6. Схемы соединения обмоток на первичной и вторичной стороне трансформатора. Обозначение силовых трансформаторов на электрических схемах. Параллельная работа трансформаторов.

Обозначение силовых трансформаторов на электрических схемах.

Параллельная работа.Для преобразования электрической энергии высокого напряжения на территории отдельных промышленных предприятий, цехов или рядом с ними устанавливаются трансформаторы, понижающие напряжение до 220, 380 или 500 В, при котором работают большинство потребителей. С целью сокращения длины проводов низковольтных сетей, а они имеют значительное сечение, и бесперебойного снабжения электроэнергией приемников целесообразно устанавливать не один трансформатор на один цех или промышленное предприяие, а несколько и включить их параллельно. При аварийном выходе из строя или профилактическом ремонте одного из них остальные обеспечат электроэнергией приемники. С той же целью бесперебойного снабжения промышленных предприятий на электрических станциях устанавливаются несколько трансформаторов, включенных параллельно.

Рис. 8.18. Параллельное соединение трехфазных трансформаторов (а), векторные диаграммы (б) к пояснению группы соединения обмоток трансформатора Y/Y

Для нормальной работы параллельно включенных трансформаторов необходимо, чтобы при холостом ходе в их обмотках не возникало так называемых уравнительных токов — это будет при условии, если линейные напряжения первичных и вторичных обмоток трансформаторов соответственно одинаковы по модулю и вторичные линейные напряжения совпадают по фазе, т. е. U_ab(1) = U_ab(2).

I_yp =

U_ab(1) - U_ab(2)

,

4Z

Для того чтобы нагрузка между параллельно работающими трансформаторами распределялась пропорционально их номинальным мощностям, трансформаторы должны иметь одинаковое значение напряжения короткого замыкания. Указанные условия выполняются, если трансформаторы имеют одинаковые схемы соединения первичных и вторичных обмоток и схемы образованы одинаковым способом — звездой: нулевая точка выполнена путем объединения или концов или начал обмоток; треугольником: начало обмотки фазы А соединено с концом обмотки фазы В, начало обмотки фазы В — с концом обмотки фазы С и начало обмотки фазы С — с концом обмотки фазы , или конец обмотки фазы А с началом обмотки фазы В и т. д

Рис.  8.19.   К  пояснению  группы  соединения  при  соединении  обмо­ток трансформатора   Y/Δ

Рис. 8.20. Упрощенная схема замещения двух параллельно включенных трансформаторов

т

Трансформатор

ТА

Трансформатор тока

ТА

Трансформатор тока нулевой последовательности

TV

Трехфазный или три однофазных трансформатора напряжения

6. Назначение и принцип устройства автотрансформаторов. Электрическая схема. Коэффициент трансформации и его пределы.

Автотрансформатор — однообмоточный трансформатор. От двухобмоточного отличается тем, что вторичная обмотка является частью первичной и, естественно, обмотки имеют не только магнитную, но и гальваническую связь. Автотрансформаторы бывают однофазные и трехфазные. В автотрансформаторе электрическая энергия из первичной цепи во вторичную передается и через гальваническую связь, и посредством переменного магнитного потока. Автотрансформатор целесообразно применять при малых коэффициентах трансформации (n ≤ 2). При малых коэффициентах трансформации на изготовление обмотки требуется значительно меньше (по массе) провода, чем на изготовление двухобмоточного трансформатора (при n = 2 примерно в 2 раза). При этом несколько снижается масса магнитопровода. По этой причине автотрансформатор значительно дешевле, меньше весит и имеет больший КПД, чем двухобмоточный. Однако автотрансформатор нельзя применять там, где по условиям техники безопасности или другим причинам недопустима гальваническая связь между первичной и вторичной обмотками.

Автотрансформатор часто используется в лабораторной практике, при проведении всякого рода экспериментальных исследований, в качестве регулятора напряжения.

Электрическая схема:

Коэффициент трансформации - представляет собой отношение значений первичного напряжения к вторичному (n≤2).

Напряжение U₂ определяется, как и для обычного двухобмоточного трансформатора, из соотношения

w1	=	E1	≈	U1	.
w2		E2		U2

откуда

U₂ = U₁    w₂/w₁.

Ток нагрузки

I₃ = U₂/z_н 

Значение тока I₁ можно определить также из закона сохранения энергии. Если пренебречь потерями мощности в трансформаторе, то

U1I1 = U2I3 = U1	w2	I3,    откуда
	w1

I₁ = I₃w₂/w₁.

Рис.  8.22.  Схема включения потребителя с реостатом  (а) и  с  автотрансформатором (б) к примеру 8.3