Рис. 2.34. Схема соединения – звезда (Y) и
Векторная диаграмма напряжений
На рисунке –
– векторы линейных напряжений;
–
векторы фазных напряжений;
– векторы фазных токов.
Фазные и линейные напряжения и токи находятся в следующих соотношениях:
;
(2.99)
.
(2.100)
Схема соединения – треугольник (), рис. 2.35.
Рис. 2.35. Схема соединения – треугольник (Δ) и
Векторная диаграмма напряжений
Фазные и линейные напряжения и токи находятся в следующих соотношениях:
;
(2.101)
.
(2.102)
Группы соединения обмоток
Группа соединения обмоток определяется по углу сдвига между первичным и вторичным линейными напряжениями. Для определения группы соединения используют циферблат часов. ЭДС (или напряжение) обмотки высокого напряжения Е1 совмещают с минутной стрелкой и устанавливают на цифру 12, а ЭДС Е2 соответствует часовой стрелке (рис. 2.36).
Группа соединения зависит от:
Рис. 2.36. К определению группы соединения
Направления намотки катушек.
Например, для однофазных трансформаторов возможно две группы соединения (рис. 2.37);
Маркировки зажимов;
Схемы соединения обмоток.
Рис. 2.37. Возможные группы для однофазных трансформаторов
Для однофазных трансформаторов возможна 0 группа – I/I–0 и 6 группа – I/I–6. Стандартизована 0 группа.
Для трёхфазных трансформаторов возможно 12 групп соединения. Стандартизованными являются 2 группы – Y/Y–0, Y/Δ–11. Трансформаторы с одинаковыми схемами соединения обмоток ВН (высокого напряжения) и НН (низкого напряжения) образуют только чётные группы, с разными – только нечётные. Покажем примеры определения групп соединения с помощью построения векторных диаграмм (рис. 2.38 – 2.40).
Рис. 2.38. Пример №1 определения группы соединения
Рис. 2.39. Пример №2 определения группы соединения
Рис. 2.40. Пример №3 определения группы соединения
Особенности режима холостого хода трёхфазных трансформаторов или явления, возникающие при намагничивании трёхфазных трансформаторов
Процесс намагничивания трёхфазных трансформаторов зависит от типа магнитной системы и схемы соединения обмоток трансформатора.
Рассмотрим трансформатор с независимой магнитной системой. Трёхфазная трансформаторная группа. Схема соединения – Y/Y (рис. 2.41).
Рис. 2.41. Трёхфазная трансформаторная группа
Если на первичную обмотку подаётся трёхфазное синусоидальное напряжение
,
(2.103)
то ЭДС и поток также изменяются во времени по синусоидальному закону (см. раздел 2.4):
;
(2.104)
.
(2.105)
Как было доказано выше (см. раздел 2.4), при насыщении магнитной системы, при синусоидальном потоке, ток х.х. изменяется во времени несинусоидально, а, следовательно, кривую тока можно разложить в гармонический ряд, который содержит нечётные гармоники:
.
(2.106)
Наиболее выражена из высших гармоник – третья, поэтому учтём только её:
.
(2.107)
Первые
гармоники тока х.х. трёхфазной обмотки
имеют сдвиг во времени на
:
.
(2.108)
Первые гармоники тока холостого хода трёхфазной обмотки:
.
(2.109)
Таким образом, третьи гармоники каждой фазы и гармоники, кратные трём, в каждый момент времени будут совпадать по фазе (рис. 2.42), и поэтому они выпадают из кривой тока холостого хода, и кривая тока холостого хода будет приближаться к синусоиде.
Но при насыщении для получения синусоидально изменяющегося во времени магнитного потока (см. раздел 2.4) намагничивающий ток должен содержать гармоники, кратные трём. Поскольку наличие таких гармоник невозможно, поток будет несинусоидальным.