Схемы и группы соединения трансформаторов

Подробности

Категория: Трансформаторы

• трансформатор
• схемы
• обмотки

При эксплуатации трансформаторов в электрических системах необходимо знать угол сдвига по фазе напряжений обмоток ВН и НН. Этот угол понимается как угол между напряжениями обмоток ВН и НН, измеренными на одноименных выводах, например, между напряжением обмотки ВН на выводах А и В и напряжением обмотки НН на выводах а и В
При эксплуатации трансформаторов в электрических системах необходимо знать угол сдвига по фазе ЭДС обмоток высшего и низшего напряжений. Этот угол понимается как угол между ЭДС обмоток ВН и НН, измеренными на одноименных выводах, например, между ЭДС обмотки ВН на выводах А и В и ЭДС обмотки НН на выводах а и b.

Рис. 1. Определение группы соединения обмоток

Одно из возможных взаимных расположений комплексов линейных напряжений АВ и аb трехфазных трансформаторах показано на рис.

1  (направление от А к В и соответственно от а к b говорит о выбранном положительном направлении).
В однофазных трансформаторах угол между напряжениями ВН и НН может быть равен 0 или 180°, линейные напряжения ВН и НН трехфазных трансформаторов могут быть сдвинуты на угол, кратный 30°. Поскольку этот угол во всех случаях кратен 30°, его удобно выражать не в градусах или радианах, а в числе делений часового циферблата (угол между его соседними делениями равен 30°).
Трансформаторы, имеющие одинаковые углы между напряжениями, относятся к одной и той же группе соединения, характеризующейся своим номером.
При этом под номером группы соединения понимается время на часах, минутная стрелка которых совмещена с напряжением ВН и установлена на цифре 0 (12), а часовая совмещена с одноименным напряжением НН (в трехфазных трансформаторах о номере группы судят по углу между линейными напряжениями).

Применение этого правила иллюстрируется рис. 1, на котором показано взаимное расположение напряжения для трансформатора группы соединения П.
В обозначении трансформатора номер группы соединения указывается после обозначения схемы соединения его обмоток (например, Y/Y-0 или Y/A-11). Если обмотки фаз ВН и НН намотаны в одну сторону, то при определенном обозначении выводов ВН в однофазном трансформаторе имеется два возможных варианта маркировки выводов НН, показанных на рис. 2. Поскольку обмотки сцеплены с одним и тем же потоком Ф, напряжения, обозначенные одинаковыми буквами (рис. 2, а), будут находиться в фазе или в противофазе (рис. 2, б). При увеличении потока Ф во времени (рис. 2, а) напряжения ВН и НН направлены от ХкА и от х к а или напряжение ВН направлено в ту же сторону, а напряжение НН — от а кх (рис. 2, б).
Соединение однофазных трансформаторов по рис 2, а относится к группе 0 и обозначается 1/1-0, соединение по рис. 2, б относится к группе 6 и обозначается 1/1-6. Переход от группы 0 к группе 6 не требует пересоединений в самом трансформаторе, он может быть осуществлен путем перемаркировки выводов (а исправлено на х, х на а). В нашей стране однофазные трансформаторы выпускаются только с группой соединения 1/1-0.

Рис, 2. Группы соединения обмоток и обозначения выводов однофазных трансформаторов
Распространяя на фазные обмотки ВН и НН трехфазного трансформатора все сказанное выше о фазах напряжений, можно выявить, что трехфазный трансформатор со схемой соединения Y/Y с маркировкой выводов по рис. 4.7, а относится, как видно из диаграммы напряжений, к группе 0 и обозначается Y/Y-0 (фазное напряжение ах совпадает по направлению с фазным напряжением АХ; by совпадает с BY, cz совпадает с CZ; линейное напряжение ab совпадает с АВ). Круговой перемаркировкой обозначений выводов (без внутренних пересоединений) из группы 0 можно получить группы (4) и [8]. При обозначениях выводов, указанных в круглых скобках (а), (b), (с), линейное напряжение (а) (b) совпадает по направлению с напряжением ЯС(так как эти напряжения измеряются на обмотках, расположенных на одних и тех же стержнях) и трансформатор переходит в группу соединения (4).

При обозначениях выводов, указанных в квадратных скобках, напряжение [а] [b] совпадает по направлению с напряжением СА и трансформатор переходит в группу соединения [8]. Переход к соединению Y/Y-6 (рис. 4.7, б) требует переноса нулевой перемычки внутри трансформатора, изменяющей фазу всех напряжений обмотки НН на 180° (напряжение ab находится в противофазе с напряжением АВ). Круговой перемаркировкой выводов из группы 6 получаются группы (10) и [2] (см. на рис. 4.7, б обозначения, указанные в круглых и квадратных скобках). Этим исчерпываются все возможные четные номера групп, которые могут быть получены при соединении Y/Y.
Нечетные номера групп получаются при соединении Y/Д. При обозначениях выводов, указанных без скобок (а, b, с, х, у, z на рис. 4.7, в), линейное напряжение ab, являющееся одновременно фазным напряжением yb, совпадает по направлению с напряжением YB и трансформатор имеет группу соединения II.

Рис. 4.7. Группы соединения трехфазных трансформаторов
Путем круговой перемаркировки обозначений выводов, показанной на рис. 4.7, в, в круглых и квадратных скобках получаются группы (3) и [7] (каждая перемаркировка поворачивает одинаково обозначенное напряжение на угол 120° = 4×30°, изменяя номер группы на 4).
Меняя местами обозначения начала и концов фазных обмоток, можно осуществить переход от группы 11 к группе 5 (рис. 4.7, г — обозначение без скобок) и, наконец, от 5-й группы круговой перестановкой обозначений выводов, показанной на рис. 4.7, г; перейти к группам (9) и [1].
Из всех возможных групп соединения трехфазных двухобмоточных трансформаторов используются только группы 0 и 11 с выводом в случае необходимости нулевой точки звезды (Y/YH-0, Y/Л-11, YH/A-11). Кроме того, ГОСТ 11677-85 предусмотрена группа соединения, в которой треугольником соединены обмотки ВН A/YH-11.

Рис. 4.8. Группа соединения A/Y-11
Рис. 4.9. Изменение группы трансформатора при использовании для обмотки ВН (НИ) схемы и маркировки обмотки НН (ВН)
Как видно из рис. 4.8, в этом случае применяется иной способ образования треугольника, чем при соединении Y/A-11 (А соединяется с Z, в то время как в треугольнике на низкой стороне а соединялось с у). Если бы треугольник на стороне ВН был соединен так же, как треугольник на стороне НН в соединении Y/Д-И по рис. 4.8, то соединение ДА» имело бы группу 1, а не 11.
Представляет интерес выяснить в общем случае, как изменится номер группы, если превратить обмотку НН в обмотку ВН, а обмотку ВН в обмотку НН с сохранением их соединений и маркировки.
Очевидно, угол между линейными напряжениями ВН (АВ) и НН (ab) сохранится и будет равен 30° х/У(рис. 4.9). Но теперь напряжение ab на диаграмме, показанной штриховой линией, будет на такой же угол 30° х ТУ опережать АВ, на который оно отставало на диаграмме, показанной сплошными линиями. Поэтому если отсчитывать угол всякий раз от напряжения АВ до напряжения ab по часовой стрелке, то угол во втором случае 30°х/У’ будет углом, дополняющим до 360° угол 30°х/Ув исходном состоянии:
30°хЛГ’ + 30°хЛГ= 360°.
Таким образом, номер N’ группы трансформатора можно определить
N’r 12-N,
где N — номер группы в исходном состоянии (если N — 11, N’ = = 12 — 11 = 1).
Исходной группой для получения группы A/YH-11 (N’ = 11) служит группа YH/A-1 (N= 12 -N’ — 1), которая, в свою очередь, получается из группы YH/A-11 путем изменения способа образования треугольника (см. ниже).  

Рис. 4.10. Влияние способа образования треугольника на группу соединения
Следует заметить, что группа соединения трансформатора зависит не только от порядка маркировки начал и концов обмотки НН, но и от того, каким образом фазные обмотки объединены в треугольник. Треугольник на стороне НН должен образовываться путем соединения вывода а с выводом у; b с z и с с х, как сделано на рис. 4.7 или 4.10 сплошными линиями. Если вместо этого образовать треугольник путем соединения

зажима а с зажимом z, b с х п с с у (рис. 4.10, штриховая линия), то напряжение обмотки НН, например ab, повернется на угол 180 — 120 = 2 х 30° по часовой стрелке и номер группы соединения увеличится на 2 (при маркировке на рис. 4.10 вместо группы 3 получится группа 3 + 2 = 5). При соединении, показанном сплошными линиями, линейное напряжение ab, являющееся одновременно фазным напряжением, совпадает по направлению с напряжением ZC При соединении, показанном штриховой линией, линейное напряжение ab, являющееся теперь фазным напряжением ах, совпадает по направлению с напряжением BY, т.е. поворачивается по сравнению с прежним соединением на указанный угол 2×30°.
Это правило распространяется на любые другие нечетные группы соединения, и при использовании нерекомендуемого способа образования треугольника вместо группы N получается группа N’ = N + 2. Вместо 11 получается 1, а также 5 вместо 3, 9 вместо 7, 3 вместо 1, 7 вместо 5 и 11 вместо 9.
Соединение по схеме зигзаг используется только для обмотки НН, причем стандартизуется только группа Y/ZH-11 с выведенной нулевой точкой у зигзага.

• Назад
• Вперёд

• Вы здесь:  
• org/ListItem»> Главная
• Оборудование
• Трансформаторы
• Справка
• Основные определения и термины, применяемые в трансформаторах

Еще по теме:

• Группы соединений обмоток трансформатора
• Схемы соединений обмоток трехфазных трансформаторов
• Схемы обмоток трансформаторов для ПБВ и РПН
• Схемы соединения обмоток автотрансформаторов
• Схемы и группы соединения обмоток трансформаторов

Трансформаторы

Схемы соединения обмоток трансформаторов напряжения — Студопедия

Поделись  

В зависимости от назначения могут применяться трансформаторы напряжения с различными схемами соединения обмоток. Для измерения трех междуфазных напряжений можно использовать два однофазных двухобмоточных трансформатора НОМ, НОС, НОЛ, соединенных по схеме открытого треугольника (рис. 2, а), а также трехфазный двухобмоточный трансформатор НТМК, обмотки которого соединены в звезду (рис. 2, б). Для измерения напряжения относительно земли могут применяться три однофазных

Рис. 2 Схемы соединения трансформаторов напряжения

трансформатора, соединенных по схеме Y₀/Y₀, или трехфазный трехобмоточный трансформатор НТМИ (рис. 2, в). В последнем случае обмотка, соединенная в звезду, используется для присоединения измерительных приборов, а к обмотке, соединенной в разомкнутый треугольник, присоединяется реле защиты от замыканий на землю. Таким же образом в трехфазную группу соединяются однофазные трехобмоточные трансформаторы типа ЗНОМ и каскадные трансформаторы НКФ.

4. Конструкции трансформаторов напряжения

По конструкции различают трехфазные и однофазные трансформаторы. Трехфазные трансформаторы напряжения применяются при напряжении до 18 кВ, однофазные — на любые напряжения. По типу изоляции трансформаторы могут быть сухими, масляными и с литой изоляцией (соответственно буквы С, М или Л в обозначении типа трансформатора).

Трансформаторы напряжения с масляной изоляцией применяются на напряжение 6 — 1150 кВ в закрытых и открытых распределительных устройствах. В этих трансформаторах обмотки и магнитопровод залиты маслом, которое служит для изоляции и охлаждения.

Рис. 3. Трансформаторы напряжения однофазные масляные:

а – тип НОМ – 35; б тип ЗНОМ – 35; 1 – вывод высокого напряжения; 2 – коробка выводов низкого напряжения; 3 – бак.

Следует отличать однофазные двухобмоточные трансформаторы НОМ-6, НОМ-10, НОМ-15, НОМ-35 от однофазных трехобмоточных ЗНОМ-15, ЗНОМ-20, 3HOM-35.

Схема обмоток первых показана на рис. 3, а. Такие трансформаторы имеют два ввода ВН и два ввода НН, их можно соединить по схемам открытого треугольника, звезды, треугольника. У трансформаторов второго типа (рис. 3, б) один конец обмотки ВН заземлен, единственный ввод ВН расположен на крышке, а вводы НН — на боковой стенке бака. Обмотка ВН рассчитана на фазное напряжение, основная обмотка НН — на В, дополнительная обмотка — на 100/3 В. Такие трансформаторы называются заземляемыми и соединяются по схеме, показанной на рис. 2, в.

Трансформаторы типов ЗНОМ-15, ЗНОМ-20, ЗНОМ-24 устанавливаются в комплектных шинопроводах мощных генераторов. Для уменьшения потерь от намагничивания их баки выполняются из немагнитной стали.

Все шире применяются трансформаторы напряжения с литой изоляцией. Заземляемые трансформаторы напряжения серии 3HQJI.06 имеют пять исполнений по номинальному напряжению: 6, 10, 15, 20 и 24 кВ. Магнитопровод в них ленточный, разрезной, С-образный, что позволило увеличить класс точности до 0,2. Такие трансформаторы имеют небольшую массу, могут устанавливаться в любом положении, пожаробезопасны.

В установках 110 кВ и выше применяются трансформаторы напряжения каскадного типа НКФ. В этих трансформаторах обмотка ВН равномерно распределяется по нескольким магнитопроводам, благодаря чему облегчается ее изоляция. Трансформатор НКФ-110 (рис. 4) имеет двухстержневой магнитопровод, на каждом стержне которого расположена обмотка ВН, рассчитанная на U_ф /2. Так как общая точка обмотки ВН соединена с магнитопроводом, то он по отношению к земле находится под потенциалом U_ф/2. Обмотки ВН изолируются от магнитопровода также на U_ф/2. Обмотки НН (основная и дополнительная) намотаны на нижнем стержне магнитопровода. Для равномерного распределения нагрузки по обмоткам ВН служит обмотка связи П. Такой блок, состоящий из магнитопровода и обмоток, помещается в фарфоровую рубашку и заливается маслом.

Рис. 4. Трансформатор напряжения НКФ-110:

а — схема; б — конструкция: 1 — ввод высокого напряжения; 2 — маслорасширитель; 3 — фарфоровая рубашка; 4 — основание; 5 — коробка вводов НН

Трансформаторы напряжения на 220 кВ состоят из двух блоков, установленных один над другим, т. е. имеют два магнитопровода и четыре ступени каскадной обмотки ВН с изоляцией на U_ф/4. Трансформаторы напряжения НКФ-330 и НКФ-500 соответственно имеют три и четыре блока, т. е. шесть и восемь ступеней обмотки ВН.

Чем больше каскадов обмотки, тем больше их активное и реактивное сопротивления, возрастают погрешности, и поэтому трансформаторы НКФ-330, НКФ-500 выпускаются только в классах точности 1 и 3. Кроме того, чем выше напряжение, тем сложнее конструкция трансформаторов напряжения, поэтому в установках 500 кВ и выше применяются трансформаторные устройства с емкостным отбором мощности, присоединенные к конденсаторам высокочастотной связи С1 с помощью конденсатора отбора мощности С2 (рис. 5, а). Напряжение, снимаемое с С2 (10—15 кВ), подается на трансформатор TV, имеющий две вторичные обмотки, которые соединяются по такой же схеме, как и у трансформаторов НКФ или ЗНОМ. Для увеличения точности работы в цепь его первичной обмотки включен дроссель L, с помощью которого контур отбора напряжения настраивается в резонанс с конденсатором С2. Дроссель L и трансформатор TV встраиваются в общий бак и заливаются маслом. Заградитель ЗВ не пропускает токи высокой частоты в трансформатор напряжения. Фильтр присоединения Z предназначен для подключения высокочастотных постов защиты. Такое устройство получило название емкостного трансформатора напряжения НДЕ. На рис. 6 показана установка НДЕ-500-72.

При надлежащем выборе всех элементов и настройке схемы устройство НДЕ может быть выполнено на класс точности 0,5 и выше. Для установок 750 и 1150 кВ применяются трансформаторы НДЕ-750 и НДЕ-1150

Рис. 5. Схема трансформатор напряжения НДЕ:

Рис. 6. Конструкция трансформатор напряжения НДЕ – 500 – 72.:

1 — делитель напряжения; 2 — разъеди нитель; 3 — трансформатор напряжения и дроссель; 4 — заградитель высоко частотный; 5 — разрядник; 6 — привод



Схема подключения трансформатора

(однофазный)

Здесь, в этой статье, мы увидим схему подключения однофазного трансформатора. Здесь мы показали однофазные трансформаторы как с центральной лентой, так и с обычным типом. Здесь мы показали входные трансформаторы 230 В. Но если в вашей стране (США) используются другие напряжения, такие как 120 В, вы должны использовать трансформатор входного напряжения 120 В. Это означает, что здесь мы использовали трансформатор 230 В/12 В, но вы также можете использовать трансформатор 230 В/12 В или 120 В/12 В в зависимости от напряжения, доступного в вашей стране.

Трансформатор — это электрическая машина, которая помогает повышать или понижать уровень напряжения без изменения мощности и частоты.

Обычный понижающий трансформатор имеет две входные клеммы и две выходные клеммы, которые подключены к двум концам первичной обмотки и вторичной обмотки соответственно.

Но трансформатор с отводом от средней точки имеет две входные клеммы и три выходные клеммы. Две входные клеммы подводятся к двум концам первичной обмотки, тогда как три выходные клеммы подводятся к двум концам вторичной обмотки, а также от центра катушки путем отвода. Таким образом, общее напряжение на вторичной обмотке делится поровну на каждую часть. Таким образом, вы получите полное напряжение на клеммах, выведенных с концов катушки. И вы получите половину полного напряжения на клемме с центральным отводом и любой клемме с одним концом.

Здесь мы показали трансформаторы 230/12 В, но это соединение подходит для всех других трансформаторов 24, 34 или 48 В.

Как мы знаем, трансформатор работает от сети переменного тока, поэтому нет необходимости соблюдать полярность подключения. Входная клемма трансформатора должна быть подключена к однофазной сети. Обычный трансформатор имеет две клеммы, поэтому здесь, в этом случае, вы подключите питание 12 В переменного тока. Но если вы используете другой трансформатор с номинальной выходной мощностью, вы получите номинальное напряжение.

Основная путаница в трансформаторе с центральным отводом. Например, здесь мы использовали трансформатор 230 В/12 В с отводом от середины, что означает, что здесь вы получите два разных напряжения. Вы получите 12 В через центральную клемму с отводом и любую одну боковую клемму, и вы получите 24 В через две крайние клеммы.

Оба боковых контакта будут иметь одинаковый цвет (здесь синий), а центральный разъем будет другого цвета (здесь черный). Таким образом, вы можете легко идентифицировать концевые клеммы и центральные клеммы.

Таким образом, можно сделать вывод, что 12-вольтовый трансформатор с отводом от середины даст вам напряжение 12 и 24 В. Точно так же трансформатор 24 В с отводом от середины даст вам напряжение 24 В и 48 В. А трансформатор на 36В даст вам напряжение 36В и 72В.

Конечно, трансформатор с отводом от средней точки того же номинала будет дороже, чем обычный трансформатор. Кроме того, помните, что на рынке доступны специальные типы трансформаторов с несколькими ответвлениями. Это означает, что они обеспечивают разные уровни выходного напряжения. Итак, перед подключением вы должны прочитать их руководство пользователя или идентификационные данные, указанные на трансформаторе.

Читайте также:  

Благодарим вас за посещение сайта. продолжайте посещать для получения дополнительных обновлений.

Учебный курс по подключению трансформаторов

Идентификатор курса

TDB121

ОПИСАНИЕ КУРСА

Целью данного раздела является обучение распространенным типам трансформаторов и тому, как обращаться к информации на паспортной табличке. Рассмотрены основные концепции трансформаторов и первичных систем, а также однофазные соединения. Однофазные распределительные трансформаторы могут быть соединены между собой для обеспечения трехфазного питания различными способами, предоставляя коммунальному предприятию гибкость для удовлетворения различных потребностей клиентов. Эта программа демонстрирует и объясняет, как выполняются трехфазные соединения треугольником и трехфазные соединения звездой.

ЦЕЛИ КУРСА

• Определить характеристики, общие для большинства однофазных воздушных трансформаторов.
• Объясните разницу между основными системами треугольника и звезды.
• Продемонстрируйте, как выполнять соединения однофазного трансформатора.
• Продемонстрируйте, как три однофазных трансформатора можно соединить по схеме треугольник-треугольник как на первичной, так и на вторичной стороне, используя однолинейные схемы.
• Продемонстрируйте, как можно соединить три однофазных трансформатора по схеме «звезда-звезда» как на первичной, так и на вторичной стороне, используя однолинейные схемы.

 

ТЕМА И ЗАДАЧИ

Основы работы с трансформаторами

• Дайте определение термину «трансформатор» и назовите некоторые распространенные типы воздушных распределительных трансформаторов.
• Опишите обозначения, которые обычно используются для идентификации первичных и вторичных втулок.
• Перечислите и объясните основную информацию, указанную на паспортной табличке трансформатора.

Первичные системы

• Различают первичные системы треугольник и звезда.
• Узнавать и объяснять однолинейные диаграммы, используемые для иллюстрации систем треугольник и звезда.
• Перечислите и объясните основные требования к подключению трансформаторов к схемам «треугольник» и «звезда».

Соединения однофазных трансформаторов

• Продемонстрируйте и объясните, как однофазные трансформаторы могут быть подключены к однофазной сети.

Трехфазное первичное соединение

• Продемонстрируйте и объясните трехфазное первичное соединение треугольником с использованием трех однофазных трансформаторов.
• Продемонстрируйте и объясните трехфазное первичное соединение звездой с использованием трех однофазных трансформаторов.
• Перечислите и объясните ожидаемые вторичные напряжения при соединении треугольник-треугольник.

Трехфазное соединение звездой

• Продемонстрируйте и объясните трехфазное первичное соединение звездой с использованием трех однофазных трансформаторов.