Тема 2.6. Схемы и группы соединений обмоток. Параллельная работа трансформаторов.
Обмотки трехфазных трансформаторов могут соединяться Y, Y0(а), ∆ (б), Z0 (в).
(в)
В схеме зигзаг с нулем фаза разбита на две полуфазы. Эти полуфазы размещаются на соседних стержнях. Схема применяется в специальных выпрямительных трансформаторах для устранения вынужденного подмагничивания магнитопровода.
Для схем соединенных в Y и ∆ можно изобразить в/д линейных и фазных напряжений.
Характерные соотношения для соединения обмоток
В звезду: Iф = Iл; Uф=Uл/√3.
Треугольник: Iф = Iл/√3; Uф=Uл.
Группы соединений трансформатора.
Рассмотрим однофазный трансформатор. На одном стержне расположим обмотку ВН и НН. Считаем, что направление намотки и способ маркировки одинаков. Т.к. обмотки связаны с одним магнитным потоком, то ЭДС ВН и НН по фазе совпадают. Если изменить направление намотки или способ маркировки концов, то ЭДС окажутся в противофазе. В первом случае фазовый сдвиг ψ= 0º, а во втором ψ= 180º, следовательно, трансформаторы характеризуются не только коэффициентом трансформации, но и фазовым сдвигом ЭДС НН относительно ЭДС ВН. Этот фазовый сдвиг определяет группу соединения трансформатора: N= ψ/30º, где 30º – дискретность поворота векторов на комплексной плоскости для симметричной трехфазной системы. В нашем случае: N= 0/30º=0, N= 180/30º=6. Т.о. однофазные трансформаторы могут иметь или нулевую, или шестую группу. Согласно ГОСТ все однофазные трансформаторы относятся к нулевой группе.
Понятие о группах соединения распространяется и на трехфазные трансформаторы. Для определения группы необходимо построить векторную диаграмму фазных и линейных ЭДС обмоток ВН и НН. Изменяя направление намотки и чередование фаз можно получить все четные группы для схем соединения Y/Y, и все нечетные – для Y/∆. Для удобства эксплуатации ГОСТ устанавливает следующие схемы и группы соединения трансформатора:
Y0/Y-0 Y0/∆-11 Y/∆-11 ∆/Y0-11
Применение той или иной схемы соединения зависят от мощности, напряжения трансформатора.
Параллельная работа трансформаторов.
На практике чаще всего трансформаторы работают параллельно с другими трансформаторами. При этом упрощается ремонт и обслуживание трансформаторов, а при уменьшении нагрузки часть трансформаторов может быть отключена.
Требования к параллельно работающим трансформаторам.
- между ними не должны протекать уравнительные токи;
- нагрузка между этими трансформаторами должна распределяться пропорционально их номинальной мощности.
Для выполнения этих требований должны соблюдаться следующие условия:
Параллельно работающие трансформаторы должны иметь одинаковые коэффициенты трансформации.
Все они должны иметь одинаковую группу соединения.
Все они должны иметь одинаковое напряжение к.з.
Соотношение номинальной мощности не должно превышать 1:3.
При несоблюдении одного из условий в обмотках ВН и НН трансформатора может возникнуть уравнительный ток превышающий номинальный от 50% до 700%.
Лекция №3. Раздел 3 Общие вопросы теории электрических машин переменного тока.