Если трансформатор сердечникового типа, будет протекать ток третьей гармоники, так как в сердечниковом трансформаторе расположение обмоток создает фиктивную третичную треугольник. Если это оболочковый тип, потребуется третичный треугольник, если только нейтраль источника и нейтраль первичной обмотки трансформатора не заземлены. Однако заземление этих двух нейтралей нежелательно, так как поток гармоник 3

Одно исключение, относящееся к гармонике нулевой последовательности (3

Соединение «звезда-звезда» с незаземленной нейтралью, как показано на рис. 10, имеет другие проблемы, такие как нестабильность нейтрали, перенапряжение и т. д., и, следовательно, не является предпочтительным, если трансформатор не имеет обмотки сердечника.

В случае трансформатора корпусного типа обязательно используется третичная обмотка. На Рисунке 11 показан трансформатор кожухового типа, и это соединение позволит протекать току третьей гармоники и подавить гармоническое напряжение 3

На рис. 12 показан случай, когда трансформатор соединен звездой-звездой, нейтраль системы заземлена, а первичная обмотка трансформатора заземлена. В этом случае 3 гармоники

В этом случае, если в дополнение к заземлению нейтрали, как показано на рис. 12, имеется тройник треугольника, 3

На рис. 13, показанном ниже, показано наилучшее соединение для прохождения гармоник 3

Нет необходимости в протекании во вторичной обмотке соответствующей гармоники 3

Одним из факторов, влияющих на выбор соединения трансформатора, является протекание тока замыкания на землю через трансформатор. Соединения могут разрешать или блокировать протекание токов замыкания на землю между двумя частями системы, соединенными через трансформатор.

На рис. 15 показано подключение GSU по схеме «звезда-заземление/звезда-заземление». Такое подключение нежелательно, поскольку величина тока замыкания на землю, протекающего в каждой обмотке, не является определяющей при замыкании на землю на любой стороне GSU. Такое соединение затрудняет определение правильных настроек реле защиты заземления.

Если GSU представляет собой конструкцию основного типа, физическое третичное устройство не требуется. Трансформатор сердечникового типа по своей конструкции создает фиктивную треугольную цепь. С соединением, показанным на рис. 15, заземляющая ретрансляция усложняется, независимо от того, является ли это конструкцией корпуса или сердечника.

На рис. 16 показано соединение GSU по схеме «треугольник» на стороне высокого напряжения и заземление по схеме «звезда» на стороне генератора. Это нежелательное соединение для GSU.

Замыкание на землю между линией, соединяющей GSU и трансформатором T1, будет устранено автоматическим выключателем A. Однако сторона трансформатора, соединенная звездой, не увидит этого замыкания, и, следовательно, выключатель B не сработает. Заземленный проводник останется подключенным к генератору и, следовательно, будет находиться под напряжением. Это вопрос безопасности, и, кроме того, если от линии отведена распределительная цепь, генератор будет питать незаземленную систему.

Одним из решений является установка заземляющей батареи на стороне высокого напряжения GSU, как показано на рис. 17. Это обеспечит путь для прохождения тока замыкания на землю через заземляющий трансформатор. Это позволит отключить выключатель B через реле, подключенное к нейтрали заземляющей батареи.

На рис. 18 показано желаемое соединение. Замыкания на землю в линии электропередачи будут устранены тормозами A и B. Замыкания на землю на стороне генератора будут устранены путем отключения выключателя B через реле заземления, применяемые на генераторе. Нейтраль генератора заземлена.

На рис. 19 показана система привода с регулируемой скоростью, используемая на промышленных предприятиях для питания двигателей с регулируемой скоростью.

Обычно используются 6-импульсные и 12-импульсные схемы. На рис. 14 показано 12-импульсное выпрямление с использованием двенадцати диодов/тиристоров. Недостаток более дешевого варианта 6-импульсной схемы двоякий. Выход постоянного тока не является гладким, а выпрямление создает значительные гармоники, которые вводятся во входящий источник питания переменного тока. Двумя основными гармониками, которые создают искажения напряжения и тока, являются 5

Пожалуйста, войдите, чтобы комментировать.

Имя пользователя

Пароль

Three Phase Transformer Connections

Search

The most commonly used connections for three phase transformers are:

1. Star/Star
2. Delta/Delta
3. Star/Delta
4. Delta/Star

1. Star/Star Соединение (Y/Y):

   Соединения показаны на рис. 1(a). Это соединение является более экономичным для небольшого размера высоковольтного трансформатора. Потому что фазное напряжение составляет всего 1/√3 линейного напряжения.

   В этом подключении

   V _P = V _L / √3

   или

   V _L = V ₁ / √3 V _P

   ОСНОВЫ коэффициент трансформации трансформатора.

2. Соединение треугольником/треугольником (Δ — Δ)

   Соединения показаны на рис. 1(b). Эти типы соединений являются экономичными для крупногабаритных низковольтных трансформаторов, в которых проблема изоляции не столь серьезна. Потому что здесь количество витков на фазу больше.

   Отношение первичных и вторичных линейных напряжений такое же, как коэффициент трансформации трансформатора.

   Для соединения треугольником V _L = V _P

3. Соединение звезда/треугольник (звезда/треугольник)

   Схемы соединений показаны на рис. 1(с). Отношение между вторичным и первичным линейным напряжением составляет 1/√3 коэффициента трансформации.

   Коэффициент трансформации, т.е.

   Этот тип подключения обычно используется для повышения напряжения. то есть на электростанции для повышения напряжения для передачи.

Рис. 1: Стандартные соединения трехфазного трансформатора.

Различные методы преобразования фаз трехфазного трансформатора

Мы уже изучили, что при использовании трехфазных трансформаторов можно выполнять различные соединения для трехфазных преобразований (например, звезда/звезда, треугольник/звезда и т. д.). Есть несколько методов, с помощью которых мы можем получить трехфазное питание только с помощью двух трансформаторов. В этих способах мощность трансформаторов снижается, но в ряде случаев становится более экономичной.

Некоторые методы таких преобразований:

1. Открытое соединение Δ или V-V
2. Открытое соединение Y- Открытое Δ
3. Соединение Scott-T трансформаторы Δ — Δ удаляются и 3-фазное питание подключается к первичным, как показано на рис. 2. тогда три равных 3-фазных напряжения будут доступны на вторичных клеммах на холостом ходу. Этот метод преобразования трехфазной мощности с помощью всего двух трансформаторов называется открытым — Δ или соединением V — V.

   Рисунок 2: Соединение «открытый треугольник» или V-V

   Недостатки:

   Средний коэффициент мощности, при котором работает V-образный блок, меньше, чем у нагрузки. Напряжения на вторичных клеммах имеют тенденцию становиться несбалансированными при увеличении нагрузки.

4. Открытый Y — открытый треугольник

   Этот тип соединения подобен открытому треугольнику. Отличие состоит в том, что в этом типе первичные напряжения подаются на две фазы, а также имеется нейтральная точка. Схема подключения представлена ​​на рис. 3.

   Рисунок 3: Соединение Open Y — Open Delta

   Этот тип соединения обычно используется для малоценных потребителей в сельской местности. Недостатком этого типа соединения является то, что в нейтрали первичной цепи протекает обратный ток.

5. Соединение SCOTT-T

   Это соединение было предложено Чарльзом Ф. Скоттом. Этот тип соединения используется для преобразования 3-фазного в 2-фазное или наоборот. Для этого соединения требуются два однофазных трансформатора. Один трансформатор (известный как главный трансформатор) имеет витки Na в первичной обмотке со средней точкой отвода первичной обмотки. Оба трансформатора имеют одинаковые витки (Nb) во вторичной обмотке. Первичные обмотки подключены, как показано на рисунке 4. Когда 3-фазное напряжение подается на A, B и C, это приведет к:

   Рис. 4: Трансформатор Скотта

   Наведенное встречное напряжение переменного тока и BD в квадратуре относительно друг друга.

   Напряжение счетчика в BD = 0,866 раза больше, чем в CA.

   То есть напряжения на вторичных обмотках были бы в квадратуре друг к другу с их величинами, равными друг другу (поскольку они имеют одинаковое число витков).

   Другими словами, через это соединение будет получен двухфазный симметричный выход.

Пример 1:

Трехфазный трансформатор 50 Гц имеет первичную обмотку, соединенную треугольником, и вторичную обмотку, соединенную звездой, с линейными напряжениями 22000 В и 400 В соответственно. Вторичная обмотка имеет сбалансированную нагрузку, соединенную звездой, с отставанием коэффициента мощности 0,8. Линейный ток на первичной стороне 5А. Определить ток в каждой обмотке первичной и каждой вторичной линии. Какая мощность трансформатора в кВт?

Решение:

Соединение Δ/Y:

Но при соединении звездой ток фазы = линейный ток

Ток вторичной линии = 275 А

Выход = √3 В _L I _L Cosφ = √3 X 400 X 275 X 0,8 = 15,24 кВт Помехи напряжения

Сдвиг фаз и полярность фаз между двумя обмотками однофазного трансформатора зависят от того, как обмотки намотаны на сердечник. Фазовый сдвиг трансформатора и полярность трансформатора необходимо учитывать для многих приложений, некоторые из которых:

• Создание трехфазного трансформатора с использованием однофазных трансформаторов
• Параллельная работа трансформаторов
• Соединения трансформатора напряжения для измерения
• Трансформаторы напряжения для проверки синхронизма между двумя источниками, защиты и т. д.

В этой статье обсуждаются основы полярности трансформатора. Обсуждается метод проверки полярности трансформатора напряжения (PT или VT) и приводятся фактические результаты испытаний.

Существует четыре различных способа соединения однофазных трансформаторов в трехфазные группы. К ним относятся:

Трансформаторы типа «звезда-звезда» и «треугольник-треугольник» не вызывают фазового сдвига от первичной обмотки к вторичной. Трансформаторы Delta-Wye имеют 30-градусный фазовый сдвиг, который обсуждается ниже.

Мы знаем, что в трансформаторе «звезда-треугольник» или «звезда-треугольник» фазовый сдвиг между линейными напряжениями составляет 30 градусов. При этом есть два варианта: дельта может опережать звезду на 30 градусов, или звезда может опережать дельту на 30 градусов.

Что определяет фазовый сдвиг трансформатора и какая сторона треугольника-звезды опережает или отстает от трансформатора?

Ответ : То, как дельта «закрыта», определяет, какая сторона опережает или отстает. Возможны две комбинации, которые обсуждаются ниже:

1. Закрытие треугольником DAB

Это один из способов закрытия дельта-треугольника. В этой связи полярная сторона фазы А соединяется с неполярной стороной фазы В. Схема подключения трехфазного трансформатора этим методом показана ниже.

Закрытие треугольником, тип DAB

На рисунке выше показано соединение треугольником по схеме «звезда» с соединением «DAB». В этом случае сторона треугольника будет опережать сторону звезды на 30 ⁰ . Это нормальное соединение для трансформатора «звезда-треугольник» с треугольником на первичной обмотке. Согласно североамериканским стандартам первичная сторона опережает вторичную сторону низкого напряжения на 30 ⁰ .

 2) Закрытие треугольником — тип DAC

Это еще один метод закрытия треугольника треугольника. При этом полярная сторона фазы А соединяется с неполярной стороной фазы С. Схема подключения трехфазного трансформатора этим методом показана ниже.

Замыкание по схеме «треугольник» DAC

На рисунке выше показано соединение по схеме треугольник «звезда» с соединением «DAC». В этом случае сторона треугольника будет отставать от стороны звезды на 30 ⁰ . Или, другими словами, сторона звезды будет опережать сторону дельты на 30 ⁰ . Это нормальное соединение для трансформатора звезда-треугольник со звездой на первичной обмотке.

Обратите внимание, что эти фазовые углы относятся к напряжениям прямой последовательности. Метод определения полярности по соединениям обмотки приведен в [1].

Подключение DAB и DAC треугольником

Существует два стандарта полярности трансформаторов. Это вычитающее и аддитивное , как показано ниже. Маркировка полярности обозначена знаком «X».

Однофазные силовые трансформаторы (в Северной Америке) могут быть аддитивными или вычитающими в зависимости от кВА и класса напряжения. В других регионах мира также может использоваться сочетание трансформатора аддитивной и вычитающей полярности. Два правила полярности трансформатора:

1. Ток, протекающий «в маркировку полярности» одной обмотки, «вытекает» из маркировки полярности другой обмотки. Оба тока будут в фазе.
2. Падение напряжения от полярности к неполярности на одной обмотке по существу совпадает по фазе с падением напряжения от полярности к неполярности на другой обмотке.

Аддитивная полярность : Для силовых распределительных трансформаторов, подпадающих под категорию, указанную в приведенном ниже стандарте IEEE, имеет аддитивную полярность. В основном это однофазные распределительные трансформаторы.

Стандарт IEEE Std C57.12.00-2000 для распределительных, силовых и регулирующих трансформаторов, погруженных в жидкость, гласит, что « Однофазные трансформаторы мощностью 200 кВА и ниже и имеющие номинальное высокое напряжение 8660 В и ниже (напряжение обмотки) должны иметь добавку полярность. Все остальные однофазные трансформаторы должны иметь вычитающую полярность».

Вычитающая полярность: Большие силовые трансформаторы и измерительные трансформаторы обычно имеют вычитающую полярность.

Маркировка полярности обозначается точкой или знаком «X» или может быть обозначена стандартной маркировкой клемм. Ниже приведен еще один способ указания полярности трансформатора. Вторичная полярность определяется расположением «X1» относительно «h2». Если h2 и X1 находятся на одной стороне, то трансформатор имеет вычитающую полярность и наоборот.

Приборный трансформатор с вычитающей полярностью. Обратите внимание, что в дополнение к белой «точке», указывающей полярность, он также имеет маркировку h2 и X1. Схема для этого VT или PT будет такой же, как на рисунке выше для вычитающей полярности.

Трансформатор напряжения [Квадрат D]

Иногда требуется проверить полярность однофазного трансформатора или трансформатора напряжения (VT или PT) для проверки или устранения неисправностей. Одним из способов проверки ТН с известным коэффициентом трансформации напряжения является подключение источника переменного тока, как показано на рисунке ниже.

Схема проверки полярности трансформатора/ТП (вверху) Упрощенная схема проверки (внизу)

Примечание. Следует соблюдать осторожность при подключении напряжения, так как в зависимости от номинального напряжения и клемм, на которых выполняются подключения, может появиться опасное напряжение. Соединение на 120 В переменного тока или меньше должно применяться к клеммам высокого напряжения, а не к клеммам низкого напряжения.

На приведенном выше рисунке знаки +, – служат для иллюстрации и обозначают клеммы с одинаковым потенциалом в любой момент времени и не представляют напряжение постоянного тока.

Для обмотки с аддитивной и вычитательной полярностью клеммы h2 и X1 всегда имеют одинаковую полярность. Эти знания помогут создать фигуру выше. В приведенном выше примере теста коэффициент трансформации составляет 120 В/12 В. Если трансформатор напряжения (ТН) имеет аддитивную полярность, то на мультиметре будет считано 132 В. Если ТН имеет вычитающую полярность, то на мультиметре будет 108В.

Ниже приведена установка для проверки проверки полярности трансформатора напряжения или трансформатора напряжения . Тестовые провода подключаются, как описано в разделе выше . Спецификации ТН:

Первичный 480 В

Вторичный 120 В

Коэффициент трансформации = 480/120 = 4

h2 и X1 находятся на одной стороне трансформатора (аналогично рисунку ТН, показанному выше). Следовательно, VT имеет вычитающую полярность. После выполнения подключений, как показано на 9Схема 0007 выше . Измеренное напряжение между h3 и X2 составляет 90 В.

Это подтверждает, что полярность VT является вычитающей. Напряжение, приложенное к h2 h3, составляет 120 В. На основании коэффициента трансформации 120/4=30 В будет индуцироваться между X1 X2. Так как обмотки соединены с вычитающей полярностью, измеренное на h3 X2 чистое напряжение составляет 120-30=90В. Это именно то, что измеряется.

Ниже показаны формы сигналов напряжения первичной и вторичной обмотки. Для вычитающей полярности осциллограммы напряжения на h2 h3 и X1 X2 имеют одинаковый фазовый угол. Другими словами, потенциал h2 и X1 растет и падает одновременно.

Для аддитивной полярности формы сигналов напряжения между h2 h3 и X1 X2 имеют разность фаз 180 градусов.

Дополнительное чтение:

Чередование фаз и фазовый угол

Насыщение трансформатора тока

Ссылка [1]: Анализ и проектирование энергосистемы Дж. Дункан Гловер, С. Сарма, Томас Овербай Трехфазный трансформатор

Конструкция и соединения

Серия испытаний

Айна Парашер|Обновлено: 26 августа 2022 г.

поделиться

Трехфазный трансформатор выгоден с точки зрения стоимости и предлагает эффективные условия эксплуатации. Современный сценарий энергосистемы значительно склонен к трехфазным системам на каждом этапе ее работы, то есть генерации, передачи, распределения и львиной доли нагрузки в виде отраслей. Таким образом, на каждом этапе этих операций трехфазный трансформатор играет решающую роль, поэтому он должен быть адаптирован к этим изменениям.

В этой статье мы обсудим базовую конструкцию трехфазных трансформаторов, основные соединения, которые представляют собой соединение «звезда-треугольник», соединение «треугольник-звезда», соединение «треугольник-треугольник» и соединение «звезда-треугольник».

Содержание

• 1. Что такое трехфазный трансформатор?
• 2. Конструкция трехфазного трансформатора
• 3. Соединения трехфазного трансформатора
• 4. Соединение звезда-звезда (звезда-звезда)
• 5. Соединение звезда-треугольник
• 6. Соединение треугольник-треугольник
• 7. Соединение треугольник-треугольник

Прочитать статью полностью

Что такое трехфазный трансформатор?

Трехфазный трансформатор представляет собой трансформатор, состоящий из трех наборов первичных и вторичных обмоток. Они работают как электрическая система, которая имеет три фазы. Трехфазные трансформаторы могут быть сконструированы двумя способами: один состоит из трех одинаковых однофазных трансформаторов, соединенных в группу трехфазных трансформаторов, либо один блок трехфазного трансформатора с обмотками трех фаз, намотанными на одно ядро.

В настоящее время батареи трехфазных трансформаторов используются редко, так как отдельный блок трехфазного трансформатора легче, дешевле, занимает меньше места. Однако до сих пор имеются значительные установки трехфазных трансформаторных батарей.

Конструкция трехфазного трансформатора

Трехфазный трансформатор может быть выполнен в виде единого блока путем размещения первичной и вторичной обмотки всех трех фаз в одном сердечнике. Это можно сделать, используя либо трехфазную конструкцию с сердечником, либо трехфазную конструкцию с оболочкой.

На приведенной выше схеме показан трансформатор с трехфазным сердечником, намотанным на одножильный сердечник. На рисунке обмотки расположены одна над другой, но в действительности обмотка низкого напряжения расположена рядом с сердечником, а обмотка высокого напряжения размещена над ним с соответствующей изоляцией. С другой стороны, мы можем соединить три одинаковых однофазных трансформатора, соединенных звездой или треугольником, чтобы сформировать группу трехфазных трансформаторов, как показано ниже.

Соединения трехфазного трансформатора

Трехфазный трансформатор представляет собой либо единый блок с обмотками всех трех фаз, намотанными на один сердечник, либо группу трехфазных трансформаторов с тремя отдельными трансформаторными блоками, первичная и вторичная обмотки могут быть соединены либо звездой ( Y) или соединение треугольником. Следовательно, возможны четыре различных соединения первичной и вторичной обмоток, а именно:

1. Соединение звезда-звезда (Y-Y)
2. Соединение звезда-треугольник (Y-Δ)
3. Соединение треугольник-звезда (Δ-Y)
4. Соединение треугольником-треугольником (Δ-Δ)

Основная цель

• Анализировать, как схема подключения трехфазных трансформаторов влияет на параметры каждой фазы трансформатора, и Анализировать, как гармоники, наведенные в трехфазная система повлияет на работу трансформатора.

Чтобы понять это, мы должны иметь базовое представление о гармониках, возникающих при соединении звездой и треугольником. Следует отметить, что

• При соединении звездой нет возможности появления токов тройной гармоники ни в фазах, ни в линиях, но возможны напряжения третьей гармоники в фазах, но не между линиями.
• При соединении треугольником исключены напряжения тройной гармоники ни в фазах, ни в линиях, но возможны токи третьей гармоники в фазах, но не в линиях.
• В однофазном трансформаторе из-за нелинейности сердечника ток холостого хода представляет собой остроконечную синусоиду, следовательно, существует возможность наличия третьей гармонической составляющей в токе холостого хода, что, в свою очередь, помогает нам в получении синусоидального потока в сердечнике. То есть поток в сердечнике не содержит третьей гармонической составляющей, как и индуцированное напряжение.

Соединение «звезда-звезда» (Y-Y)

В этом соединении первичная и вторичная обмотки трансформатора соединяются звездой, как показано на рисунке.

На приведенном выше рисунке показано соединение Y-Y трехфазного трансформатора с нулевым фазовым сдвигом, мы также можем подключить его со сдвигом фазы 180, и мы можем обсудить это далее в наших лекциях по теме векторных групп. .

Пусть E ₁ и E ₂ – пофазное напряжение на первичной и вторичной сторонах. Аналогично, E _l1 и E _l2 представляют собой линейные напряжения на первичной и вторичной стороне.

Тогда коэффициент трансформации

k =E ₁ /E ₂

Мы знаем, что при соединении звездой напряжение линии в √3 раза превышает фазное напряжение ₂  = (E _l1 /√3)/(E _l2 √3)

Есть несколько серьезных недостатков, связанных с соединением Y-Y,

• Напряжение в фазах будет сильно несимметричным при наличии несимметричных нагрузок.
• Значительное присутствие третьей гармоники в напряжении увеличивает нагрузку на изоляцию и даже приводит к пробою изоляции.

Поскольку третья гармоническая составляющая в токе холостого хода невозможна, следовательно, третья гармоническая составляющая может присутствовать в потоке, что может привести к тройной гармонической составляющей в напряжении.

Проблема, связанная с несбалансированными нагрузками, может быть решена с помощью жесткого заземления нейтрали, нейтраль также обеспечит путь для небаланса тока в нагрузке. С другой стороны, третья гармоническая составляющая напряжения может быть подавлена ​​с помощью обмотки третичного треугольника на том же сердечнике.

Соединение по схеме «звезда-треугольник»

Схема соединения трехфазного трансформатора по схеме «звезда» показана ниже. Соединение Y предпочтительнее в приложениях, требующих понижения напряжения, так как оно обеспечивает почти на 43 % меньшую нагрузку на изоляцию на стороне ВН, поскольку фазное напряжение составляет 57,7 % линейного напряжения при соединении звездой.

Наличие треугольной обмотки может свести на нет влияние третьей гармонической составляющей в напряжениях, так как они могут потребляться в виде циркулирующих токов внутри треугольной обмотки. Но проблема, связанная с этим подключением, заключается в том, что вторичное напряжение трансформатора смещено на 30º относительно первичного напряжения, это вызовет проблемы при параллельной работе трансформаторов. Во время параллельной работы фазовый угол вторичных трансформаторов должен быть одинаковым, поэтому мы должны позаботиться об этом фазовом сдвиге при параллельном подключении трансформаторов.

Соединение треугольником-звездой

На приведенном ниже рисунке показано соединение трехфазного трансформатора по схеме треугольник-звезда. Как правило, такое подключение трехфазного трансформатора предпочтительнее в приложениях, где необходимо повысить уровни напряжения. С заземлением нейтрали, используемым на стороне звезды, это соединение также можно использовать в распределенных приложениях.

Подобно соединению «звезда-треугольник» трехфазного трансформатора, соединение «треугольник-звезда» также невосприимчиво к третьей гармонической составляющей напряжения. Это соединение также вызывает фазовый сдвиг на 30º, так как вторичная обмотка отстает от первичного напряжения на 30º на рисунке выше.

Соединение «треугольник-треугольник»

Соединение «треугольник-треугольник» можно использовать в приложениях с низким энергопотреблением, поскольку обе стороны должны работать с сетевым напряжением. Следующий рисунок может дать основное представление о соединениях.

Преимущество такого подключения трехфазного трансформатора состоит в том, что один трансформатор из блока можно снять для ремонта или технического обслуживания, а два других трансформатора будут работать как блок трехфазных трансформаторов с мощностью 57,7% от прежней. Это соединение известно как соединение «открытый треугольник» или «V».

Часто задаваемые вопросы о трехфазном трансформаторе

• Что такое трехфазный трансформатор?

  Трехфазный трансформатор представляет собой особый тип трансформатора, который имеет три набора первичных и вторичных обмоток. Они имеют четыре разных типа соединений:

  • Соединение «звезда-треугольник» (Y-Y)
  • Соединение «звезда-треугольник» (Y-Δ)
  • Соединение «треугольник-треугольник» (Δ-Y)
  • Соединение «треугольник-треугольник» (Δ) -Δ)

• Какие проблемы связаны с соединением Y-Y трехфазного трансформатора?

  Есть две основные проблемы, связанные с соединением Y-Y. Во-первых, это наличие третьей гармоники в фазном напряжении, а во-вторых, это соединение чувствительно к помехам со стороны нагрузки, которые, в свою очередь, вызывают дисбаланс фазных напряжений.

• В чем преимущества соединения треугольник-треугольник трехфазного трансформатора?

  Преимущества этого соединения в том, что в напряжении отсутствуют напряжения третьей гармоники, а другое в том, что если какой-либо из блоков, связанных с банком, поврежден, то оставшиеся два блока могут действовать как трехфазные трансформатор мощностью 57,7 процента от исходной установки.

• Что такое третичная обмотка трехфазного трансформатора?

  В соединении Y-Y трехфазного трансформатора дополнительная обмотка треугольника была размещена на сердечнике для компенсации третьей гармоники напряжения, она известна как третичная обмотка. Эту обмотку также можно использовать для питания охлаждающих вентиляторов трансформатора и осветительных нагрузок подстанции.

• Что такое соединение Скотта трансформатора?

  Раньше соединение Скотта или Т-образное соединение использовалось для получения двухфазного питания от трехфазного трансформатора. Мы должны использовать два однофазных трансформатора для реализации этой конструкции, которые являются основным трансформатором и вспомогательным трансформатором.

• Каковы преимущества трехфазного трансформатора по сравнению с блоком трехфазных трансформаторов?

  Для конструкции трехфазного трансформатора в одном блоке потребуется меньше материала сердечника и меди по сравнению с группой трансформаторов из трех блоков, следовательно, стоимость конструкции одного блока будет меньше. Если мы используем Y-образное соединение, это уменьшит требования к изоляции, а также с точки зрения пространства, а моноблочная конструкция будет занимать меньше места.

• Сколько существует типов соединений трехфазного трансформатора?

  Всего существует 4 соединения трехфазного трансформатора: соединение звезда-звезда (Y-Y), соединение звезда-треугольник (Y-Δ), соединение треугольник-звезда (Δ-Y) и соединение треугольник-треугольник ( Δ-Δ).

ESE & GATE EE

Электрика Engg.GATEGATE EEESEESE EEOДругие ExamsMock Test

Избранные статьи

Наши приложения

• BYJU’S Exam Prep: приложение для подготовки к экзамену

GradeStack Learning Pvt. Ltd.Windsor IT Park, Tower — A, 2nd Floor,

Sector 125, Noida,

Uttar Pradesh 201303

[email protected]

Однофазные и трехфазные соединения трансформаторов

Хотите создать сайт? Найдите бесплатные темы и плагины WordPress.

Трансформаторы могут быть подключены в различных конфигурациях в зависимости от применения. Конфигурации состоят из однофазных и трехфазных подключений. Однофазные соединения обычно используются в жилых помещениях, а трехфазные — в коммерческих и промышленных.

Обмотки трансформаторов высокого напряжения имеют маркировку h2, h3 и т. д., а обмотки трансформаторов низкого напряжения имеют маркировку X1, X2 и т. д.

двух- и многоквартирных домов) для обеспечения энергией для освещения, отопления, охлаждения, приготовления пищи и т. д. Электроснабжение жилых помещений обычно 1φ, 120/240 В.

Низкое напряжение (120 В) используется для общего целевые розетки и общее освещение. Высокое напряжение (240 В) используется для обогрева, охлаждения, приготовления пищи и т. д.

Электричество в жилых помещениях может быть верхним или боковым. Воздушная связь — это электрическая служба, при которой служебно-вводные проводники проходят по воздуху от столба электропередач к зданию.

Служебная ветвь – это электрическая коммуникация, при которой служебно-вводные проводники проложены под землей от инженерной системы до точки обслуживания. См. рис. 1.

Рис. 1. Воздушная или служебная линия может использоваться для подачи электроэнергии в жилое здание.

Три трансформатора 1φ подключены для получения напряжения 3φ. Три трансформатора могут быть соединены звездой или треугольником.

В соединении звездой конец каждой катушки подключается к входящим линиям питания (первичная сторона) или используется для подачи питания на нагрузку или нагрузки (вторичная сторона). Другие концы каждой катушки соединены вместе.

В соединении треугольником каждая катушка трансформатора соединена встык, образуя замкнутый контур. Каждая точка соединения в соединении треугольником подключается к входящим линиям электропередач или используется для подачи питания на нагрузку или нагрузки.

Выходное напряжение и тип, доступные для нагрузки или нагрузок, определяются тем, подключен ли трансформатор по схеме «звезда» или «треугольник». См. рис. 2.

Рис. 2. Трехфазные трансформаторы могут быть подключены по схеме «звезда» или «треугольник».

Многие трансформаторы имеют вторичную обмотку, к которой прикреплен дополнительный вывод (отвод).

Отвод представляет собой соединение, выводимое из обмотки в точке между ее концами, позволяющее изменять коэффициент напряжения или тока. Отводы позволяют получать от трансформатора различные выходные напряжения. См. рис. 3.

Например, выходное напряжение между выводами 1 и 2 составляет 120 В переменного тока, поскольку соотношение витков составляет 1:1 (от 100 до 100). Выходное напряжение между отводом и выводом 1 составляет 24 В переменного тока, поскольку соотношение витков составляет приблизительно 4,17:1 (от 100 до 24).

Рис. 3. Ответвители позволяют получать от трансформатора различные выходные напряжения.

Метчик, который делит вторичную часть пополам, называется центральным метчиком . Распространенным применением трансформатора с отводом посередине является распределительный трансформатор.

Распределительный трансформатор используется в жилых домах и на предприятиях для преобразования высокого напряжения распределительных линий энергокомпании в общее напряжение 240/120 В переменного тока для жилых и коммерческих помещений. См. рис. 4.

Рис. 4. Трансформатор с центральным отводом используется для преобразования высокого напряжения распределительных линий энергокомпании в стандартное питание 240/120 В переменного тока для жилых домов и предприятий.

Средний ответвитель подключается к заземлению и становится общим проводником. Напряжение на выходных линиях составляет 240 В переменного тока. Однако напряжение, измеренное между любой выходной линией и центральным отводом, составляет 120 В переменного тока.

Блок питания 240 В переменного тока используется для питания устройств в доме, требующих большого количества рабочей мощности, таких как центральный кондиционер, водонагреватель, сушилка для белья и кухонная плита. Эти мощные устройства работают от напряжения 240 В переменного тока, что позволяет питать их по токопроводящим проводам меньшего размера.

Питание 120 В переменного тока подключается к электрическим розеткам и системе освещения. Это обеспечивает гораздо более безопасный уровень напряжения, который можно использовать на небольших электрических устройствах.

Трансформатор управления — это трансформатор, который используется для понижения напряжения в цепи управления системы или машины. Наиболее распространенные управляющие трансформаторы имеют две первичные обмотки и одну вторичную обмотку. См. Рисунок 5.

Рисунок 5 . Наиболее распространенные управляющие трансформаторы имеют две первичные обмотки и одну вторичную обмотку.

Первичные обмотки управляющего трансформатора перекрещиваются таким образом, что металлические звенья можно использовать для соединения первичных обмоток при работе с напряжением 240 В переменного тока или 480 В переменного тока.

В большинстве приложений управляющий трансформатор используется для снижения основного или линейного напряжения 240 В переменного тока или 480 В переменного тока до управляющего напряжения 120 В переменного тока.

Первичная обмотка 240 В

Чтобы получить управляющее напряжение 120 В перем. тока из сетевого напряжения 240 В перем. тока, две первичные катушки должны быть соединены параллельно. См. рис. 6.

 Если первичные катушки соединены параллельно, эффективные витки двух первичных катушек равны 200, как если бы была только одна первичная катушка. Если вторичная обмотка имеет 100 витков, соотношение витков составляет 2:1. Это означает, что входное напряжение 240 В переменного тока дает выходное напряжение 120 В переменного тока.

Рис. 6. Чтобы получить управляющее напряжение 120 В переменного тока от сетевого напряжения 240 В переменного тока, две первичные катушки должны быть соединены параллельно.

Первичная обмотка 480 В

Чтобы получить управляющее напряжение 120 В переменного тока от сетевого напряжения 480 В переменного тока, две первичные катушки должны быть соединены последовательно. См. рис. 7.

Если первичные катушки соединены последовательно, эффективные витки двух первичных катушек составляют 400, что дает соотношение витков 4:1. Это означает, что входное напряжение 480 В переменного тока дает выходное напряжение 120 В переменного тока.

Рис. 7. Чтобы получить управляющее напряжение 120 В перем. тока из сетевого напряжения 480 В перем. тока, две первичные катушки должны быть соединены последовательно.

Вы нашли apk для андроида? Вы можете найти новые бесплатные игры и приложения для Android.

Основы соединения и заземления трансформаторов

После того, как национальный проект по анализу опасности дугового разряда был выполнен на восьми недавно построенных складских площадках для распределения запасных частей для компании Global 100 в рамках Программы добровольной защиты OSHA (VPP), руководство обнаружило, что результаты несколько шокируют.

В процессе сбора данных компания Electrical Service Solutions, Inc. обнаружила более 35 нарушений Национального электротехнического кодекса (NEC), связанных с неправильным подключением и заземлением трансформаторов. Нарушения варьировались от соединительных перемычек системы, которые отсутствовали, имели недостаточный размер, были неправильно заделаны и установлены в двух местах, до проводов заземляющего электрода, которые либо отсутствовали, имели меньший размер, неправильно заделывались на электроде и/или были подключены к отдельно производной системе в другом месте. чем там, где была подключена системная соединительная перемычка. Эти результаты подтверждают тот факт, что в отрасли по-прежнему существует значительная путаница в отношении соединения и заземления трансформаторов. Давайте подробнее рассмотрим области, в которых возникает большинство заблуждений.

Эффективный путь тока замыкания на землю

Чтобы понять концепцию соединения и заземления для обеспечения безопасности, установщик должен знать, что для протекания нормального тока нагрузки, тока короткого замыкания или тока замыкания на землю должна быть непрерывная цепь или путь — и разность потенциалов. NEC 2011 года определяет эффективный путь тока замыкания на землю как «преднамеренно сконструированный, электропроводный путь с низким импедансом, спроектированный и предназначенный для передачи тока в условиях замыкания на землю от точки замыкания на землю в системе электропроводки до источника электропитания. и это облегчает работу устройства защиты от перегрузки по току или детекторов замыкания на землю в высокоимпедансных заземленных системах». Эффективный путь тока замыкания на землю является важной частью системы защиты от перегрузки по току.

1. Путь тока замыкания на землю должен быть электрически непрерывным и надежным.
2. Он должен иметь достаточную пропускную способность по току, чтобы безопасно отводить (как по величине, так и по продолжительности) любую неисправность, которая может возникнуть на нем.
3. Он должен иметь низкий импеданс, чтобы облегчить мгновенное срабатывание устройства максимальной токовой защиты в цепи тока замыкания на землю.

Путь тока замыкания на землю для заземленной отдельно взятой системы/трансформатора, который не соответствует этим критериям, становится бесшумным и часто смертельным источником поражения электрическим током при замыкании на землю. Если эффективный путь тока замыкания на землю не установлен и замыкание на землю происходит на производных незаземленных проводниках цепи трансформатора, ток замыкания на землю не будет протекать; поэтому срабатывание устройства максимальной токовой защиты в цепи тока замыкания на землю не будет инициировано. Электрические кабельные каналы, корпуса и оборудование будут заряжены опасной энергией, постоянно ищущей путь обратно к ее источнику. Когда человеческое тело завершает путь тока замыкания на землю, это приводит к поражению электрическим током или поражению электрическим током. В отличие от очевидных признаков неисправной проводки ответвлений или фидерных цепей, дефектные высокоимпедансные пути тока замыкания на землю трудно обнаружить, потому что эти цепи в основном вызываются при возникновении замыкания на землю.

Пять основных компонентов

Ниже приводится обзор основных областей, связанных с соединением и заземлением одиночных трехфазных трансформаторов с глухозаземленным заземлением, 480–208–208/120 В, треугольник-звезда.

Системная соединительная перемычка — NEC 2011 определяет системную соединительную перемычку как «соединение между заземляющим проводником цепи и соединительной перемычкой на стороне питания, или заземляющим проводником оборудования, или тем и другим в отдельной системе». Назначение системной соединительной перемычки состоит в том, чтобы соединить заземляющий проводник (нейтраль), соединительную перемычку на стороне питания и заземляющие проводники оборудования отдельной системы/трансформатора, что необходимо для создания эффективного пути тока замыкания на землю.

Этот путь позволяет непреднамеренному току замыкания на землю течь от точки замыкания на землю на производных незаземленных проводниках цепи к производному источнику, а затем обратно к источнику замыкания на землю. Этот непреднамеренный ток замыкания на землю увеличивает ток в первичной обмотке трансформатора при замыканиях на землю между производным источником трансформатора и первым устройством максимальной токовой защиты или облегчает работу вторичных устройств максимальной токовой защиты трансформатора, если замыкание на землю происходит на стороны нагрузки этих устройств. Системная соединительная перемычка является одним из ключевых элементов, формирующих эффективный путь тока замыкания на землю от самой дальней нижестоящей точки в электрической системе обратно к производному источнику, вторичной обмотке трансформатора. Если перемычка системного соединения установлена ​​неправильно ( Фото 1 и Фото 2 ), эффективный путь тока замыкания на землю не будет установлен.

Таблица 250.66 NEC 2011 используется для определения размера соединительной перемычки системы на основе размера производных незаземленных проводников цепи, питаемых от вторичной обмотки трансформатора. Поскольку соединительная перемычка системы является частью пути тока замыкания на землю, необходимо поддерживать пропорциональное соотношение размеров между производными незаземленными проводниками цепи и соединительной перемычкой системы. Если производные незаземленные проводники цепи больше, чем максимальные размеры, указанные в этой таблице, 250.28(D)(1) требует, чтобы перемычка системного заземления занимала не менее 12,5% площади наибольшего производного незаземленного проводника цепи. Для целей настоящей статьи это требование будет называться «правилом 12,5%».

Заземляющий электрод и проводник заземляющего электрода — NEC 2011 определяет заземляющий электрод как «проводящий объект, через который устанавливается прямое соединение с землей», а проводник заземляющего электрода — как «проводник, используемый для соединения заземляющего проводника системы или оборудование к заземляющему электроду или к точке системы заземляющих электродов». Назначение заземляющего электрода и проводника заземляющего электрода состоит в том, чтобы соединить изолированный заземляющий проводник или оборудование системы/трансформатора с землей (землей), ограничить напряжение, вызванное перенапряжениями в сети, и стабилизировать вторичное напряжение трансформатора относительно земли во время нормальной работы ( Фото 3 ).

Электрод заземления обеспечивает заземление вторичной цепи трансформатора. Это должно быть эффективное соединение, и все пути заземления должны быть подключены к нему. Во избежание нежелательного протекания тока соединение проводника заземляющего электрода с заземляющим проводником должно быть выполнено в той же точке отдельно выделенной системы, где соединены соединительная перемычка системы и соединительная перемычка на стороне питания, как указано в гл. 250,30 (А) (5).

Раздел 250.66 и таблица 250.66 используются для определения размера проводника заземляющего электрода на основе размера производных незаземленных проводников цепи, питаемых вторичной обмоткой трансформатора; однако, поскольку максимальный ток в проводнике заземляющего электрода ограничен путем прохождения импеданса через заземляющий электрод и землю и не должен быть частью эффективного пути тока замыкания на землю, правило 12,5% не применяется.

Соединение металлических водопроводных труб и открытых металлических конструкций — Раздел 250. 104(D) NEC 2011 г. требует, чтобы в тех случаях, когда отдельная система/трансформатор подает питание на участок, заземляющий проводник должен быть соединен с ближайшая доступная точка металлической водопроводной системы (систем) и открытый металл каркаса здания в зоне, обслуживаемой трансформатором. Это соединение с перемычкой эффективно устраняет любую возможную разницу потенциалов, которая может существовать между заземленным проводником источника, производного от трансформатора, металлической системой (системами) водопровода и открытым металлом каркаса здания. Он также обеспечивает путь тока замыкания на землю для тока замыкания на землю, который может быть наложен на систему (системы) металлических водопроводных труб или на открытый металл каркаса здания в зоне, обслуживаемой трансформатором.

Таблица 250.66 используется для определения размеров этих соединительных проводников перемычек на основе размера производных незаземленных проводников цепи, питаемых от вторичной обмотки трансформатора. Поскольку система (системы) металлических водопроводных труб или открытые металлические конструкции каркаса здания в зоне, обслуживаемой трансформатором, будут преимущественно использоваться в качестве заземляющего электрода, как указано в 250.30 (A) (4), применяются правила для проводников заземляющих электродов. Следовательно, правило 12,5% не применяется. Для предотвращения нежелательного протекания тока это соединение соединительной перемычкой должно быть выполнено в той же точке отдельной системы, где подсоединен проводник заземляющего электрода, как указано в 250.104(D).

Отдельная соединительная перемычка от заземляющего проводника к металлической водопроводной системе (системам) и открытому металлу каркаса здания не требуется, когда любой из них используется в качестве заземляющего электрода, как указано в 250.30(A)(4), и если между открытым металлом каркаса здания и системой металлических водопроводов в зоне, обслуживаемой трансформатором, установлена ​​перемычка.

Соединительная перемычка на стороне подачи — NEC 2011 определяет соединительную перемычку со стороны подачи как «проводник, установленный на стороне подачи услуги или в корпусе (корпусах) сервисного оборудования, или для отдельно производной системы, который обеспечивает требуемая электрическая проводимость между металлическими частями, которые должны быть электрически соединены». Специально для этой статьи соединительная перемычка на стороне питания представляет собой проводник проволочного типа, проложенный вместе с производными проводниками цепи от кожуха источника/трансформатора к первому средству отключения системы. Целью заземляющей перемычки на стороне питания является подключение проводников заземления оборудования источника, производного от трансформатора, к соединению заземляющей перемычки системы/заземляющего проводника оборудования, что необходимо для создания эффективного пути тока замыкания на землю. Если замыкание на землю происходит на производных незаземленных проводниках цепи, ток замыкания на землю будет протекать от точки замыкания на землю на производных незаземленных проводниках цепи к соединительной перемычке системы/заземляющему проводнику оборудования с помощью соединительной перемычки на стороне питания. к производному источнику, а затем обратно к источнику неисправности. Этот непреднамеренный ток замыкания на землю увеличивает ток в первичной обмотке трансформатора при замыканиях на землю между производным источником трансформатора и первым устройством максимальной токовой защиты или облегчает работу вторичных устройств максимальной токовой защиты трансформатора, если замыкание на землю происходит на нагрузке. стороны этих устройств.

Таблица 250.66 используется для определения размера соединительной перемычки на стороне питания на основе размера производных незаземленных проводников цепи, питаемых от вторичной обмотки трансформатора. Соединительная перемычка на стороне питания является частью пути тока замыкания на землю. Таким образом, правило 12,5% действительно применяется.

Если соединительная перемычка системы не расположена на производном источнике отдельно производной системы, заземляющий проводник (нейтральный) служит частью соединительной перемычки на стороне питания в условиях замыкания на землю. Таким образом, в дополнение к существующим требованиям к размерам заземляющего проводника, заземляющий проводник должен соответствовать тем же минимальным требованиям к размерам, что и соединительная перемычка на стороне питания согласно 250.30(A)(3).

Заземляющий провод оборудования — NEC 2011 определяет заземляющий провод оборудования как «токопроводящие дорожки, установленные для соединения металлических частей оборудования, обычно не проводящих ток, друг с другом и с проводником заземления системы или с проводником заземляющего электрода. , или оба.» Заземляющий проводник первичной цепи трансформатора предназначен для соединения всего токопроводящего материала, окружающего первичные незаземленные проводники цепи трансформатора или электрооборудование, что необходимо для создания эффективного пути тока замыкания на землю. Этот путь позволяет непреднамеренному току замыкания на землю течь от точки замыкания на землю на незаземленных проводниках первичной цепи трансформатора к металлическому корпусу трансформатора, к главной сети здания или источнику первичной цепи трансформатора, а затем обратно к источнику замыкания. , облегчающие работу устройств максимальной токовой защиты первичной цепи трансформатора. Заземляющие проводники оборудования также предотвращают нежелательный потенциал над землей (землей) на кабельных каналах и корпусах оборудования.

Раздел 250.122 и таблица 250.122 используются для определения размера заземляющего проводника оборудования на основе номинальных значений или настроек автоматических устройств максимального тока в цепи перед кабельными каналами, корпусами и оборудованием.