Группы соединения обмоток и режимы работы трансформаторов

Трансформатор

Группы соединения обмоток

ЭДС обмотки трансформатора всегда направлено по оси обмотки от конца к началу.

Группы соединений однофазного трансформатора

Рис. 1. Группы соединений однофазного трансформатора.

Группа соединения трансформатора определяется углом между ЭДС первичной и вторичной обмотками. Номер группы определяется по аналогии с циферблатом часов.

Вектор ЭДС обмотки ВН должен соответствовать минутной стрелке и на циферблате всегда направлен на цифру 0 (или 12). Вектор ЭДС обмотки НН должен соответствовать часовой стрелке. В соответствии с этим на рисунке 1 под буквой а будет нулевая группа, а под буквой б — шестая.

У однофазного трансформатора могут быть только две группы соединения: 0-я и 6-я. У трехфазного трансформатора можно получить все 12 групп. Группы обычно определяются по одной фазе.

Рассмотрим трехфазный трансформатор с соединением обмоток в звезду и сделаем допущение, что у обмоток НН и ВН одинаковая намотка, концы и начала расположены одинаково и одноименные обмотки расположены на общих стержнях. Звезды фазных ЭДС и треугольники линейных ЭДСВ для этого случая показаны на рисунке 2 под буквой б.

Одноименные векторы линейных ЭДС направлены одинаково, то есть совпадают по фазе по изложенному правилу будут показывать на циферблате 0 часов — см. рисунок 2 под буквой в Такая группа соединений называется Y/Y-0.

Трехфазный трансформатор со схемой и группой соединений Y/Y-0

Рис. 2. Трехфазный трансформатор со схемой и группой соединений Y/Y-0.

Если сделать перемаркировку фаз обмотки НН и фазу а поставить на средний стержень, фазу c — налевый, а фазу b — на правый, то на векторной диаграмме НН будет круговая перестановка по часовой стрелке букв a, b и c. Получится группа соединений 4. При обратной перестановке получится группа 8. Если поменять местами концы и начала обмоток, то можно получить группы 6, 10 и 12.

При соединении обмоток трансформатора по схеме звезда-звезда можно получить шесть групп соединений и такие же группы можно получить при соединении треугольник-треугольник.

Допустм, что обмотки соиденены по схеме звезда-треугольник. Тогда векторные диаграммы ЭДС обмоток ВН и НН будут выглядеть, как показано на рисунке 3. Одноименные линейные ЭДС при этом будут сдвинуты на 30° и получится 11-я группа соединений.

При перестановке фаз по кругу и перемаркировке концов и начал какой-либо из обмоток можно получить группы 1, 3, 5, 7, и 9.

Трехфазный трансформатор со схемой и группой соединений Y/Δ-11

Рис. 3. Трехфазный трансформатор со схемой и группой соединений Y/Δ-11.

Режимы работы трансформаторов

У трансформатора существует три режима работы: режим холостого хода, работа под нагрузкой, режим короткого замыкания.

Режимом холостого хода является режим, при котором на первичную обмотку трансформатора подается напряжение, а вторичная обмотка остается разомкнутой.

Режим короткого замыкания – при нем вторичная обмотка замкнута, а на первичную обмотку подается напряжение.

С режима холостого хода начинается работа трансформатора и режимом короткого замыкания заканчивается. Между этими режимами находится режим работы под нагрузкой.

В трехфазной сети различают следующие виды коротких замыканий: полное короткое замыкание, когда соединяются все три фазы, однофазное короткое замыкание, которое происходит между двумя соседними фазами и замыкание одной из фаз на землю.

Режим холостого хода и режим короткого замыкания используются для определения опытным путем параметров трансформатора.

Чтобы трансформатор в процессе испытаний не вышел из строя, используется испытательный режим короткого замыкания, при котором на первичную обмотку трансформатора подается пониженное напряжение.

Режим, при котором короткое замыкание происходит при номинальном напряжении, называется аварийным режимом.

Закладка Постоянная ссылка.