Визначення груп з’єднання обмоток трифазних трансформаторів

Мета роботи: ознайомитися з можливими способами визначення груп з’єднання трифазних трансформаторів.

Обладнання і прилади

Силовий трансформатор типу ТС – 2,5, вольтметри на 250 і 600 В.

Зміст роботи

1. Виконати усі варіанти розмітки виводів вторинних обмоток трансформатора і визначити їхні групи табличним методом.

2. За даними вимірів побудувати векторні діаграми для всіх груп з’єднання обмоток трансформатора.

Група з’єднання обмоток трансформатора визначається кутом між однойменними векторами первинної і вторинної лінійної напруги. Наприклад, кут між U_AB і U_aв, U_BC і U_вc U_CA і U_ca.

У однофазному трансформаторі кут між лінійними напругами може дорівнювати 0 або 180^о.

У трифазному трансформаторі, що має не дві, а шість котушок, практично можливі 12 груп, одержання яких потребує дотримання спеціальних правил.

Група залежить від розмітки виводів обмоток (рис. 4.1 б), їхнього розташування на стрижнях магнітопровода (рис. 4.1 в) і способу з’єднання (рис. 4.1 г).

Якщо однаково позначені фази первинної і вторинної обмоток на своїх стрижнях, то групи будуть основними.

Оскільки кути, що визначають групу, кратні куту в 30⁰ або одній годині по годинниковому циферблату, то при позначенні груп користуються методом годинника.

На векторній діаграмі (рис. 4.2) вектор первинної лінійної напруги приймається за хвилинну стрілку годинника, установлену на цифрі 12. Вектор однойменної вторинної лінійної напруги приймається за годинну стрілку, що і показує групу.

З дванадцяти груп дві (0;11) є основними. Кожній з основних груп відповідають похідні, що відрізняються від основної на 4 і на 8. При не однаковому з’єднанні первинної і вторинної обмоток (Y/Δ, Δ/Y) групи будуть непарні (1,3,5,7,9,11).

На практиці використовуються такі методи визначення груп:

1. Графічний метод.

2. Табличний метод.

3. Метод фазометра.

4. Метод трьох вольтметрів.

Графічний метод

Використання цього методу потребує побудову суміщенної векторної діаграми первинних і вторинних напруг.

Після розмітки виводів НН і збірки відповідних схем з’єднання обмоток установлюється перемичка між виводами А і а (забезпечення електричного зв’язку обмоток вищої і нижчої напруги, що можливо при малій різниці напруг ВН і НН або при підведенні до трансформатора зниженої напруги). Вимірюються напруги U_AB, U_BС, U_СА, і в масштабі будується діаграма лінійних напруг обмотки вищої напруги.

Для знаходження точок в і с вимірюються напруги U_Bв, U_вС,U_cВ,U_Cc і в прийнятому масштабі за допомогою циркуля визначається положення точок в і с рис. 4.2,б.

По векторній діаграмі встановлюється група з'єднання обмоток при даній розмітці.

Рисунок 4.2 – До визначення груп графічним методом

Рисунок 4.1 – До визначення груп табличним методом

Табличний метод

В основі табличного метода є та обставина, що при розташуванні вторинної лінійної напруги під кутом 90⁰ до первинної, гіпотенуза прямокутного трикутника, у якого катетами являються первинна і вторинна лінійні напруги, приймається за еталонну напругу.

U_ет =  U_AB² + U_aв² = U_Вв

Якщо фактично кут між лінійними напругами буде більше 90⁰, то вимірювана напруга – більше еталонної, а якщо кут меньше 90⁰, то вимірювана напруга виявиться менше еталонної.

За допомогою векторних діаграм побудована таблиця порівняння вимірюваних напруг з еталонними і указані групи.