градусов. При параллельном подключении трехфазных трансформаторных блоков используются только трансформаторы. с таким же смещением должны быть связаны. Единственный способ изменить угловое смещение служит для повторного подключения внутреннего отведения индивидуума катушки.

Преимущества и недостатки

Поскольку трехфазные трансформаторы намотаны на один сердечник, КПД трансформации выше, с меньшей утечкой потока.Обычно стоимость составляет меньше для трехфазного агрегата по сравнению с такой же производственной системой, использующей три однофазные агрегаты. Недостаток моноблочного корпуса многофазный трансформатор заключается в том, что при выходе из строя одной катушки необходимо заменить весь трансформатор, а не только одну фазу трансформатора.

РЕЗЮМЕ

Трехфазные трансформаторы проще устанавливать в трансформаторных установках. потому что все внутренние соединения выполнены. Применяются те же правила NEC. для трех однофазных или для одной многофазной трансформаторной установки.Забота необходимо учитывать при подключении к питанию нескольких трехфазных трансформаторов. нагрузка. Необходимо учитывать схему подключения и фазовый сдвиг. Трехфазные трансформаторы более эффективны при преобразовании мощности. из-за общей системы сердечника и обмотки. Недостаток трехфазного единичный трансформатор состоит в том, что при выходе из строя одной фазы весь трансформатор должен быть заменены.

ВИКТОРИНА

1. Что подразумевается под угловым смещением на ноль градусов в трехфазных трансформаторах?

2.Перечислите некоторые из условий, которые необходимо соблюдать при параллельном трехфазном трансформаторы.

3. Какие преимущества трехфазных трансформаторов по сравнению с к трем однофазным трансформаторам? _______________________

4. В чем может быть недостаток подключения трехфазного трансформатора вместо трех однофазных трансформаторов? __________________

5. Как NEC различает три однофазных трансформатора и один трехфазный трансформатор? __________________

6.Назовите две возможные схемы, которые можно соединить при использовании трехфазного трансформаторы.

Введение в трехфазные трансформаторы

Привет, читатели, добро пожаловать в новый пост. В этом посте мы подробно рассмотрим Введение в трехфазные трансформаторы. Трансформатор — это устройство, используемое в энергосистеме для увеличения и уменьшения уровней мощности в соответствии с требованиями системы. Принцип работы трансформатора основан на законе Фарадея, который гласит, что скорость изменения магнитного потока в проводящем теле индуцирует напряжение.

Существуют различные типы трансформаторов в зависимости от структуры и изменения уровня напряжения. В этом посте мы обсуждаем трехфазный трансформатор, который обычно используется на стороне генерации для передачи высокого напряжения на большее расстояние. Итак, давайте начнем с Introduction to Three Phase Transformers.

Введение в трехфазные трансформаторы

• Обычно трехфазные системы переменного тока используются при производстве и распределении электрических систем.3-фазная система стала наиболее важной частью существующей системы
• Значит, работа трансформатора обязательна для понимания системы.

• Есть 2 метода создания трехфазных трансформаторов. В первом способе трансформатор просто подключается к системе.
• Во 2-й методике создания этого трансформатора намотаны 3 комплекта обмоток из меди на одножильный.
• На рисунке ниже вы можете увидеть эти 2 типа конфигураций трансформатора.

• В настоящее время используется сборка однофазного трехфазного трансформатора, так как он имеет меньший вес, небольшие размеры и меньшую стоимость.
• В древности конструкция преобразователя основывалась на соединении трех отдельных преобразователей.

• Этот метод дает преимущество, так как в случае возникновения какой-либо неисправности в одном трансформаторе его можно легко отделить от системы.
• Тем не менее, в различных системах используются три однофазных трансформатора.

Подключение обмотки трехфазного трансформатора

• Трехфазный трансформатор состоит из 3 трансформаторов, некоторые из которых имеют конфигурацию разделения, а некоторые — одножильную.
• Два способа соединения первичной и вторичной обмоток: первая — треугольник, а вторая — звезда.
• Итак, между этими обмотками есть 4 способа соединения.
• звезда-треугольник (Y -Δ)
• Дельта-дельта (Δ-Y)
• звезда-звезда (Y-Y)
• Дельта-звезда (Δ-Y)
• Эту конфигурацию подключения можно увидеть на рисунке ниже.

• Чтобы обсудить трехфазный трансформатор, нужно увидеть конфигурацию однофазного трансформатора.
• Эффективность импеданса, регулирование напряжения и другие измерения в случае трехфазного трансформатора находятся в соответствии с фазовой системой с использованием метода, аналогичного тому, который используется для однофазного трансформатора.
• Преимущества и недостатки каждой категории трехфазных трансформаторов можно увидеть здесь

КОНФИГУРАЦИЯ WYE-WYE CONNECTION

• Здесь можно увидеть конфигурацию соединения Y Y трехфазного трансформатора.

• В этой схеме указывается напряжение первичной стороны каждой фазы трансформатора.
• VθP = VLP / √3
• Напряжение первичной стороны соответствует напряжению вторичной стороны через коэффициент трансформации трансформатора.
• Напряжение на вторичной обмотке соответствует линейному напряжению вторичной обмотки через VLS = √3Vθs
• Итак, здесь упоминается общий коэффициент напряжения для этой схемы подключения.

• У такой схемы подключения есть 2 основных недостатка.

• Если нагрузка схемы трансформатора не сбалансирована, в результате напряжения на фазе трансформатора также не сбалансированы.
• Во-вторых, напряжение 3-й гармоники может быть очень высоким.
• Если трехфазный набор напряжения задан Y-Y конфигурации трансформатора, напряжение на любой фазе на двадцать градусов отличается от любого другого.
• Итак, элемент 3-й гармоники каждой из трех фаз будет синфазен.
• AS есть 3 цикла 3-й гармоники для каждого цикла основной частоты.
• Таким образом, в трансформаторе присутствуют элементы 3-й гармоники, поскольку нелинейное поведение сердечника трансформатора и эти элементы будут добавлены
• Следствием этого является очень высокий элемент 3-й гармоники напряжения в диапазоне от пятидесяти до шестидесяти герц основного напряжения.
• Эти напряжения третьей гармоники больше, чем напряжение основной гармоники

Трансформатор с имитацией проекта печатной платы

• После глубокого понимания трехфазного трансформатора и его схемотехники.Вы должны создать проект, в котором вы будете использовать этот трансформатор в качестве устройства для измерения напряжения, которое поможет запустить ваш проект и все его компоненты.
• Создание всех проектов в области электротехники и электротехники, как правило, собирается на печатной плате. Это считается основным компонентом любого устройства и проекта.
• Итак, чтобы использовать печатную плату в ваших проектах с трансформатором и другим компонентом, вы должны купить плату хорошего качества по разумным ценам.
• Вам будет сложно собрать печатную плату с помощью высококачественного производства и моделирования проекта.
  здесь Я хочу ответить на ваши вопросы о плате для создания печатных плат для ваших проектов. Я предлагаю лучшего производителя печатных плат и разработчиков проектов, то есть единственную и неповторимую PCBWAY.
• Они предоставляют высококачественные печатные платы по разумным ценам, они не только предоставляют печатные платы, но также предлагают услуги, связанные со сборкой проектов, которые вы делаете.
• , вам просто нужно отправить сведения о размерах вашей платы и соответствующих параметрах их инженерно-технической группе, они предоставят подробный обзор вашей платы и расскажут, как сделать ее с хорошим качеством и доступными ценами.
• Вместе с тем они также предоставляют студентам и инженерам услуги по представлению своих проектов своему сообществу, где различные проекты загружаются в инженерное сообщество.
• Благодаря их возможности совместного использования проектов, вы просто не делитесь проектом, но можете получить идеи новых проектов, которые предлагаются другими участниками.
• Предлагая функцию обмена проектами, они также помогают студентам создавать новые проекты через их спонсорскую программу.
• Итак, в общем, если вы собираетесь делать новые проекты с использованием трансформатора, вы должны посетить этого координатора проекта и поставщика печатных плат, он будет сопровождать вас во всех аспектах ваших проектов.

Как устранить 3-ю гармонику

• Есть 2 метода устранения дисбаланса и 3-й гармоники.
• Заземлил нейтральный провод трансформатора, специально предназначенный для нейтрали первичной обмотки. Это соединение позволяет добавлять элементы 3-й гармоники, что приводит к движению тока в нейтрали вместо создания большого напряжения.
• Нейтраль также предлагает путь возврата для тока, сбалансированного в нагрузке.
• К добавлению 3-го витка, соединенного по схеме треугольника с блоком трансформаторов.
• В результате будут добавлены 3 гармонические составляющие напряжения, и в результате будет течь циркулирующий ток в обмотке.
• Из-за этого 3 гармоники уменьшатся, как заземление нейтрали.
• Третичная обмотка с конфигурацией треугольника не удаляет третью гармонику bt, которая также используется для подачи энергии на подстанцию, где она используется.
• Размер третичного звена таков, что он может выдерживать циркулирующий ток, поэтому он сконструирован с 1/3 номинальной мощности 2 других обмоток.

Конфигурация соединения треугольник-треугольник трансформатора

• Здесь можно увидеть конфигурацию треугольника трехфазного трансформатора.

• В этой схеме первичное напряжение соответствует напряжению первичной фазы через VLP = √3Vθp, но вторичное напряжение похоже на напряжение вторичной фазы.
• VLS = Vθs
• Vθp / Vθs =
• Следовательно, здесь упоминается чистое соотношение между линейным напряжением на первичной обмотке банка и линейным напряжением на вторичной обмотке банка.

• Соединение звезда-треугольник не создает проблем, связанных с элементом 3-й гармоники, поскольку они используются в циркуляционном токе при схеме соединения треугольником.
• Соединение также стабильно в соответствии с дисбалансом нагрузок, распределенным по треугольнику, наличием дисбаланса.
• Конфигурация создает проблему, поскольку соединение при вторичном напряжении смещено на тридцать градусов в соответствии с первичным напряжением трансформатора.
• Фактор, связанный с наличием фазового сдвига, может привести к проблемам при параллельной конфигурации вторичной обмотки 2 блоков трансформаторов одновременно.
• Фазовый угол вторичной обмотки трансформатора должен быть параллельным, что указывает на необходимость уделения внимания направлению сдвига фазы на тридцать градусов, существующего в каждом трансформаторе, сконфигурированном в параллельной конфигурации.
• В США необходимо создавать вторичное напряжение, отставая от первичного под углом в тридцать градусов.

• Хотя это стандартные измерения, они не всегда учитывались

Конфигурация ТРЕУГОЛЬНОГО СОЕДИНЕНИЯ трансформатора

• Схема трехфазного трансформатора треугольником показана здесь

• В этой схеме напряжение первичной линии равно напряжению первичной фазы VLP = VΦp
• Напряжение вторичной стороны соответствует VLS = √3VΦs, поэтому здесь упоминается отношение линейного напряжения к линейному напряжению при подключении трансформатора.
• Соединение имеет аналогичные недостатки и схожие фазовые сдвиги, как у трансформатора звезда-треугольник. Соединение, показанное на рисунке выше, создает вторичное напряжение, отстающее от первичного напряжения на тридцать градусов

ТРЕУГОЛЬНИК-ТРЕУГОЛЬНИК трансформатора

• Здесь показана конфигурация дельта-дельта. 2.38d
• В этой схеме VLP = VΦp и VLS = VΦs, в результате здесь показано соотношение между первичной и вторичной обмотками.

Трехфазные трансформаторы на единицу системы

• Система расчета на единицу также применима как для однофазных, так и для трехфазных трансформаторов
• Здесь находится человек в воздухе.

Это все о трехфазном трансформаторе, если у вас есть дополнительные вопросы, спрашивайте в комментариях. Спасибо за чтение, хорошего дня.

Автор: Генри

http://www.theengineeringknowledge.com

Я профессиональный инженер и закончил известный инженерный университет, а также имею опыт работы инженером в различных известных отраслях.