Устройства силового трансформатора

12.2. Основные элементы конструкции трансформаторов

Современный трансформатор состоит из большого числа устройств различного назначения.

Основным элементом трансформатора является активная часть, состоящая из магнитопровода и насаженных на него обмоток. Остальные элементы конструкции являются неактивными, вспомогательными.

К вспомогательным элементам трансформатора относятся: бак; охладительная система; проходные изоляторы (вводы); расширительный бачок с маслоуказателем; газовое реле; выхлопная труба; термометр; арматура для заправки маслом и для слива масла; переключатель для регулирования напряжения.

Для примера на рис. 12.1 показан масляный трансформатор с трубчатым баком со всеми основными элементами, которые поясняются подрисуночной подписью.

Рис. 12.1. Трехфазный трансформатор III габарита: 1 – активная часть; 2 – регулировочные ответвления; 3 – обмотки ВН; 4 – верхняя ярмовая балка; 5 – магнитопровод; 6 – деревянная планка; 7 – линейный отвод ВН; 8 – переключатель; 9 – ввод ВН; 10 – ввод НН; 11 – выхлопная труба; 12 – маслопровод; 13 – газовое реле; 14 – расширитель; 15 – указатель уровня масла; 16 – охладительные трубы; 17 – бак; 18 – каток тележки

Активную часть трансформатора вместе с переключающим устройством и отводами помещают в бак с трансформаторным маслом, ее называют выемной частью трансформатора (рис. 12.2).

Рис. 12.2. Активная часть трансформатора III габарита напряжением 35 кВ, подготовленная к опусканию в бак: 1 – регулировочные ответвления, 2 — переключатель, 3 – привод переключателя, 4 – ввод НН, 5 – ввод ВН, 6 – крышка с установленной предохранительной трубкой и расширителем, 7 – бумажно-бакелитовые трубки, крепящие отводы

На рис. 12.3. представлен сухой трансформатор мощностью 320 кВА.

Основой конструкции магнитопровода является стальной сердечник, состоящий из стержней и ярм. Собирается сердечник из листов спресованной электротехнической стали толщиной 0,35; 0,3; 0,28 мм.

Для пояснения конструктивного исполнения магнитопровода трансформатора приводятся рис. 12.4. и 12.5.

Рис. 12.3. Сухой трансформатор мощностью 320 кВА без кожуха: 1 – обмотка ВН; 2 – вертикальные стяжные шпильки; 3 – фарфоровые прокладки для прессовки; 4 – стальное прессующее кольцо; 5 – опорные изоляторы отводов ВН; 6 – отводы ВН; 7 – фарфоровые прокладки для крепления отводов; 8 – доска зажимов ВН; 9 – регулировочные от-ветвления обмотки ВН

Рис. 12.4. Монтаж изоляции трансформатора iV габарита: 1 – уравнительная изоляция; 2 – ярмовая изоляция; 3 – «мягкий» цилиндр; 4 – приспособление для затяжки «мягкого» цилиндра; 5 – отметка места окончания расшихтовки; 6 – ремень для стяжки верхней части стержня; 7 – вертикальная стяжная пластина; 8 – полоса электрокартона; 9 – стеклобандажная лента; 10 – электрокартонный щиток

Рис. 12.5. Магнитопровод iV габарита перед распрессовкой: 1 – магнитопровод; 2 – горизонтальные прессующие шпильки; 3 – верхние ярмовые балки; 4 – подъемное устройство; 5 – деревянный брус; 6 – изоляционные прокладки («мост»); 7 – П-образные скобы; 8 – нажимные винты; 9 – вертикальная стяжная пластина

Обмотки трансформатора различного типа и их исполнение показаны в разд. 3 настоящего пособия.

Переключающие устройства для регулирования напряжения трансформатора без возбуждения (ПБВ) бывают несколько типов. Переключатели имеют подвижные и неподвижные контакты и привод для поворота подвижных контактов. К контактам переключателей подведены отводы от регулировочных витков или катушек обмоток трансформатора. Регулирование обычно выполняется на обмотке высокого напряжения.

Основные схемы контактных систем переключателей ПБВ, применяемые на практике, показаны на рис. 12.6.

Различают трёхфазные встроенные, трёхфазные нулевые и однофазные переключатели.

Примеры переключателей (ПБВ) различных типов представлены на рис. 12.7–12.10.

Рис. 12.6. Схемы контактных систем переключателей: а – трехфазного встроенного, б – трехфазного нулевого, в – однофазного

Рис. 12.7. Трехфазные переключатель 3-50/35:

1 – крышка переключателя, 2 – вал, 3 – рукоятка, 4 – бумажно-бакелитовая трубка, 5 – подвижный контакт, 6 – держатель, 7 – медная лента, 8 – диск, 9 – неподвижный контакт

Рис. 12.8. Трёхфазный переключатель ТПСУ-9-120/10: 1 – вал привода; 2 – центрирующая пластина; 3 – неподвижный контакт; 4 – контактный болт; 5 и 11 – болты для крепления цилиндра; 6 – контактный сегмент; 7 – коленчатый вал; 8 – бумажно-бакелитовая трубка; 9 – фланец цилиндра;10 – бумажно-бакелитовый цилиндр; 12 – резиновое уплотнение; 13 – крышка трансформатора; 14 – фланец колпака; 15 – стопорный болт; 16 – дощечка; 17 – колпак привода

Рис. 12.9. Однофазный переключатель барабанного типа: 1 – втулка для соединения штанги с коленчатым валом переключателя, 2 – диски, 3 – коленчатый вал, 4 – контактный стержень, 5 – контактные кольца, 6 – кабель

П

Рис. 12.10. Установка переключателя барабанного типа: 1 – кабель; 2 – контактные кольца; 3 – контактный стержень, 4 – гетинаксовый диск; 5, 6 и 15 – бумажно-ба-келитовые цилиндры; 7 и 8 – деревянные планки, 9 – ярмовая балка; 10 – штанга привода; 11 – вал привода; 12 – крышка бака; 13 – фланец; 14 – колпак привода

ереключатель типа 3-50/35 (рис. 12.7) предназначен для трансформаторов мощностью до 1000 кВА и напряжением до 35 кВ.Переключатель работает по схеме рис. 12.6, б.

Переключатель типа ТПСУ-9-120/10 (рис. 12.9) устанавливается в трансформаторах мощностью 100-1000 кВА, напряжением до 10 кВ и номинальным током 120 А.

В трансформаторах III габарита и более мощных применяются однофазные переключатели барабанного типа, который показан на рис. 12.9. Переключатель устанавливается только на активной части трансформатора и всегда в вертикальном положении.

Переключатель помещают внутрь бумажно-бакелитового цилиндра. Поясняет установку этого переключателя рис. 12.10.

Примером переключающего устройства для регулирования напряжения под нагрузкой (РПН) с токоограничивающим реактором является схема переключателя, показанная на рис. 12.11.

На рис. 12.12 показан общий вид второго типа переключателя напряжения под нагрузкой (РПН) типа РС3, в котором токоограничивающим элементом являются активные сопротивления.

Рис. 12.11. Схема размещения отдельных частей устройства РПН с токоограничивающим реактором: 1 – избиратель, 2 – горизонтальный вал, 3 – бак трансформатора, 4 – привод, 5 – соединительная муфта, 6 – вертикальный вал, 7 – бак контактора

Рис. 12.12. Общий вид переключающего устройства с активным токоограничивающим сопротивлением РС-3: 1 – несущий фланец; 2 – командный вал; 3 – корпус контактора; 4 – контактор; 5 – активное сопротивление; 6 – верхний фланец; 7 – избиратель; 8 – предызбиратель; 9 – неподвижный контакт; 10 – подвижный контакт; 11 – контактный диск; 12 – изоляционный вал; 13 – центральная трубка; 14 – поворотный вал; 15 – нижний фланец; 16 – изоляционный цилиндр; 17 – шпилька; 18 – горизонтальный вал; 19 – крышка; 20 – окно; 21 – патрубок

На крышке бака трансформатора устанавливается расширительный бачок (расширитель),выхлопная труба и газовое реле, которое служит для сигнализации, а также аварийного отключения трансформатора при бурном газообразовании в масле. Это случается при коротких замыканиях в обмотках трансформатора и большой перегрузке.

Установку этих элементов на крышке бака поясняют рис. 12.13 и 12.14.

Рис. 12.13. Установка расширителя и выхлопной трубы: 1 – маслопровод; 2 – газовое реле; 3 – кран для отсоединения расширителя; 4 – маслоуказатель; 5 – расширитель; 6 – выхлопная труба; 8 – отстойник

Расширитель служит для уменьшения поверхности соприкосновения масла с воздухом, что позволяет увеличить срок службы масла до очередной чистки от влаги. Кроме того расширитель является компенсатором объёмного изменения масла при изменении температуры.

Выхлопная труба является по существу предохранительным клапаном (она закрыта стеклянной мембранной), защищающим бак трансформатора от разрыва и вздутия при коротких замыканиях в случаях, когда не сработало газовое реле.

На крышке трансформатора устанавливаются проходные изоляторы. Для примера на рис. 12.14 и 12.15 приведены проходные изоляторы соответственно для класса напряжения 10 кВ и 35 кВ.

Так, изолятор класса напряжения 10 кВ устанавливается на трансформаторах с напряжением 3, 15, 6, 10 кВ, изолятор класса 35 кВ устанавливается при напряжении обмотки 13.75, 20, 35 кВ. Подбирается тип соответствующего изолятора по току (по сечению токопроводящего стержня изолятора).

При очень больших токах возможна установка параллельно по два и более изолятора на каждую фазу.

Рис. 12.14. Ввод класса напряжения 6–10 кВ для наружной установки; номинальный ток 800 А: 1 – шпилька медная; 2 – колпак латунный; 3 – изолятор фарфоровый; 4 — шайба резиновая; 5 – фланец латунный: 6 – болт диаметром М12 (6 шт.); 7 – плита с прорезью, заваренной немагнитной сталью; 8 – шайба из электрокартона; 9 и 10 – шайбы медные; 11 – гайка низкая латунная. Масса ввода 8,6 кг; масса фланца 5–3,18 кг. При номинальном токе 1200 А применяется ввод, отличающийся от ввода размерами шпильки: шпилька – 1 имеет диаметр МЗО с лопаткой с размерами как для тока 1200–1400 А; полная длина шпильки 585 мм. При этой шпильке масса ввода 10,6 кг

Рис. 12.15. Ввод класса напряжения 6–10 кВ для наружной уста­новки; номинальный ток 600 А: 1 – шпилька медная; 2 – гайка низкая латунная; 3 – шайба медная; 4 – колпак латунный литой; 5 – шайба (резиновая размером 0 68/98×6 мм); 6 – магнезиаль­ный цемент; 7 – изолятор фарфоровый; 8 – шайба резиновая размерам Ф 98x134x6 мм; 9 – фланец чугунный; 10 – шпилька диаметром М12 (6 шт.); 11 – шайба резиновая размером Ф 130/155X6 мм; 12 – шайба из электрокартона раз­мером Ф 55/80×2 мм; 13 – шайба медная размером Ф 22/75×5 мм. Масса ввода 7,65 кг; масса фланца 9–2,7 кг

Рис. 12.16. Ввод класса напряжения 35 кв для наружной установки; номинальный ток 400 А: 1 – медная шпилька; 2 – низкая латунная гайка; 3 – медная шайба; 4, 5 и 6 – стальной винт М6, стальная шайба, уплотнение – асбестовый шнур; 7 – резиновая шайба размером 98/134×6 мм; 8 – магнезиальный цемент; 9 – чугунный колпак (масса 1,78 кг); 10 – изолятор № 2031; 11 – бумажно-бакелитовая трубка Ф 18/ЗОx640 мм; 12 – резиновая шайба Ф 140/188X6 мм; 13 – чугунный фланец; 14 – стальная шпилька М12 (8 шт.); 15 – резиновая шайба Ф 175/210×6 мм; 16 – шайба из электрокартона; 17 – гетинаксовая шайба Ф18/65×15 мм. Масса ввода 22 кг; масса фланца 13–7 кг

Походной изолятор на 110 кВ показан на рис. 12.17.

Конструкция трансформаторов с различными типами радиаторов в зависимости от мощности приведена соответственно на рис. 12.18–12.21.

Рис. 12.17. Маслонаполненный ввод трансформатора для напряжения 110 кВ: 1 – алюминиевый экран; 2 – чугунный стакан; 3 – медная токоведущая труба; 4 – опорный изоляционный бумажно-бакелитовый цилиндр; 5 – гетинаксовая шайба; 6 – нижняя фарфоровая покрышка; 7 – уплотняющая шайба; 8 – соединительная чугунная втулка; 9 – устройство для взятия пробы масла; 10 – зажим с изолятором для измерения тангенса угла потерь изоляции ввода; 11 – изоляционный сердечник из пропитанной маслом бумаги; 12 – верхняя фарфоровая покрышка; 13 – поддон; 14 – пружина; 15 – поплавок; 16 – маслорасширитель с масляным затвором; 17 – стеклянный маслоуказатель; 18 – уплотняющая втулка; 19 – лагунный наконечник, для кабеля; 20 – контактный зажим; 21 – рым для подъема ввода (4 штуки)

Рис. 12.18. Общий вид, габаритные и установочные размеры трансформатора типа ТМ-25Т: 1 – пробка сливная; 2 – болт заземления; 3 – бак трансформатора; 4 – щиток заводской; 5 – крюк для подъема трансформатора; 6 – маслоуказатель; 7 – расширитель; 8 – ввод ВН; 9 – ввод НН; 10 – термометр; 11 – переключатель; 12 – пробивной предохранитель (поставляется по требованию заказчика)

Рис. 12.19. Общий вид, габаритные и установочные размеры трансформатора типа ТМ-160Т: 1 – пробка сливная; 2 – болт заземления; 3 – радиатор; 4 – бак трансформатора; 5 – щиток заводской; 6 – крюк для подъема трансформатора; 7 – масло-указатель; 8 – расширитель; 9 – ввод ВН; 10 – ввод НН; 11 – термометр; 12 – термосифонный фильтр; 13 – переключатель; 14 – пробивной предохранитель (поставляется по требованию заказчика)

Подробности конструкции поясняются подрисуночными подписями. Приведенные сведения по конструированию трансформаторов помогут студентам выполнить сборочный чертеж рассчитанного и сконструированного трансформатора.

Рис. 12.20. Габариты, установочные размеры и масса трансформатора типа ТАМ-5600/35: 1 – бак трансформатора; 2 – трубопровод расширителя; 3 – реле газовой защиты; 4 – кран для отсоединения расширителя; 5 – кронштейн расширителя; 6 – расширитель; 7 – масло-указатель; 8 – труба предохранительная; 9 – вывод BH; 10 – вывод НН; 11 – кольцо для подъема активной части; 12 – крышка; 13 – крюк для подъема трансформатора; 14 – заводской щиток; 15 – радиатор; 16 – кран 3″ для спуска масла; 17 – пробка для спуска грязи; 18 – кран для пробы масла; 19 – болт заземления трансформатора; 20 – ролик; 21 – пробка для заливки масла; 22 – кран для отсоединения радиатора; 23 – пластина для скрепления радиатора; 24 – каретка поворотная; 25 – кран 2″ верхний для фильтр-пресса; 26 – переключатель ВН; 27 – патрубок для термосифонного фильтра; 28 – термосифонный фильтр; 29 – термометр манометрический сигнальный; 30 – стяжка; 31 – активная часть

Рис. 12.21. Габаритные, установочные и присоединительные

размеры трансформаторов типа ТМ-250/10-78У1

Конструирование рассчитанного трансформатора производится в соответствии с рекомендациями, приведенными в настоящем разделе учебного пособия, а также в справочной литературе .

(рис 2)Трёхфазный броневой трансформатор

Любая из этих концепций не влияет на эксплуатационные характеристики или эксплуатационную надёжность трансформатора, но имеются существенные различия в процессе их изготовления. Каждый производитель выбирает концепцию, которую он считает наиболее удобной с точки зрения изготовления, и стремится к применению этой концепции на всём объёме производства.

В то время как обмотки стержневого типа заключают в себе сердечник, сердечник броневого типа заключает в себе обмотки. Если смотреть на активный компонент (т.e. сердечник с обмотками) стержневого типа, обмотки хорошо видны, но они скрывают за собой стержни магнитной системы сердечника. Видно только верхнее и нижнее ярмо сердечника. В конструкции броневого типа сердечник скрывает в себе основную часть обмоток.

Ещё одно отличие состоит в том, что ось обмоток стержневого типа, как правило, имеет вертикальное положение, в то время как в броневой конструкции она может быть горизонтальной или вертикальной.

Основными частями конструкции трансформатора являются:

  • магнитная система (магнитопровод)
  • обмотки
  • система охлаждение

Магнитная система (магнитопровод) трансформатора — комплект элементов (чаще всего пластин) электротехнической стали или другого ферромагнитного материала, собранных в определённой геометрической форме, предназначенный для локализации в нём основного магнитного поля трансформатора. Магнитная система в полностью собранном виде совместно со всеми узлами и деталями, служащими для скрепления отдельных частей в единую конструкцию, называется остовом трансформатора.

Часть магнитной системы, на которой располагаются основные обмотки трансформатора, называется — стержень

Часть магнитной системы трансформатора, не несущая основных обмоток и служащая для замыкания магнитной цепи, называется — ярмо

В зависимости от пространственного расположения стержней, выделяют:

  1. Плоская магнитная система — магнитная система, в которой продольные оси всех стержней и ярм расположены в одной плоскости
  2. Пространственная магнитная система — магнитная система, в которой продольные оси стержней или ярм, или стержней и ярм расположены в разных плоскостях
  3. Симметричная магнитная система — магнитная система, в которой все стержни имеют одинаковую форму, конструкцию и размеры, а взаимное расположение любого стержня по отношению ко всем ярмам одинаково для всех стержней
  4. Несимметричная магнитная система — магнитная система, в которой отдельные стержни могут отличаться от других стержней по форме, конструкции или размерам или взаимное расположение какого-либо стержня по отношению к другим стержням или ярмам может отличаться от расположения любого другого стержня

Обмотки

Основным элементом обмотки является виток — электрический проводник, или ряд параллельно соединённых таких проводников (многопроволочная жила), однократно обхватывающий часть магнитной системы трансформатора, электрический ток которого совместно с токами других таких проводников и других частей трансформатора создаёт магнитное поле трансформатора и в котором под действием этого магнитного поля наводится электродвижущая сила.

Обмотка — совокупность витков, образующих электрическую цепь, в которой суммируются ЭДС, наведённые в витках. В трёхфазном трансформаторе под обмоткой обычно подразумевают совокупность обмоток одного напряжения трёх фаз, соединяемых между собой.

Проводник обмотки в силовых трансформаторах обычно имеет квадратную форму для наиболее эффективного использования имеющегося пространства (для увеличения коэффициента заполнения в окне сердечника). При увеличении площади проводника проводник может быть разделён на два и более параллельных проводящих элементов с целью снижения потерь на вихревые токи в обмотке и облегчения функционирования обмотки. Проводящий элемент квадратной формы называется жилой.


рис. Транспонированный кабель применяемый в обмотке трансформатора

Каждая жила изолируется при помощи либо бумажной обмотки, либо эмалевого лака. Две отдельно изолированных и параллельно соединённых жилы иногда могут иметь общую бумажную изоляцию. Две таких изолированных жилы в общей бумажной изоляции называются кабелем.

Особым видом проводника обмотки является непрерывно транспонированный кабель. Этот кабель состоит из жил, изолированных при помощи двух слоёв эмалевого лака, расположенных в осевом положении друг к другу, как показано на рисунке. Непрерывно транспонированный кабель получается путём перемещения внешней жилы одного слоя к следующему слою с постоянным шагом и применения общей внешней изоляции.

Бумажная обмотка кабеля выполнена из тонких (несколько десятков микрометров) бумажных полос шириной несколько сантиметров, намотанных вокруг жилы. Бумага заворачивается в несколько слоёв для получения требуемой общей толщины.

Обмотки разделяют по:

  1. Назначению
    • Основные — обмотки трансформатора, к которым подводится энергия преобразуемого или от которых отводится энергия преобразованного переменного тока.
    • Регулирующие — при невысоком токе обмотки и не слишком широком диапазоне регулирования, в обмотке могут быть предусмотрены отводы для регулирования коэффициента трансформации напряжения.
    • Вспомогательные — обмотки, предназначенные, например, для питания сети собственных нужд с мощностью существенно меньшей, чем номинальная мощность трансформатора, для компенсации третей гармонической магнитного поля, подмагничивания магнитной системы постоянным током, и т. п.
  2. Исполнению
    • Рядовая обмотка — витки обмотки располагаются в осевом направлении во всей длине обмотки. Последующие витки наматываются плотно друг к другу, не оставляя промежуточного пространства.
    • Винтовая обмотка — винтовая обмотка может представлять собой вариант многослойной обмотки с расстояниями между каждым витком или заходом обмотки.
    • Дисковая обмотка — дисковая обмотка состоит из ряда дисков, соединённых последовательно. В каждом диске витки наматываются в радиальном направлении в виде спирали по направлению внутрь и наружу на соседних дисках.
    • Фольговая обмотка — фольговые обмотки выполняются из широкого медного или алюминиевого листа толщиной от десятых долей миллиметра до нескольких миллиметров.

Схемы и группы соединения обмоток трёхфазных двухобмоточных трансформаторов

Существуют три основных способа соединения фазовых обмоток каждой стороны трёхфазного трансформатора:

  • Y-соединение, так называемой соединение звездой, где все три обмотки соединены вместе одним концом каждой из обмоток в одной точке, называемой нейтральной точкой или звездой
  • Δ-соединение, так называемое дельта-соединение, или соединение треугольником, где три фазных обмотки соединены последовательно и образуют кольцо (или треугольник)
  • Z-соединение, так называемое соединение зигзагом

Первичная и вторичная стороны трансформатора могут быть соединены любым из трёх способов, показанным выше. Данные способы предлагают несколько различных комбинаций соединений в трансформаторах с различными характеристиками, выбор которых также может быть обусловлен типом сердечника.

Y-соединение обычно является естественным выбором для самых высоких напряжений, когда нейтральная точка предназначена для зарядки. В любом случае в целях защиты от перенапряжения или для прямого заземления предусмотрено наличие нейтрального проходного изолятора. В последнем случае в целях экономии уровень изоляции нейтрали может быть ниже, чем уровень изоляции фазного конца обмотки. Соединённая звездой обмотка также имеет то преимущество, что переключение регулирования коэффициента трансформации может быть предусмотрено на нейтральном конце, где также может быть размещён переключатель числа витков. Поэтому переключатель числа витков сможет функционировать при напряжении низкого логического уровня, а разница напряжений между фазами также будет незначительная. По сравнению с расходами, затраченными на установку переключателя числа витков, при более высоком уровне напряжения экономические затраты будут ниже.

Соединение звездой используется на одной стороне трансформатора, другая сторона должна быть соединена треугольником, особенно в случаях, если нейтраль соединения звездой планируется для зарядки. Соединение обмотки треугольником обеспечивает баланс ампер-виток для тока нулевой последовательности, следующего по нейтрали, и каждой фазы соединения звездой, что даёт приемлемый уровень полного сопротивления нулевой последовательности. Без соединения треугольником обмотки ток нулевой последовательности привёл бы к образованию поля токов нулевой последовательности в сердечнике. Если сердечник имеет три стержня, данное поле от ярма к ярму проникнет сквозь стенки бака и приведёт к выделению тепла. В случае с броневым сердечником, или при наличии пяти стержней сердечника, данное поле проникнет между раскрученными боковыми стержнями и полное сопротивление нулевой последовательности существенно повысится. Вследствие этого ток, в случае пробоя на землю может стать настолько слабым, что защитное реле не сработает.

В соединенной треугольником обмотке ток, протекающий по каждой фазовой обмотке равен фазному току, разделённому на , в то время как в соединении звездой, линейный ток каждой фазной обмотки идентичен линейному току сети. С другой стороны, для одинакового напряжения соединение треугольником требует наличия трёхкратного количества витков по сравнению с соединением звездой. Соединение обмотки треугольником выгодно использовать в высоковольтных трансформаторах, когда сила тока высока, а напряжение относительно низкое, как например, в обмотке низшего напряжения в повышающих трансформаторах.

Соединение обмотки треугольником позволяет циркулировать третьей (и кратным ей) гармонике тока внутри треугольника, образованного тремя последовательно соединёнными фазными обмотками. Токи третьей гармоники необходимы во избежание искажения синусоидальности потока магнитных, и, следовательно, наведённой ЭДС во вторичной обмотке. Третья гармоника тока во всех трёх фазах имеет одинаковое направление, данные токи не могут циркулировать в обмотке, соединённой звездой, с изолированной нейтралью.

Недостаток троичных синусоидальных токов в намагничивающем токе может привести к значительным искажениям наведённого напряжения, в случаях, если у сердечника 5 стержней, или он исполнен в броневом варианте. Соединённая треугольником обмотка трансформатора устранит данное нарушение, так как обмотка с соединением треугольником обеспечит затухание гармонических токов. Иногда в трансформаторах предусмотрено наличие третичной Δ-соединённой обмотки, предусмотренной не для зарядки, а для предотвращения искажения напряжения и понижения полного сопротивления нулевой последовательности. Такие обмотки называются компенсационными. Распределительные трансформаторы, предназначенные для зарядки, между фазой и нейтралью на стороне первого контура, снабжены обычно соединённой треугольником обмоткой. Однако ток в соединённой треугольником обмотке может быть очень слабым для достижения минимума номинальной мощности, а требуемый размер проводника обмотки чрезвычайно неудобен для заводского изготовления. В подобных случаях высоковольтная обмотка может быть соединена звездой, а вторичная обмотка — зигзагообразно. Токи нулевой последовательности, циркулирующие в двух отводах зигзагообразно соединённой обмотки будут балансировать друг друга, полное сопротивление нулевой последовательности вторичной стороны главным образом определяется полем рассеяния магнитного поля между двумя разветвлениями обмоток, и выражается весьма незначительной цифрой.

При использовании соединения пары обмоток различными способами возможно достигнуть различных степеней напряжения смещения между сторонами трансформатора.

Сдвиг фаз между ЭДС первичной и вторичной обмоток принято выражать группой соединений. Для описания напряжения смещения между первичной и вторичной, или первичной и третичной обмотками, традиционно используется пример с циферблатом часов. Так как этот сдвиг фаз может изменяться от 0° до 360°,а кратность сдвига составляет 30°, то для обозначения группы соединений выбирается ряд чисел от 1 до 12, в котором каждая единица соответствует углу сдвига в 30°. Одна фаза первичной указывает на 12, а соответствующая фаза другой стороны указывает на другую цифру циферблата.

Наиболее часто используемая комбинация Yd11 означает, например, наличие 30º смещения нейтрали между напряжениями двух сторон

Схемы и группы соединения обмоток трёхфазных двухобмоточных трансформаторов

Схема соединения обмоток Диаграмма векторов напряжения
холостого хода*
Условное
обозначение
ВН НН
У/Д-11

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *