Определение групп соединения обмоток силовых трансформаторов. Параллельная работа трансформаторов. Максимально-токовая защита. Релейная защита электродвигателей

     ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

Лабораторная работа № 1. Определение групп соединения обмоток  силовыхтрансформаторов

Цель работы. Опытным путем проверить правильность соединения обмоток силовых трансформаторов, соединенных по группам Y/Y₀ -12; Y/Y- 6; D/Y₀ -11.

Краткие теоретические сведения. Обмотки первичного и вторичного напряжения силовых трехфазных трансформаторов соединяются по схеме “звезда” или “треугольник”.

В зависимости от того, по какой схеме соединяются обмотки первичного и вторичного напряжения в трансформаторе, и определяют группу соединения. Группа соединения указывает на величину угла сдвига фаз между первичным и вторичным линейными напряжениями. Вместо того, чтобы обозначать этот угол в градусах, принято пользоваться часовым обозначением угла. При этом вектор первичного напряжения, например U_АВ, принимают за большую минутную стрелку часов и устанавливают на обозначении 12-часового циферблата, а соответствующий вектор вторичного напряжения

U_ав принимают за маленькую часовую стрелку часов и устанавливают на часовом циферблате соответственно положению вектора U_ав относительно вектора U_АВ. Угол между двумя соседними цифрами часового циферблата равен 30° и принят за единицу. Следовательно, группа соединения трансформатора обозначается числом, полученным делением угла сдвига по фазе между линейными напряжениями на 30°. Например, в соединении Y/Y между линейными напряжениями сдвиг может быть 180°, тогда получим группу Y/Y- 6, или при 360° получим группу Y/Y-12.

На рис. 2.1 приведены векторные диаграммы напряжений обмоток трансформаторов.

На рис. 2.2 схематично показано, как можно изменить угол сдвига фаз между напряжениями в двух обмотках. Для примера расположение обмоток показано только в одной фазе, т. е. на одном стержне трансформатора. В первом случае напряжения U_Аи U_а совпадают по фазе. Во втором случае они имеют противоположное направление за счет изменения порядка включения зажимов обмотки низкого напряжения. В третьем случае изменение направления на противоположное осуществляется за счет изменения направления намотки одной из обмоток трансформатора.

Описание лабораторной установки

На рис. 2.3 приведена схема лабораторной установки. Лабораторная установка представляет собой лабораторный стенд, содержащий двухобмоточный трехфазный трансформатор. Первичная обмотка выполнена на напряжение 220 В, а вторичная обмотка на напряжение 42 В, вольтметр и соединительные провода с медными гибкими жилками сечением не менее 1,5 мм

2.

Содержание работы              

1. Выполняется соединение обмоток двухобмоточного трехфазного     трансформатора по схеме Y/Y, Y/Y и D/Y соответственно по 6, 12 и 11 группам.

2. Опытным путем проверяется правильность соединений обмоток.

Порядок выполнения работы

1. Соединить первичную и вторичную обмотки трансформатора по схеме Y/Y с группой 6  затем Y/Y-12 и D/Y-11.

2. Соединить накоротко два одноименных вывода обмоток ВН и НН, например точки А и а, как указано на рис. 2.3.

3. Обмотку ВН включить в сеть на номинальное напряжение. Обе обмотки при таком соединении окажутся в одной общей системе напряжений, в которой точки А и а имеют одинаковый потенциал. Соответствующие совмещенные векторные диаграммы напряжений для трех рассматриваемых групп соединений построены на рис. 2.2.

4. Измерить линейные напряжения U_АВ и U_ав.

5. Построить в масштабе совмещенные векторные диаграммы.

6. Измерить напряжение между точками в-В; с-С; в-С; с-В, т.е. U_вв, U_вС, U_сВ,U_сС.

7. Определить эти же напряжения графически из совмещенных векторных диаграмм или рассчитать их по формулам, приведенным в табл. 2.1.

Таблица 2.1.      

Соединение	UвВ	UвС
Y/Y — 12	U(k-1)
Y/Y — 6	U(k+1)
D/Y — 11
Соединение	UcB	UcC
Y/Y — 12		U(k-1)
Y/Y — 6		U(k+1)
D/Y — 11

где U напряжение обмотки НН; к — коэффициент трансформации (линейных напряжений).

8. Результаты расчетов и измерений записать в таблицу 2.2.

Таблица 2.2.

Соединение	UAB	Uab	k	UbB		Ucв		UbC		UcC
				по расчету	из опыта	по расчету	из опыта	по расчету	из опыта	по расчету	из опыта

заданная схема и группа соединения будет выполнена правильно, если расчетные и измеренные значения напряжений совпадут.

Содержание отчета

1. Наименование лабораторной работы.

2. Цель работы.

3. Схема электрическая лабораторной установки.

4. Таблица полученных значений при измерении и вычислении.

5. Выводы по работе.

Контрольные вопросы

1. Сколько может быть групп соединения обмоток трансформаторов?

2. Какие группы соединения обмоток трансформаторов можно получить при соединении в “звезду” и “треугольник”?

3. Как можно получить группы соединения от 1 до 12?

4. Как расшифровать группу соединения обмоток трансформатора Y/Y₀?

Лабораторная работа № 2. Параллельная работа трансформаторов

Трехфазный трансформатор (маркировка выводов и проверка групп соединений обмоток трансформатора)

Цель работы: ознакомиться с особенностями конструкции трехфазных двухобмоточных трансформаторов, схемами соединений обмоток и группами их соединений. Произвести маркировку выводов обмоток трансформатора и проверку групп соединений обмоток методом полярометра.

Теоретические пояснения

Трехфазные трансформаторы со связанными магнитными системами имеют обычно трехстержневые сердечники. На каждом стержне сердечника размещены пары фазных обмоток высшего (ВН) и низшего (НН) напряжений, относящиеся к одноименным фазам. Фазные обмотки как ВН, так и НН чаще всего соединяют между собой звездой (Y) или треугольником (∆). Независимо от способа соединения выводы каждой фазной обмотки называют – один началом обмотки, другой – ее концом. Для какой-нибудь одной фазной обмотки выбор ее начала и конца можно сделать произвольно. Тогда за начала двух других обмоток необходимо принять выводы, идя от которых обмотки должны быть намотаны в том же направлении, что и первая.

Принято начала фазных обмоток ВН обозначать буквами А, В и С, а их концы – буквами X, Y  и Z; соответственно начала и концы обмоток НН – буквами

a, b, c и x, y, z (рисунок 1).

А         В         С

А         В         С

X         Y         Z

X         Y

a          ФА         b x                y

ФВ      Z

c          С

z

a          b          c

x          y          z

Рисунок 1Размещение фазных обмоток ВН и НН на стержнях сердечника трехфазного трансформатора

Рисунок 2 Схема соединений обмоток ВН звездой, а обмоток НН – треугольником (Y/   ).

Очевидно, что соединения обмоток звездой или треугольником можно выполнить тогда, когда выводы всех фазных обмоток промаркированы (рисунок

2). Маркировку выводов обмоток производят в том случае, когда она отсутствует и для проверки уже имеющейся маркировки.

Как известно, в трехфазных трансформаторах напряжение между началом и концом фазной обмотки называется фазным (Uф), а   между началами разных фаз – линейным (Uл). Векторная диаграмма линейных и фазных напряжений при соединении звездой приведена на рисунке 3, из которого видно, что в симметричной трехфазной системе линейные и фазные напряжения не совпадают по фазе на угол, кратный 300. При соединении звездой : Uл  = √3 Uф, а при соединении треугольником : Uл = Uф. Поэтому, во-первых, отношение

U ЛВН

U ЛНН

= UФВН

UФНН

= wВН

wНН

= k ,

где k – коэффициент трансформации, справедливо только при одинаковых схемах соединений обмоток ВН и НН;  во-вторых, при любых схемах соединений векторы линейных одноименных напряжений ВН и НН сдвинуты по фазе между собой на угол, кратный 300, который и определяет группу соединения обмоток. Так как этот угол необходимо учитывать в эксплуатации (например, на параллельную работу можно включать трансформаторы только с одинаковыми группами соединений), то кроме указания схем соединения обмоток необходимо указание и группы соединений.

-ŮB

ŮAB

ŮC

300

ŮA

1200

ŮBC

-ŮA     ŮCA

1200   Ů

-ŮC

Рисунок 3 Векторная диаграмма напряжений UФ и UЛ при соединении Y.

Группа соединений трехфазного трансформатора зависит от:

а) направления намотки обмоток;

б) способа обозначения выводов обмоток, т.е. их маркировки;

в) схем соединения обмоток.

Фазные обмотки ВН и НН, расположенные на общем стержне, сцеплены с одним и тем же магнитным потоком (рисунок 1), поэтому их ЭДС совпадают по фазе при одинаковых направлениях намотки и сдвинуты по фазе на 1800, если обмотки намотаны в противоположных направлениях, или при перемене местами обозначений начала и конца одной из обмоток. Сдвиг по фазе между одноименными линейными ЭДС ВН и НН можно определить, построив векторные диаграммы (рисунок 4). Угол отставания линейной ЭДС НН от одноименной линейной ЭДС ВН, определяющий группу соединения, принято выражать не в градусах, а относительной величиной, полученной делением данного угла на 30º. Удобно при этом воспользоваться циферблатом часов. Если вектор линейной ЭДС ВН (он больше по величине) совместить с минутной стрелкой, установленной на цифру 12, а вектор линейной ЭДС  НН – с часовой стрелкой, то последняя укажет номер группы соединения (рисунок 5). Отсчет угла производится от минутной к часовой стрелке по направлению их вращения. Трансформаторы, имеющие одинаковые схемы соединения обмоток ВН и НН, могут иметь 6 различных четных групп соединений, а с различными схемами соединений (Y/Y или Δ/Y) – 6 различных нечетных групп. Однако стандартизированы только группы Y/Y-0 (Y/Y-0) и Y/Δ-11 (Y/Δ-11).

Схемы соединения обмоток	Векторные диаграммы	Услов. обозн.
ВН	НН	ВН	НН
А         В            С X         Y            Z	а          b          c x   y     z	ŮA      ŮAB C  ŮB  B	a Ůa       Ůab c          b	Y/Y-0
А         В            С X         Y            Z	a          b          c x          y          z	A ŮA      ŮAВ C         B	a Ůab b c	Y/Δ-11

Рисунок 4 – Схемы соединения, векторные диаграммы и группы соединения трехфазных трансформаторов

0

11        1

10

Uab

9

2

UAB

3

3300=300×11

8          4

7          5

6

Рисунок 5 – Определение номера группы с помощью циферблатных часов

Принадлежность трансформатора к той или иной группе соединения можно определить полярометром-вольтметром магнитоэлектрической системы с нулем посередине шкалы и отмеченной полярностью его зажимов. При включении обмоток ВН на постоянное напряжение определенной полярности в других обмотках трансформатора в момент включения наводится мгновенная ЭДС, величина и направление которой зависят от группы соединения обмоток и фиксируются с помощью полярометра. Каждой группе соединений отвечает определенная таблица отклонений стрелки полярометра для испытуемого трансформатора и, сравнив ее с имеющимися, устанавливают группу соединений обмоток.

Порядок выполнения работы

1          Маркировка зажимов трансформатора

При маркировке выводов обмоток трехфазных трансформаторов допускается пользоваться напряжениями источника, не превышающими номинальные напряжения обмоток, а по соображениям безопасности следует проводить эксперимент на пониженных напряжениях как переменного, так и постоянного тока.

1          2          3

4          5          6

А         В         С

X         Y         Z

7          8          9

10        11        12

кабель

a          b          c

x          y          z

Клеммная доска        Щиток трансформатора

Рисунок 6 – Экспериментальная установка

Экспериментальная установка содержит испытуемый трехфазный трансформатор, специальную клеммную доску, однофазный понижающий трансформатор, выпрямитель и вольтметры.

К клеммам клеммной доски подключены проводники многожильного кабеля (провода, собранные в жгут). Выходные концы жил кабеля снабжены клеммами, не имеющими маркировки. Перед экспериментом   студенты присоединяют эти провода к выводам обмоток трансформатора. Таким образом, на клеммной доске зажимы 1-12 являются немаркированными выводами обмоток трансформатора, и  их следует промаркировать в соответствии с принятыми

обозначениями выводов обмоток. Маркировка осуществляется в несколько этапов:

а) определяют пары выводов отдельных обмотoк ВН или НН;

б) определяют обмотки ВН и НН и пары обмоток, расположенные на общих стержнях сердечника;

в) маркируют начала и концы обмоток ВН и НН.

~220

T          PV V

~15

1          2          3

4          5          6

7          8          9

1          1          1

Рисунок 7 – Схема для определения пар выводов, принадлежащих отдельным обмоткам

Материал взят из книги Электромеханика (Ю. П. Агафонов)

Определение группы соединения обмоток трансформаторов

Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: Археология Биология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Техника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ? Влияние общества на человека Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления

Стр 1 из 11Следующая ⇒ Группой соединения обмоток трансформатора называется угол сдвига между векторами одноименных линейных ЭДС первичной (ВН) и вторичной (НН) обмоток трансформатора. 1. Для характеристики относительного сдвига фаз линейных ЭДС обмоток ВН и НН вводится понятие группы соединения обмоток трансформатора. 2. Фазовый сдвиг между одноименными линейными ЭДС обмоток ВН и НН зависит от обозначения их выводов (концов), от направления намотки и от схемы соединения. Этот угол, как будет показано далее, кратен 30°. Группа соединения обозначается целым положительным числом, получающимся от деления на 30° угла сдвига между линейными ЭДС одноименных обмоток ВН и НН трансформатора. Отсчет угла производят от вектора ЭДС ВН по направлению вращения часовой стрелки. Трансформаторы, имеющие одинаковый сдвиг фаз между линейными ЭДС обмоток ВН и НН, относятся к одной и той же группе соединения. В трехфазных трансформаторах схемы соединения Y, D, Z («звезда», «треугольник», «зигзаг») могут образовывать 12 различных групп со сдвигом фаз линейных ЭДС через 30°. В связи с этим на практике принято определять группу соединения с помощью стрелок на часовом циферблате (угол между любыми двумя цифрами кратен 30°). Это так называемый «часовой метод» определения группы соединения трансформатора. Для определения группы соединения трансформатора по «часовому методу» необходимо совместить минутную стрелку вектором линейной ЭДС обмотки ВН, а часовую – с вектором линейной ЭДС обмотки НН. Далее обе стрелки поворачиваются так, чтобы минутная стрелка показывала на цифру 12, тогда часовая стрелка укажет час, соответствующий группе соединения трансформатора. Рассмотрим определение группы соединения при помощи топографической векторной диаграммы на примере соединения обмоток трансформатора по схеме Y/ Y – 0. Задавшись произвольной маркировкой выводов обмоток ВН и НН, и соединив электрически два одноименных зажима (например, A и a, рис. 7), измеряют ЭДС .   Выбрав масштаб, строят векторную диаграмму линейных ЭДС первичной обмотки (ВН). Так как выводы A и а совпадают, то на диаграмме эти точки должны быть совмещены. Точка b строится следующим образом. Строится окружность радиусом, равным с центром в точке B. Далее строится еще одна окружность радиусом, равным с центром в точке С. Точкой пересечения этих окружностей и является точка b, которая находится на расстоянии от точки a. Аналогичным образом строится точка c, которая находиться на расстоянии от точки а. По углу сдвига между одноименными линейными ЭДС определяется группа соединения (в рассматриваемом случае Y/ Y – 0). Схемы соединения обмоток трехфазных трансформаторов могут образовывать группы: · Y/Y, D/D, D/Z образуют четные группы: 0, 2, 4, 6, 8, 10; · Y/D, D/Y, Y/Z образуют нечетные группы: 1, 3, 5, 7, 9, 11. При построении векторных диаграмм необходимо руководствоваться следующими правилами. Направление намотки всех обмоток считается одинаковым; векторы ЭДС обмоток ВН и НН, расположенные на одном стержне, совпадают по фазе, если в рассматриваемый момент времени ЭДС этих обмоток направлены к одноименным выводам, а если наоборот, то сдвинуты на 180°. Трехфазные трансформаторы с соединением обмоток Y/Y, D/D, D/Z образуют группы 0 и 6, с соединением обмоток Y/D, D/Y, Y/Z – группы 11 и 5, если на каждом стержне магнитопровода размещены одноименные фазы. Если у одной из стороны, например НН, сделать перемаркировку (не изменяя самих соединений) обозначений выводов (без изменения самих соединений): вместо a – b – c сделать с – a – b и затем b– c – a, то можно получить из группы 0 соответственно группы 4 и 8, из группы 6 – группы 10 и 2; из группы 11 – группы 3 и 7, из группы 5 – группы 9 и 1. В России стандартизованы трехфазные трансформаторы Y/Yн – 0, Yн/D — 11 и Y/Zн – 11; однофазные 1/1 – 0. Убедившись, что оба трансформатора принадлежат к одной группе, делается заключение о возможности включения их на параллельную работу. Предположим, что два трансформатора, одинаковые по своим параметрам, но имеющие разные группы соединения обмоток включены на параллельную работу. Пусть первый трансформатор имеет группу соединения Y/Y – 0, а второй Y/D — 11. Тогда векторы линейных ЭДС вторичных обмоток будут сдвинуты на угол 30°, геометрическая сумма линейных ЭДС вторичных обмоток , уравнительный ток будет очень большим: , трансформаторы могут выйти из строя.     Параллельная работа трансформаторов Собирается схема по рис.8. Следует опытным путем проверить соответствие маркировки. Для этого необходимо измерить напряжение между одноименными зажимами вторичных обмоток трансформаторов: . Одну пару одноименных выводов, например a – a1 соединить перемычкой. Если маркировка определена правильно, то напряжение между одноименными зажимами будет равно нулю, а между разноименными, например между a и b1 — .После этого рубильник «П» можно замкнуть. При снятии внешней характеристики следует изменять величину сопротивления нагрузки во вторичной цепи трансформаторов. Измерения производят в 5 – 6 точках, начиная от х.х. до . Суммарный ток нагрузки Показания приборов заносятся в табл.8. По полученным данным строится зависимость при . Таблица 8 , В , А , А           Содержание отчета В отчете необходимо представить: 1. паспортные данные трансформаторов и электроизмерительных приборов; 2. схемы, по которым проводились лабораторные исследования, таблицы измеряемых величин; 3. коэффициенты трансформации и процентное расхождение между ними; 4. номинальные напряжения к.з. и процентное расхождения между ними; 5. топографические векторные диаграммы для определения группы соединения обмоток трансформаторов (если сначала группы окажутся разными, то следует построить все полученные диаграммы, и указать, что нужно сделать для изменения группы). 6. внешние характеристики трансформаторов при параллельной работе: ; 7. заключение о параллельной работе испытуемых трансформаторов, основывающееся на полученных данных (коэффициенты трансформации, напряжения к.з., значения токов ; если какое-либо условие не выполняется, то следует указать влияние этого обстоятельства на внешние характеристики и распределение нагрузки между трансформаторами). Вопросы для самоконтроля 1. Что называется группой соединения трансформаторов? 2. С какой целью трансформаторы включают на параллельную работу? 3. От чего зависит группа соединения трансформатора? 4. Сформулировать условия включения трансформаторов на параллельную работу. 5. Как перейти от одной группы соединения к другой? 6. Что произойдет если включить на параллельную работу трансформаторы: · При разных k? · При разных значениях напряжения короткого замыкания? · При разных группах соединения? 7. Что произойдет при включении трансформаторов на параллельную нагрузку, если параллельно включены не одноименно-полярные зажимы? 8. Как практически определить одноименно-полярные зажимы? 9. Как распределяется нагрузка между трансформаторами различной мощности? 10. Как определить k в трехфазном трансформаторе при соединении обмоток по схеме Y/Y и Y/D? Лабораторная работа №3 12345678910Следующая ⇒ Читайте также:  Техника прыжка в длину с разбега Организация работы процедурного кабинета Области применения синхронных машин Оптимизация по Винеру и Калману 

Последнее изменение этой страницы: 2016-12-12; просмотров: 1139; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia. su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь — 161.97.168.212 (0.009 с.)

Transformer Vector Group – patteti prasad

Трехфазный трансформатор состоит из трех комплектов первичных обмоток, по одному на каждую фазу, и трех комплектов вторичных обмоток, намотанных на один и тот же железный сердечник. Можно использовать отдельные однофазные трансформаторы и соединять их между собой, чтобы получить те же результаты, что и при использовании трехфазного блока.

Первичные обмотки соединяются одним из нескольких способов. Двумя наиболее распространенными конфигурациями являются треугольник, в котором полярный конец одной обмотки соединен с неполярным концом следующей, и звезда, в которой все три неполярных (или полярных) конца соединены вместе. Аналогично подключаются вторичные обмотки. Это означает, что первичная и вторичная обмотки трехфазного трансформатора могут быть соединены одинаково (треугольник-треугольник или звезда-звезда) или по-разному (треугольник-звезда или звезда-треугольник).

Важно помнить, что формы сигналов вторичного напряжения находятся в фазе с формами сигналов первичной обмотки, когда первичная и вторичная обмотки соединены одинаково. Это состояние называется «отсутствие фазового сдвига».
Но когда первичная и вторичная обмотки соединены по-разному, формы сигналов вторичного напряжения будут отличаться от соответствующих форм сигналов первичного напряжения на 30 электрических градусов. Это называется фазовым сдвигом на 30 градусов. При параллельном соединении двух трансформаторов их фазовые сдвиги должны быть одинаковыми; в противном случае произойдет короткое замыкание, когда трансформаторы будут под напряжением».

Основная идея обмотки

Переменное напряжение, подаваемое на катушку, индуцирует напряжение во второй катушке, где они соединены магнитным путем. Соотношение фаз двух напряжений зависит от того, какие пути вокруг катушек соединены. Напряжения будут либо синфазными, либо сдвинутыми на 180 градусов.

При использовании 3 катушек в обмотке трехфазного трансформатора существует ряд вариантов. Напряжения катушек могут быть синфазными или смещенными, как указано выше, с катушками, соединенными звездой или треугольником, и, в случае обмотки звезды, точка звезды (нейтраль) выведена на внешний терминал или нет.

Шесть способов подключения обмотки «звезда»:

Шесть способов подключения обмотки «треугольник»:

Полярность магнитный путь. Соотношение фаз двух напряжений зависит от того, в какую сторону подключены катушки. Напряжения будут либо синфазны, либо сдвинуты на 180 град.

При использовании 3 катушек в обмотке трехфазного трансформатора существует ряд вариантов. Напряжения катушек могут быть синфазными или смещенными, как указано выше, с катушками, соединенными звездой или треугольником, и, в случае обмотки звезды, точка звезды (нейтраль) выведена на внешний терминал или нет.

Когда пара катушек трансформатора имеет одинаковое направление, то напряжение, индуцированное в обеих катушках, имеет одинаковое направление от одного конца к другому. Когда две катушки имеют противоположное направление намотки, напряжение, индуцированное в обеих катушках, имеет противоположное направление.

Обозначения соединений обмотки

• Первый символ:  для  Высокое напряжение : Всегда заглавные буквы.
•  D=треугольник, S=звезда, Z=соединенная звезда, N=нейтраль
• Второй символ: для  Низкое напряжение : Всегда маленькие буквы.
•  d = треугольник, s = звезда, z = соединенная звезда, n = нейтраль.
• Третий символ:  Фазовый сдвиг, выраженный в виде часового числа (1,6,11)

Пример – Dyn11

Трансформатор имеет первичную обмотку, соединенную треугольником ( D ), вторичную обмотку, соединенную звездой ( y ) с выведенной точкой звезды ( n ) и фазовым сдвигом на 30 градусов вперед ( 11). ).

Возникла путаница в обозначениях повышающего трансформатора. Как указано в стандарте IEC60076-1 , последовательно используются обозначения HV-LV. Например, повышающий трансформатор с первичной обмоткой, соединенной треугольником, и вторичной обмоткой, соединенной звездой, записывается не как «dY11», а как «Yd11». Цифра 11 указывает на то, что обмотка НН опережает ВН на 30 градусов.

Трансформаторы, изготовленные в соответствии со стандартами ANSI, обычно не имеют векторной группы, показанной на их заводской табличке, и вместо этого дается векторная диаграмма, показывающая взаимосвязь между первичной и другими обмотками.

Векторная группа трансформатора

Обмотки трехфазного трансформатора могут быть соединены несколькими способами. По соединению обмоток определяют векторную группу трансформатора.

Векторная группа трансформатора указана производителем на паспортной табличке трансформатора. Группа векторов указывает на разность фаз между первичной и вторичной сторонами, вносимую из-за конкретной конфигурации соединения обмоток трансформатора.

Определение векторной группы трансформаторов очень важно перед параллельным подключением двух и более трансформаторов. Если два трансформатора разных векторных групп соединены параллельно, то между вторичными обмотками трансформаторов возникает разность фаз, и между двумя трансформаторами протекает большой циркулирующий ток, что очень вредно.

Смещение фаз между обмотками ВН и НН

В качестве опорного вектора принимается вектор для обмотки высокого напряжения. Смещение векторов других обмоток от опорного вектора при вращении против часовой стрелки представлено использованием часовой цифры.

IS:2026 (Часть 1V)-1977 дает 26 наборов соединений звезда-звезда, звезда-треугольник и звезда-зигзаг, треугольник-треугольник, треугольник-звезда, треугольник-зигзаг, зигзаг-звезда, зигзаг-треугольник. Смещение вектора обмотки НН изменяется от нуля до -330° с шагом -30° в зависимости от способа соединения.

Вряд ли какая-либо энергосистема использует такое большое количество соединений. Некоторые из наиболее часто используемых соединений со смещением фаз 0, -300, -180″ и -330° (установка часов 0, 1, 6 и 11). Символ высоковольтной обмотки идет первым, за ним следуют символы обмотки в порядке убывания напряжения. Например, трансформатор 220/66/11 кВ, соединенный звездой, звездой и треугольником, и векторы обмоток 66 и 11 кВ со сдвигом фаз 0° и -330° с опорным (220 кВ) вектором будут представлены как Yy0 – Yd11 .Цифры (0, 1, 11 и т. д.) относятся к смещению фаз между обмотками ВН и НН с использованием обозначения циферблата. Вектор, представляющий обмотку ВН, взят за основу и установлен на 12 часов. Чередование фаз всегда против часовой стрелки. (Принято международным стандартом). Используйте часовой индикатор в качестве указателя фазового смещения. Поскольку на часах 12 часов, а окружность состоит из 360°, каждый час представляет собой 30°. Таким образом, 1 = 30°, 2 = 60°, 3 = 90°, 6 = 180° и 12 = 0° или 360°. Минутная стрелка установлена ​​на 12 часов и заменяет линию нулевого напряжения (иногда мнимого) обмотки ВН. Эта позиция всегда является точкой отсчета.

Пример

• Цифра 0 = 0°, что вектор LV находится в фазе с вектором HV
  Цифра 1 = отставание на 30° (LV отстает от HV на 30°), поскольку вращение происходит против часовой стрелки.
• Цифра 11 = 330° отставание или 30° опережение (LV опережает HV с 30°)
• Цифра 5 = отставание 150° (LV отстает от HV на 150°)
• Символ 6 = отставание на 180° (LV отстает от HV на 180°)

Когда трансформаторы работают параллельно, важно, чтобы фазовый сдвиг был одинаковым для каждого из них. Параллельное подключение обычно имеет место, когда трансформаторы расположены в одном месте и подключены к общей сборной шине (сгруппированы) или расположены в разных местах, где вторичные клеммы подключены через распределительные или передающие цепи, состоящие из кабелей и воздушных линий.

Фазовый сдвиг (град)	Соединение
0	ГГ0	Дд0	Дз0
30 лаг	Ярд1	Ды1	Yz1
60 лаг		Дд2	Дз2
120 лаг		Дд4	Дз4
150 лаг	Ярд5	Dy5	YZ5
180 лаг	ГГ6	Дд6	Дз6
150 проводов	Ярд7	Dy7	Yz7
120 проводов		Дд8	Дз8
60 проводов		Дд10	Дз10
30 проводов	Ярд11	Ды11	Yz11

Фазные вводы трехфазного трансформатора имеют маркировку ABC, UVW или 123 (заглавные буквы на стороне ВН, строчные буквы на стороне НН). Двухобмоточные трехфазные трансформаторы можно разделить на четыре основные категории

Группа	часов	ТК
Группа I	0 часов, 0°	треугольник/треугольник, звезда/звезда
Группа II	6 часов, 180°	треугольник/треугольник, звезда/звезда
Группа III	1 час, -30°	звезда/треугольник, треугольник/звезда
Группа IV	11 часов, +30°	звезда/треугольник, треугольник/звезда
Минус указывает на то, что LV отстает от HV, плюс указывает на то, что LV опережает HV

Часовая нотация 0 (фазовый сдвиг 0)

Часовая нотация 1 (фазовая сдвиг -30)

Частое сменная нотация 2 (Фазовая сдвиг -120 -120 -120 -120 -120 -120 -120 -120 -120

.

)

Формат часов 5 (смещение фазы -150)

Формат часов 6 (фазовый сдвиг +180)

Часовая нотация 7 (Фазовый сдвиг +150)

Часовая нотация 11 (Фазовый сдвиг +30)

Лично я благодарю «Электротехнический портал» за предоставленные мне ценные изображения.

Паттети Прасад.

Нравится:

Нравится Загрузка…

Трехфазные трансформаторы

Введение

Трехфазные системы распределения и передачи электроэнергии требуют использования трехфазных трансформаторов. Трехфазные трансформаторы могут быть использованы как единый блок трехфазных трансформаторов или трехфазный трансформатор может быть изготовлен из трех блоков однофазных трансформаторов. Оба типа имеют свое значение.

Трехфазные трансформаторы

Передача электроэнергии при более высоких напряжениях гораздо эффективнее и экономичнее, чем при более низких напряжениях. Эти более высокие напряжения возможны благодаря трехфазной системе. Поэтому для передачи и распределения электроэнергии используются трехфазные трансформаторы. Трехфазный трансформатор может быть изготовлен, например, в виде единого трехфазного трансформатора или с использованием трех однофазных трансформаторов, соединенных в трехфазную группу, оба типа имеют свое значение в конкретных случаях. Трехфазный трансформатор (одного блока) легче, меньше, дешевле и эффективнее, чем три однофазных блока. Однако транспортировать и заменять в случае поломки одиночный трехфазный трансформатор сложнее, чем три однофазных. На рис. 1 показан способ подключения трех однофазных блоков к линии.

Рисунок 1: Подключение трех однофазных трансформаторов к линии

Строительство и работа

Основной принцип работы трехфазного трансформатора такой же, как и у однофазного трансформатора. Как и однофазный трансформатор, трехфазные трансформаторы также имеют сердечник и кожух, как показано на рисунке 2. В трехфазном трансформаторе сердечник имеет три ветви. У всех есть обмотки над ними. Сердечники трансформатора оболочкового типа имеют пять ветвей. Три из этих ветвей содержат обмотки, а две боковые ветви пустые. Первичная и вторичная обмотки каждого типа намотаны друг на друга, чтобы уменьшить поток рассеяния. На показанном рисунке H.T. означает обмотку высокого напряжения, а L T означает обмотку низкого напряжения.

Рисунок 2: Трехфазный трансформатор (a) Тип сердечника (b) Тип корпуса

Соединения обмоток

Метод маркировки и идентификации клемм трехфазного трансформатора приведен в британском стандарте 171 (B.S. 171). . Обмотка высшего напряжения обозначена заглавными буквами А, В, С, а обмотка низкого напряжения — буквами а, б, в. Иногда используется третья обмотка, называемая третичной, которая обозначается 3А, 3В, 3С.

Как правило, два конца обмотки получают суффиксы и маркируются A1, A2. Но если отводы выведены или есть участки одинаковых обмоток, то маркировка будет по порядку т.е. А1, А2, А3… См. рисунок 3.9Рис. 3. Соединение обмотки трехфазного трансформатора _а2а1 .

Victor Groups

Все три фазных трансформатора обозначены символами, обозначающими тип соединения фаз и угол опережения. Угол опережения берется при переходе от вектора, представляющего напряжение обмотки высокого напряжения, к вектору низкого напряжения на соответствующем выводе. Угол показан на циферблате, как показано на рисунке 4. Фазор высокого напряжения находится в положении 12 O ^или часы (ноль) и соответствующий фазовращатель низкого напряжения на часовой стрелке.

Рисунок 4: Разница угла между в.в. и И.в. phasors

Подключение вектора высокого напряжения обозначается заглавными буквами (Y или D), а подключение вектора низкого напряжения обозначается строчными буквами (y или d). Например, «dy11» представляет собой треугольник высокого напряжения, звезду низкого напряжения, а угол опережения равен 11 O ^o часов, т. е. + 30 ^o . Также обратите внимание, что «Z» для зигзагообразного соединения.

Различные группы показаны на рис. 5.

Группа — I — Смещение фаз = O ^o
Примеры Dzo, Ydo, Yyo

Группа — 2 — Смещение фаз = 180 ^o
примеры Yy6, Dd6, Dz6

Группа – 3 – Смещение фаз = 30 ^o
Примеры Dy1, Yd1, Yz1

Группа – 4 – Смещение фаз = O ^o
Примеры Dy11, Yd11, Yz11

Некоторые из этих групп обсуждаются как следует:

Ддо: Эта группа состоит из х.в. треугольник, низковольтный треугольник и с нулевым смещением фаз. Этот тип соединения подходит для больших низковольтных трансформаторов. Потому что соединение треугольником требует большего количества витков на фазу меньшего сечения.

Год: Эта группа состоит из в.в. треугольник, низковольтная звезда с нулевым смещением фаз. Этот тип экономичен для малых ВС. трансформаторы. Потому что соединение звездой минимизирует количество витков на фазу и изоляцию обмотки.

Dd6: В эту группу входят h.v. дельта, Л. В. дельта и со смещением фаз на 180°. Это соединение подходит для больших НН. трансформаторы.

Dy11: В этом типе в.в. дельта, звезда и смещение фаз + 30 ^o .

Рисунок 5: Стандартные соединения для трехфазных трансформаторов

Полная база знаний по электричеству и электротехнике: группы векторов

Векторные группы

Группы векторов определяют соединения обмоток и полярность первичной и вторичной обмотки. По группе векторов можно определить фазовый сдвиг между первичным и вторичным.

Группа векторов трансформатора зависит от:

1. Удаление гармоник:  Соединение «звезда» — обмотка «у» сводит на нет 3-ю гармонику, предотвращая ее отражение на стороне треугольника.
2. Параллельные операции:  Все трансформаторы должны иметь одинаковую группу векторов и полярность обмотки.
3. Реле замыкания на землю: Трансформатор Dd не имеет нейтрали. чтобы ограничить замыкания на землю в таких системах, мы можем использовать трансформатор с зигзагообразной обмоткой для создания нейтрали вместе с реле замыкания на землю.
4. Тип нелинейной нагрузки: системы с различными типами гармоник и нелинейными типами нагрузок, т.е. нагреватели печей, VFDS и т. д., для которых мы можем использовать конфигурации Dyn11, Dyn21, Dyn31, где 30 град. сдвиги напряжений сводят к нулю 3-ю гармонику в питающей сети.
5. Тип применения трансформатора:  Обычно для экспортного трансформатора, т. е. сторона генератора соединена треугольником, а сторона нагрузки соединена звездой. Для экспорта электроэнергии импортные трансформаторы, например, в целях передачи, некоторые могут предпочесть соединение трансформатора звезда-звезда, поскольку это позволяет избежать заземляющего трансформатора на стороне генератора и, возможно, сэкономить на нейтральной изоляции. Большинство систем работает в этой конфигурации. Может быть менее вредным, чем неправильная эксплуатация дельта-системы. Соединение Yd или Dy является стандартным для всех генераторов, подключенных к блоку.

Применение трансформатора согласно Vector Group

1.) Dyn11, Dyn1, YNd1, YNd11

• Общий для распределительных трансформаторов.
• Обычно группа векторов Dyn11 используется в системе распределения. Поскольку генераторный трансформатор имеет тип YNd1 для нейтрализации угла нагрузки между 11 и 1.
• Мы можем использовать Dyn1 в системе распределения, когда мы используем Генераторный трансформатор YNd11.
• В некоторых отраслях используются 6-импульсные электроприводы, из-за этого будет генерироваться 5-я гармоника, если мы используем Dyn1, это будет подавлять 5-ю гармонику.
• Точка «звезда» облегчает смешанную нагрузку трехфазных и однофазных потребителей.
• Обмотка треугольником несет третью гармонику и стабилизирует потенциал звезды.
• Соединение треугольник-звезда используется для повышающих электростанций. Если обмотка ВН соединена звездой, стоимость изоляции будет снижена.
• Но в распределительных сетях распространена обмотка ВН, соединенная треугольником, для питания двигателей и осветительных нагрузок со стороны НН.

2.) Звезда-звезда (Yy0 или Yy6)

• В основном используется для трансформатора связи большой системы.
• Наиболее экономичное соединение в системе высокого напряжения для соединения двух систем треугольника и обеспечения нейтрали для заземления их обоих.
• Третичная обмотка стабилизирует нейтральное состояние. В трансформаторах, соединенных звездой, нагрузка может быть подключена между линией и нейтралью, только если
  (a) трансформаторы на стороне источника соединены треугольником или
  (b) сторона источника соединена звездой с нейтралью, соединенной обратно с нейтралью источника.
• В этом трансформаторы. Стоимость изоляции значительно снижается. Нейтральный провод может допускать смешанную нагрузку.
• В линиях отсутствуют тройные гармоники. Эти тройные гармонические токи не могут протекать, если нет нейтрального провода. Это соединение создает колеблющуюся нейтраль.
• Трехфазные агрегаты корпусного типа имеют большие тройные гармоники фазного напряжения. Однако трехфазные трансформаторы с сердечником работают удовлетворительно.
• Для стабилизации колеблющейся нейтрали из-за третьих гармоник в трехфазных группах может потребоваться обмотка, соединенная с третичной сеткой.

3.) Дельта-треугольник (Dd 0 или Dd 6)

• Это экономичное соединение для больших низковольтных трансформаторов.
• Большой дисбаланс нагрузки может быть устранен без труда.
• Дельта допускает циркуляцию тройных гармоник, таким образом, ослабляя их.
• Возможна работа с одним снятым трансформатором в разомкнутом соединении треугольником или V-образным соединением, обеспечивающим 58 процентов сбалансированной нагрузки.
• Трехфазные устройства не могут иметь эту возможность. Смешанная однофазная нагрузка невозможна из-за отсутствия нейтрали.

4.) Звезда-Зигзаг или Дельта-Зигзаг (Yz или Dz)

• Эти соединения используются там, где треугольные соединения слабые. Взаимное соединение фаз в зигзагообразной обмотке приводит к уменьшению напряжения третьей гармоники и в то же время допускает несимметричную нагрузку.
• Это соединение может использоваться с обмоткой, соединенной треугольником или звездой, как для повышающих, так и для понижающих трансформаторов. В любом случае зигзагообразная обмотка создает такое же угловое смещение, что и треугольная обмотка, и в то же время обеспечивает нейтраль для целей заземления.
• Количество меди, требуемое для зигзагообразной обмотки, на 15% больше, чем для соответствующей обмотки в виде звезды или треугольника. Это экстенсивно используется для заземляющего трансформатора.
• За счет зигзагообразного соединения (взаимосвязи между фазами) снижены напряжения третьей гармоники. Это также допускает несбалансированную загрузку. Зигзагообразное соединение используется для обмотки НН. Для заданного общего напряжения на фазу зигзагообразная сторона требует на 15% больше витков по сравнению с обычным подключением фаз. В тех случаях, когда соединения треугольником слабы из-за большого количества витков и малых сечений, предпочтение отдается соединению звездой зигзаг. Он также используется в выпрямителях.

5.) Зигзаг/звезда (ZY1 или Zy11)

• Зигзагообразное соединение получается путем взаимного соединения фаз. 4-проводная система возможна с обеих сторон. Также возможна неравномерная загрузка. Осциллирующая нейтральная задача в связи с этим отсутствует.
• Это соединение требует на 15% больше витков при том же напряжении на зигзагообразной стороне и, следовательно, стоит дороже. Следовательно, группа из трех однофазных трансформаторов стоит примерно на 15% дороже, чем их трехфазный аналог. Кроме того, они занимают больше места. Но стоимость запасной мощности будет меньше, а однофазные блоки легче транспортировать.
• Несимметричная работа трансформатора с большим содержанием МДС нулевой последовательности также не влияет на его работу. Даже при многофазном соединении типа Yy без соединения нейтрали колебание нейтрали с этими жилами не происходит. Наконец, сами трехфазные жилы стоят меньше трех однофазных за счет компактности.

6.) Yd5

• В основном используется для машин и главных трансформаторов на крупных электростанциях и передающих подстанциях.
• Нейтральная точка может быть нагружена номинальным током.

7.) Yz-5

• Для распределительного трансформатора до 250 МВА для локальной распределительной системы.
• Нейтральная точка может быть нагружена номинальным током.

Применение трансформатора в соответствии с использованием

Повышающий трансформатор:  — Это должен быть Yd1 или Yd11.