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 мм².

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)

Полное руководство по часто задаваемым вопросам по подключению трансформатора

Трехфазная электрическая система необходима для выработки и передачи электроэнергии для использования предприятиями и отраслями на большие расстояния. По-разному соединяя обмотки, трехфазные напряжения (и токи) можно увеличивать или уменьшать с помощью мощных трехфазных трансформаторов.

В этом руководстве по часто задаваемым вопросам разъясняются темы, касающиеся соединений трехфазного трансформатора и принципов их работы, чтобы помочь вам лучше понять этот важный аспект конфигурации трансформатора.

 

Daelim является профессиональным производителем трансформаторов, который может точно спроектировать и изготовить трансформатор, который вам нужен, в соответствии с вашими требованиями к группе подключения трансформатора.

Содержание

1. Какие типы подключения трансформатора? 2. Какие существуют типы подключения трехфазного трансформатора? 3. Что такое соединение звездного трансформатора? 4. Что такое соединение трансформатора треугольником? 5. Подключение распределительного трансформатора Соединение треугольником Соединение звездой Соединение трансформатора на монтажной площадке Соединение трансформатора малой подстанции Соединение масляного распределительного трансформатора 6. Соединение трансформатора звезда треугольник 7. Соединение однофазного трансформатора 8. В чем преимущества соединения трансформатора «треугольник» и «звезда»? 9. Схема подключения трансформатора Схема подключения трехфазного трансформатора Схема подключения однофазного трансформатора Схема подключения трансформатора dyn11 10. Какое подключение лучше всего подходит для трансформатора? 11. Соединение треугольником и звездой 12. Соединение звезда-треугольник 13. Схема трансформатора от 11 кВ до 440 В 14. Трансформатор, соединенный звездой 15. Соединение трансформатора Yd11 16. Соединение трансформатора Dyn11 17. Соединение треугольник-треугольник Три- Фазовый трансформатор 18. Как подключение трансформатора влияет на мощность трансформатора? 19. Заключение

Какие типы подключения трансформатора?

Соединения трансформаторов часто упускаются из виду в процессе проектирования, однако выбор метода соединения трехфазных обмоток на 1/2 вторичной обмотке оказывает значительное влияние на эксплуатационные характеристики трансформатора, особенно в распределительных трансформаторах, которые непосредственно влияют на качество электроснабжения. Поэтому выбор соответствующего метода подключения является важной задачей при проектировании трансформатора.

 

В настоящее время наиболее распространенными способами соединения трансформаторов являются Y (звезда) и D (треугольник), тогда как Z (зигзаг) обычно не используется. «D» обозначает соединение треугольником, «Yn» обозначает соединение звездой с нейтральным проводом, «Y» обозначает форму звезды, «n» указывает на наличие нейтрального провода, а «11» обозначает соединение вторичной обмотки трансформатора, где линейное напряжение Uab отстает от напряжения первичной боковой линии UAB на 330 градусов (или опережает на 30 градусов). Z представляет собой зигзагообразный способ соединения.

 

Группа соединений трансформатора представлена ​​заглавными буквами для первичной стороны и строчными буквами для вторичной стороны. Y (или y) означает соединение звездой, а D (или d) означает соединение треугольником. Соотношение фаз между напряжениями первичной и вторичной стороны обозначается числом с использованием часовой записи. Вектор напряжения первичной стороны соответствует минутной стрелке, которая остается зафиксированной в положении «12 часов», а вектор напряжения линии вторичной стороны соответствует часовой стрелке.

 

Например, «yn, d11» означает, что вектор напряжения вторичной линии находится в положении «11 часов», тогда как вектор напряжения первичной стороны указывает на положение «12 часов» как минутная стрелка. Это указывает на то, что линейное напряжение Uab на вторичной стороне отстает от линейного напряжения UAB на первичной стороне на 330 градусов (или опережает на 30 градусов).

 

Две обмотки трансформатора можно объединить в четыре группы проводки: «Y, y», «D, y», «Y, d» и «D, d». В нашей стране используются только «Ы, у» и «Ы, д». Поскольку соединение Y может быть выполнено с нейтральным проводом или без него, при отсутствии нейтрального провода символ не добавляется, но буква «n» добавляется после буквы Y для соединения с нейтральным проводом, указывая на то, что нейтральная точка имеет выводная линия. В группе проводки Vn0 UAB и UAB совпадают, а часовая и минутная стрелки указывают на 12, что в новом обозначении группы проводки представлено «0».

 

Какие бывают трехфазные Трансформаторные соединения  Типы?

Можно соединить первичную и вторичную обмотки трехфазного трансформатора различными способами, в зависимости от количества доступных клемм и вашего конкретного применения.

 

Трехфазная мощность производится, передается и распределяется в сети энергосистемы. В результате для изменения уровней напряжения в трехфазной системе требуются трехфазные трансформаторы. Трехфазный трансформатор имеет два типа трехфазных обмоток — первичную и вторичную.

 

Первичная и вторичная обмотки могут быть соединены вместе в звезду (звезду) или треугольник. В зависимости от применения первичная и вторичная обмотка трансформатора будет иметь четыре различных соединения. Вот эти соединения:

• Звезда-звезда (Y-Y)
• Звезда-треугольник (D-D)
• Звезда-треугольник (Y-N)
• Звезда-треугольник (D-Y)

Попробуйте бесплатно: 3-фазная панель Установленный трансформатор

Что такое соединение звездного трансформатора?

Соединение «звезда-трансформатор» — тип соединения, используемый в трехфазных электрических системах. При соединении «звезда-трансформатор» каждая фаза системы соединяется с общей точкой, называемой нейтралью или точкой звезды, которая обычно заземлена.

 

Соединение «звезда» — это тип электрического соединителя, обычно используемый в трехфазных трансформаторах

 

Что такое треугольник Подключение трансформатора?

Соединение треугольником — это тип электрического соединения, используемый в трехфазном силовом трансформаторе. В этом соединении трансформатора треугольником три фазы соединены встык в форме треугольника или треугольника.

 

При соединении трансформатора по схеме треугольника каждая фаза соединяется с двумя соседними фазами, образуя замкнутый контур. Это соединение позволяет питать сбалансированную трехфазную нагрузку тремя проводами вместо четырех проводов, необходимых для соединения звездой.

 

Трансформаторные соединения треугольником обычно используются в высоковольтных системах передачи и распределения электроэнергии, а также в промышленных приложениях, где используются большие двигатели или другие тяжелые нагрузки. Они также используются в некоторых жилых и коммерческих помещениях, например, в качестве трансформатора, монтируемого на подушке, и трансформатора небольшой подстанции.

Узнайте больше о Трансформатор треугольника

Подключение распределительного трансформатора

Распределительные трансформаторы используются для понижения напряжения от высоковольтных линий электропередачи до более низких уровней напряжения, подходящих для распределения конечным пользователям. Существует два основных типа соединений распределительных трансформаторов: треугольник (Δ) и звезда (Y).

 

Соединение треугольником:

При соединении треугольником три обмотки трансформатора соединяются треугольной формы, образуя замкнутый контур. Каждая обмотка подключена между двумя фазами трехфазной энергосистемы. Этот тип подключения используется, когда нагрузка сбалансирована и не требует подключения нейтрали.

 

Соединение звездой:

При соединении звездой один конец каждой обмотки соединяется вместе, образуя общую точку, называемую нейтралью, а другие концы подключаются к трем фазам энергосистемы. Этот тип соединения используется, когда нагрузка несимметрична или требуется подключение нейтрали.

 

Существует также третий тип соединения, называемый зигзагообразным соединением, который представляет собой вариант дельта-соединения, обеспечивающий нейтральное соединение. Он используется в некоторых специальных приложениях, где требуется нейтраль, но ее нет в энергосистеме.

Подробнее:  Как выбрать лучший распределительный трансформатор?

Соединение трансформатора на монтажной площадке

Соединение трансформатора на монтажной площадке обычно представляет собой треугольник и звезду. Когда трансформатор соединен треугольником, его железный сердечник обычно состоит из трех столбцов. Напротив, когда трансформатор соединен звездой, железный сердечник обычно состоит из пяти столбцов.

  Получить сейчас: Трансформатор с монтажной площадкой

Соединение трансформатора малой подстанции

Методы группового соединения трансформатора малой подстанции: Dyn1, Dyn11 и Yny п0. Dyn1 и Dyn11 чаще используются для группового подключения малых подстанций, а Ynyn0 используется редко.

 

Соединение масляного распределительного трансформатора

Масляный распределительный трансформатор имеет множество групп соединений: Yd11, Ynd11, Dyn11 и Ynyn0.

 

Дельта S tar T трансформатор Соединение

Дельта Соединение трансформатора звездой — это распространенный метод, используемый в системах распределения электроэнергии для понижения высокого напряжения линий электропередачи. на более низкое напряжение, подходящее для местного распределения. Это соединение включает в себя соединение одной стороны первичной обмотки трансформатора по схеме «треугольник» (т. е. в форме треугольника), а другую сторону — по схеме «звезда» (т. е. в форме трехконечной звезды).

 

Вторичная обмотка также соединена в звезду, а нейтраль заземлена. Эта конфигурация имеет несколько преимуществ, в том числе меньший ток на стороне высокого напряжения, лучшую изоляцию и нейтральную точку для заземления и защиты. Он обычно используется в системах распределения электроэнергии с несбалансированной нагрузкой, например, в жилых и коммерческих зданиях, поскольку обеспечивает сбалансированное напряжение питания для нагрузок.

Подробнее о Трансформатор Delta Star

 

Одиночный P hase T 9005 9 трансформатор Соединения

Подсоединение однофазного трансформатора относится к способу ввода и вывода катушки подключены к трансформатору. По данным Института инженеров-электриков (IEEE), для однофазных трансформаторов существует четыре группы соединений: группа Y (Y), группа Y (△), группа △ (Y) и группа △ (△). Y указывает на соединение звездой, а △ указывает на соединение треугольником.

 

Группа Y(Y)

Эта группа соединений также известна как группа соединений «звезда-звезда», в которой входные и выходные катушки соединены звездой. Как правило, в этой группе заземляется средняя точка трансформатора, что обеспечивает надежную защиту от токов короткого замыкания. Y(Y) идеально подходит для условий симметричной нагрузки, а разность фаз между каждой фазой выходного напряжения трансформатора составляет 120 градусов.

 

Группа Y(△)

Эта группа соединений также называется группой соединений «звезда-треугольник», где входная катушка подключается по схеме «звезда», а выходная катушка — по схеме «треугольник». Разность фаз между каждой фазой входного и выходного напряжения трансформатора составляет 30 градусов. Y(△) подходит для однофазной нагрузки и условий асимметричной нагрузки.

 

Группа △(Y)

Эта группа соединений также известна как группа соединений «треугольник-звезда», где входная катушка подключается по схеме «треугольник», а выходная катушка по схеме «звезда». . По сравнению с группой Y(Y), группа △(Y) более удобна для регулировки напряжения с малой нагрузкой, что делает ее идеальной для условий работы с малой нагрузкой. Разность фаз между каждой фазой выходного напряжения трансформатора составляет -30 градусов.

 

Группа △(△)

Эта группа соединений также называется группой соединений «треугольник-треугольник», где входные и выходные катушки соединены по схеме треугольника. Разность фаз между каждой фазой входного и выходного напряжения трансформатора составляет 0 градусов. Эта группа соединений подходит для мощных и высоковольтных трансформаторов.

Получить сейчас: Однофазный трансформатор с монтажом на подушке

 

Каковы преимущества соединения трансформаторов треугольником и звездой?

Одно из преимуществ соединения треугольником заключается в том, что оно может работать с более высокими токами, чем соединение звездой при том же размере провода. Однако при соединении треугольником сложнее заземлить, что может привести к более высокому напряжению на каждой фазе относительно земли. Кроме того, несбалансированные нагрузки могут вызвать проблемы в конфигурации треугольника, что приведет к неравным падениям напряжения и потенциальному повреждению оборудования.

 

Соединение «звезда» имеет ряд преимуществ перед другими типами соединений, включая соединение «треугольник». Одним из преимуществ является то, что он позволяет использовать четвертый провод, нейтральный провод, который можно использовать для передачи несимметричных токов в системе. Это помогает сбалансировать нагрузку на каждую фазу, снижая риск перегрева и повреждения оборудования.

 

Еще одним преимуществом соединения звездой является то, что оно позволяет использовать заземленное оборудование, что повышает безопасность за счет снижения риска поражения электрическим током в случае неисправности. Это также помогает уменьшить количество электромагнитных помех (EMI), создаваемых системой, что может повысить производительность другого оборудования в этом районе.

 

Таким образом, соединение звездой — это тип электрического соединения, обычно используемый в трехфазном электрическом трансформаторе. Он имеет несколько преимуществ по сравнению с другими типами соединений, включая использование нейтрального провода, улучшенную балансировку нагрузки и снижение электромагнитных помех.

 

Трансформатор C Соединение Схема

Мы указали, что трансформатор имеет разные соединения, поэтому он будет соответствовать разным схемам соединения трансформатора. Давайте посмотрим на эти разные схемы подключения трансформатора

3 P hase T трансформатор C соединение Диаграмма
Следующий рисунок Da Схема подключения трехфазного трансформатора elim. В основном это монтажная площадка и небольшой трансформатор подстанции. На нем показаны две группы соединений: YNyn0, Dyn1, Ynd1

Схема подключения однофазного трансформатора

На рисунке ниже показан однофазный трансформатор Daelim , устанавливаемый на опоре 9.0113 и однофазный трансформатор , установленный на подушке. Схема подключения.

Схема подключения трансформатора dyn11

На рисунке выше показана схема подключения трансформатора dyn11. Это небольшой трансформатор для подстанции, который Daelim экспортирует на рынок Австралии. Высокое напряжение 11 кВ, низкое напряжение 400 В, номинальная мощность 750 кВА.

 

Какое соединение лучше для трансформатора?

При обсуждении наилучшего типа подключения трансформатора все зависит от ситуации и области применения, которую вы планируете использовать для своего трансформатора. Тем не менее, вот некоторые полезные самородки, которые вы должны учитывать, чтобы определить, какое соединение лучше всего подходит для вашей уникальной ситуации: для балансировки цепи.

Соединения треугольником лучше всего подходят для передачи и распределения на короткие расстояния, поскольку они требуют большей изоляции. Кроме того, соединения треугольником имеют меньше проблем с несимметричными токами.

Используя соединение звездой, можно получить два разных уровня напряжения: однофазное и трехфазное. (3 фазы и фаза + N).

Единственным достижимым напряжением при соединении треугольником является однофазное питание.

Трехпроводное соединение «звезда» лучше всего подходит для однофазного питания (линия или фаза + нейтраль = 230 В переменного тока — IEC) и трехфазного питания (три фазы = 400 В переменного тока — IEC). Однако в Соединенных Штатах ситуация иная и сложная).

Соединение треугольником в основном используется для трехфазного питания 400 В переменного тока в промышленных и коммерческих приложениях (IEC). Тем не менее, эта функция не применима к US-NEC, поскольку они предлагают различные уровни напряжения в зависимости от системных требований.

Соединение «звезда» часто используется в приложениях с небольшой нагрузкой, поскольку оно требует меньшего пускового тока.

Соединение треугольником в основном используется для электродвигателей, которым требуется большой пусковой момент, например, на заводах и в других отраслях промышленности.

Система Star Connection предпочтительна как для однофазного, так и для трехфазного питания.

Delta Connection является предпочтительной системой для распределения сетей и систем.

Трансформаторы в высоковольтных системах, как правило, соединены по схеме «треугольник-звезда» и «звезда-треугольник». Соединение треугольник-звезда повышает напряжение, а соединение звезда-треугольник используется для его уменьшения.

 

Соединение по схеме «треугольник» и «звезда»

Трансформатор «треугольник-звезда» или «треугольник-звезда» представляет собой вариант трехфазного силового трансформатора, обмотки которого соединены треугольником на первичной обмотке, а вторичная обмотка соединена по схеме «звезда». (звездная) аранжировка. Сторона выхода «звезда» будет иметь нейтральный провод.

 

Соединения треугольником и звездой могут быть однофазными или состоять из трех отдельных однофазных модулей. Это делает их идеальными для подачи трехфазного питания от однофазного входа, а также для подключения трехфазных систем к сети.

Продолжайте читать:  Полное руководство по трансформатору «звезда-треугольник»

 

Соединение «звезда-треугольник» . Это тип трехфазного трансформатора, в котором звезда соединена с первичной обмоткой, а треугольник — со вторичной обмоткой.

 

Преимущество соединения «звезда-треугольник» состоит в том, что оно может работать без нулевого провода, а также в отсутствии несбалансированных напряжений или третьих гармоник в фазных напряжениях. Сторона высокого напряжения группы трансформаторов или трехфазного трансформатора обычно подключается звездой в высоковольтных системах передачи, тогда как сторона низкого напряжения подключается треугольником.

 

Соединение треугольником уравновешивает напряжения между фазой и нейтралью при соединении звездой, несмотря на отсутствие какого-либо нейтрального проводника. Это соединение обеспечивает путь для третьих гармоник без нулевого проводника.

 

Схема трансформатора с 11 кВ на 440 В

Схема трансформатора с 11 кВ на 440 В выглядит следующим образом:

 

Как видите, 11кв по первичке, 440в по вторичная сторона. На схеме также показано, как трансформатор подключен к сети. Трансформатор соединен по схеме «треугольник-звезда» на первичной стороне и «звезда-треугольник» на вторичной стороне.

Подробнее: Трансформатор 11 кВ

 

Трансформатор, соединенный звездой

Трансформатор, соединенный звездой, является наиболее распространенным типом соединения трансформатора. Используется как в однофазных, так и в трехфазных системах. Преимущество соединения «звезда» заключается в более низком пусковом токе по сравнению с соединением «треугольник».

Когда все трансформаторы в группе соединены звездой, напряжение между любой линией и землей (линейное напряжение) равно фазному напряжению. Фазное напряжение – это напряжение между любыми двумя фазами. Линейное напряжение – это напряжение между любыми двумя проводниками трехфазной обмотки.

 

Соединение трансформатора Yd11

В соединении трансформатора Yd11 буква Y указывает на высоковольтное соединение звездой. D указывает на низковольтное соединение треугольником. Позиция высокого напряжения на фазе — 11 часов, что означает +30 градусов впереди 12 часов. Ниже приведены различные группы трехфазных соединений, которые классифицируются в соответствии с этими категориями:

Категория 1  – смещение фаз 0° (Yy0, Dd0, Dz0).

Категория 2  — Смещение фазы 180° (Yy6, Dd6, Dz6).

Категория 3  — смещение фазы на 30° (Dy1, Yd1, Yz1).

Категория 4  — 30° смещение фаз (Dy11, Yd11, Yz11)

 

Подключение трансформатора   Dyn11 90 060

Под соединением трансформатора Dyn11 подразумевается обмотка НН, соединенная звездой (написано крошечные буквы, обозначающие сторону НН и наоборот), отстает на 30 градусов от обмотки ВН, соединенной треугольником. Большинство конфигураций трансформаторов Dyn11 предпочитают +-30 градусов соединения между трансформаторами.

Соединение трансформатора Dyn11 определяется следующим образом:

D = соединение треугольником в первичной обмотке

y = соединение звездой во вторичной обмотке

n = нейтральная точка, соединенная со вторичной обмоткой.

 

Цифра 11 на выводе вторичной обмотки звезды на 30 градусов не совпадает по фазе с напряжением первичной фазы, что соответствует 11 часам.

 

Трансформатор Daelim , устанавливаемый на подушке, обычно использует соединение Dyn11. В этом случае структура сердечника трансформатора имеет три опоры.

 

Соединение треугольником-треугольником трехфазного трансформатора

Соединение треугольник-треугольник включает трехфазные первичную и вторичную обмотки, соединенные треугольником. Это соединение выгодно для больших низковольтных трансформаторов, поскольку позволяет увеличить количество витков на фазу.

Преимущества соединения треугольником-треугольником

Синусоидальное напряжение на вторичной обмотке

Ток намагничивания трансформатора должен содержать третью гармоническую составляющую, если вы хотите, чтобы вторичное напряжение было синусоидальным. Соединение треугольником гарантирует, что ток третьей гармоники будет протекать по одному каналу. Это приводит к тому, что напряжения остаются колебаться в виде синусоидальной волны.

Может выдерживать нагрузку 58 % даже при ошибочном переключении

Если один из трех однофазных трансформаторов в конфигурации «треугольник-треугольник» выходит из строя, оставшиеся два могут продолжать подавать питание, хотя и с общим снижением эффективности. В результате система может нести 58 % номинальной нагрузки даже при переключении неисправного трансформатора.

Вариант экономичного трансформатора для низкого напряжения

Фазное напряжение такое же, как и линейное из-за соединения треугольником, в результате чего в обмотке больше витков. Однако фазный ток составляет ⅓ величины линейного тока. Следовательно, обмотка будет иметь меньшее сечение. Вот что делает подключение экономически выгодным для больших низковольтных трансформаторов.

Дополнительная информация:  Полное руководство по трансформатору мощностью 750 кВА

 

Как подключение трансформатора влияет на выходную мощность трансформатора?

Различные соединения трансформатора приведут к различиям в характеристиках и характеристиках выходного напряжения трансформатора. Наиболее распространенные различия заключаются в следующем.

1. Чередование фаз: Различные соединения трансформатора приводят к разным последовательностям фаз выходного напряжения. Например, последовательность фаз звезда-звезда составляет 120 градусов, групповая звезда-треугольник — 30 градусов, звезда-треугольник -30 градусов, а дельта-треугольник — 0 градусов. Следовательно, подходящее подключение трансформатора должно быть выбрано в зависимости от энергосистемы и условий нагрузки.

 

2. Коэффициент умножения напряжения: Величина выходного напряжения трансформатора зависит от типа его подключения. Коэффициент умножения напряжения варьируется в зависимости от соединения. Например, коэффициент множителя группы звезда-звезда равен корню 3, группа звезда-треугольник равна 1, а дельта-звезда равна 1/√3. Таким образом, при выборе трансформаторов с различными соединениями следует выбирать разумное соотношение напряжений.

 

3. Нагрузочная способность: подключение трансформатора влияет на его нагрузочную способность. Например, трансформаторы с соединением «звезда-звезда» идеально подходят для условий симметричной нагрузки, а трансформаторы «треугольник-треугольник» лучше подходят для условий асимметричной нагрузки. Таким образом, условия нагрузки и требования к мощности должны быть полностью учтены при выборе подключения трансформатора.

 

Таким образом, выбор правильного подключения трансформатора имеет решающее значение для обеспечения эффективной работы трансформатора в конкретной энергосистеме и условиях нагрузки. Принимая во внимание вышеуказанные факторы, можно выбрать подходящее подключение трансформатора, отвечающее требованиям энергосистемы и повышающее ее общую эффективность.

 

Заключение

При покупке трансформатора очень важно согласовать метод группы подключения с производителем и поставщиком трансформатора. Потому что то, как вы соединяете группы, может иметь большое влияние на дизайн и пользователя. Если способ подключения не подтвержден, это приведет к тому, что трансформатор будет недоступен после его получения.

 

Daelim имеет более чем 20-летний опыт экспорта и проектирования трансформаторов. Техническая команда Daelim может точно разработать метод подключения трансформатора в соответствии с вашими требованиями. Это может обеспечить электрические и механические свойства трансформатора, чтобы продлить срок службы. Если у вас есть какие-либо вопросы, свяжитесь с командой Daelim по электронной почте [email protected] .

---

Сопутствующие товары

---

Связанный артикул

Трансформаторы ЧРП: Номер часов и группа векторов

Соединение обмотки трансформатора, номер часов и группа векторов

В этой статье описаны соединения обмоток, тактовый номер и группа векторов фазосдвигающих трансформаторов, используемых для питания частотно-регулируемых приводов (ЧРП).

Мотивация

Некоторые из наиболее распространенных ключевых слов, которые приводят читателей на нашу веб-страницу, связаны с многообмоточными трансформаторами, схемами их подключения и векторными группами [1, 2] . Недавно мы зарегистрировали поисковые запросы, такие как:

«многоимпульсный изолирующий трансформатор vfd», «подавитель гармоник трансформатора yd11y0», «трансформатор со слабой связью», «12-импульсный фазосдвигающий трансформатор», «трансформатор с двумя вторичными обмотками», «трехобмоточный фазосдвигающий трансформатор», «трансформаторная обмотка конфигурация», «расширенный треугольный трансформатор» и т. д.

Мы обнаружили, что группы соединений многообмоточных трансформаторов VFD и соответствующие группы векторов создают некоторую путаницу. Это побудило нас написать еще одну статью, которая могла бы пролить немного больше света на эту тему.

Соединения обмоток

Краткое описание соединений обмоток уже было дано в [2]. Трехфазные силовые и распределительные трансформаторы обычно используют два основных соединения:

Звезда (звезда)

— Звезда или звезда обозначаются буквами «Y» или «y». Обмотки соединены фаза с нейтралью.

Треугольник

– Обмотки, соединенные треугольником, обозначаются буквой «D» или «d». Обмотки соединены фаза к фазе.

Заглавная буква указывает на обмотку(и) с более высоким напряжением (часто называемую «HV»), а строчная буква используется для обмотки (обмоток) с более низким напряжением (называемую «LV»). С помощью этих обычных соединений обмотки может быть достигнут фазовый сдвиг в 30° (градусов) или кратно ему. Для получения подробной информации см. номер часов ниже.

В фазосдвигающих трансформаторах смещение фаз между вторичными обмотками на 30 градусов используется для получения 12-импульсной конфигурации. Для большего числа импульсов требуется меньший сдвиг фазы: менее 30 градусов, т.е. менее одного часа в тактовой шкале [3]. Для этого используются модифицированные соединения обмотки:

Zig-Zag

– Zig-Zag (зигзаг) обозначается буквой «Z» или «z». Это модифицированное соединение звездой, в котором каждая фаза состоит из двух магнитно связанных фаз. Иногда ее называют «взаимосвязанной звездой».

Удлиненный треугольник

– Удлиненный треугольник вместе с многоугольным треугольником являются распространенными конфигурациями обмотки для достижения смещения фаз менее 30 градусов. Обозначение обычно такое же, как дельта, а смещение фазы добавляется в скобках, например. д(-15°).

Многоугольник треугольник

– Многоугольные обмотки характеризуются шестиугольной формой векторов напряжения. Обозначение обычно такое же, как и у расширенного треугольника, т.е. «d» с углом смещения в скобках.

Ниже приведены упрощенные схемы соединения обмоток. Цифры главные. Реальное фазовое смещение меньше.

Рис. 1: Соединения трехфазной обмотки для фазосдвигающих трансформаторов

В фазосдвигающих преобразователях частотно-регулируемого привода используются описанные соединения обмоток для достижения требуемых фазовых сдвигов. Основная причина заключается в устранении специфических токовых гармоник и минимизации влияния ЧРП на питающую сеть.

Номер часов и векторная группа

Обозначение номера часов в соответствии с определением IEC [3] широко используется для описания соединения обмоток и векторной группы трансформатора. Это наглядное пособие, позволяющее легко представить сдвиг фаз между обмотками. Тем не менее, люди иногда путаются. Попробуем объяснить это простым языком. Представьте себе красивые швейцарские часы или астрономические часы на Староместской площади в Праге…

Принципы записи числа часов

1. Как и в обычном циферблате, круг разделен на 12 равных частей = 12 часов. Полный угол составляет 360 градусов, а один час соответствует 1/12 полного угла, то есть 30 градусам.

2. Так же, как и в часовой системе, каждый час делится на 60 минут.

3. Ориентир – 12 часов (полдень).

4. Положительное направление вращения против часовой стрелки (часто забывают).

Резюме: 1 час = 60 минут, 1 час = 30 градусов (30°), вращение против часовой стрелки

Многообмоточные фазосдвигающие трансформаторы для числа импульсов более 12 требуют сдвига фаз менее 30 градусов, т. е. менее 1 часа в тактовой шкале. Фазовый сдвиг на 20 градусов можно записать как 0,67 часа или 0 часов 40 минут (0:40).

Группа векторов трансформатора

Объединив то, что мы уже изучили – соединения обмоток и обозначения часов – мы сможем прочитать группу векторов трансформатора. Обмотка с наибольшим напряжением обозначается как HV и используется заглавными буквами (Y, D, Z). Обмотка(и) с более низким напряжением маркируется(ются) НН. Это не обязательно означает, что это «низкое напряжение». Для приложений среднего напряжения VFD входные трансформаторы почти всегда являются понижающими трансформаторами. Поэтому обмотки со стороны преобразователя называются обмотками НН (хотя номинальное напряжение обычно выше 1000 В).

Обозначение, определенное IEC, всегда HV-LV.

Давайте начнем с простого примера, прежде чем переходить к более сложным фазовращателям.

Пример 1: Yd11

Двухобмоточный трансформатор имеет векторную группу Yd11. Это означает, что первичная обмотка (ВН) соединена звездой, а вторичная обмотка (НН) соединена треугольником. Вторичная обмотка опережает первичную на 30 градусов. Помните, что положительное направление вращения — против часовой стрелки (11 часов на один час опережает 12 часов).

Пример 2 представляет собой типичный трансформатор для 12-импульсного выпрямителя.

Пример 2: Yy0d1

Трехобмоточный трансформатор имеет векторную группу Yy0d1. Первичная обмотка ВН снова соединена звездой (звездой). Одна вторичная обмотка соединена звездой без сдвига фаз относительно первичной. Другая вторичная обмотка соединена треугольником и отстает на 30 градусов по отношению к первичной Y. Две вторичные обмотки имеют относительное фазовое смещение 30 градусов. Такая конфигурация обычно используется для 12-пульсных выпрямителей. Альтернативная группа векторов Yy0d11. В этом случае вторичная обмотка, соединенная треугольником, опережает на 30 градусов. С точки зрения VFD можно использовать обе группы векторов. Оба они помогают добиться 12-импульсной реакции на сетку.

Следующий корпус — трансформатор для ЧРП с 18-пульсным выпрямителем.

Пример 3: Dd11d11:40d0:20

Четырехобмоточный трансформатор, предназначенный для питания 18-импульсного выпрямителя, имеет векторную группу Dd11d11:40d0:20. Первичная обмотка соединена треугольником. Одна вторичная обмотка (d11) соединена треугольником и расположена под углом 30° к первичной обмотке треугольника. Второстепенная d11:40 представляет собой расширенную дельту и опережает на 10°. Вторичный d0:20 является удлиненной дельтой и отстает на 10°. Вторичные обмотки имеют относительный сдвиг фаз 20°.

Для простоты группу векторов из примера 3 также можно записать как Dd(+30°)d(+10°)d(-10°). Такая система не соответствует обозначению числа часов из IEC, но ее легко понять и поэтому обычно принимают.

Теперь мы уже на мастер-уровне и переходим к 24-импульсной конфигурации.

Пример 4: Dd(+15°)d(0°)d(-15°)y(-30°)

Это фазосдвигающий трансформатор для 24-пульсного выпрямителя. Мы только что использовали альтернативный метод обозначения группы векторов. Вторичных обмоток четыре: одна НН соединена звездой (отставание 30°), одна НН соединена треугольником (без смещения фаз, т.е. 0°) и две другие обмотки НН имеют удлиненный треугольник с фазой +15° и -15°. смещение.

Замечание 1: Смещение фаз менее 30°, т.е. менее одного часа в часовой системе счисления, не так строго определено. Разные пользователи используют немного разные обозначения. Например, расширенная вторичная обмотка треугольником, опережающая на 15° по отношению к первичной обмотке, соединенной звездой, может быть записана как:

– Yd11:30 –> 11 часов и 30 минут

– Yd11,5 –> 11 1/2 часа

– Yd(+15°)

Примечание 2. Два метода указания группы векторов, т. е. с номером часов или со сдвигом фазы в скобках, желательно не смешивать во избежание путаницы.

Резюме: тактовый номер и группа векторов

Многоимпульсные фазосдвигающие трансформаторы в приложениях с частотно-регулируемым приводом используют, помимо стандартных соединений звездой и треугольником, также конфигурации обмотки зигзаг, удлиненный треугольник или многоугольник треугольник.