Все про трехфазные трансформаторы: строение, виды, принцип работы

Все про трехфазные трансформаторы: строение, виды, принцип работы

Трехфазный трансформатор это специализированное устройство для изменения величины напряжения в сети трехфазного переменного тока. Главный принцип работы трансформатора основан на эффекте электродвижущей силы (ЭДС) и электромагнитной индукции, что позволяет исключить гальваническую связь между обмотками высокого и низкого напряжения.

Трехфазные трансформаторы состоят из следующих основных конструктивных частей:

• Магнитопровод. Обеспечивает место для фиксации обмоток и создает направление для магнитного потока.
• Обмотка высокого и низкого напряжения. Представляют собой изолированные друг от друга обмотки из меди или алюминия, которые предназначены для создания магнитного потока.
• Высоковольтные вводы. Обеспечивают безопасный ввод/вывод высокого напряжения на соответствующие обмотки.
• Низковольтные выводы. Обеспечивают безопасное подключение линий электропередач к обмоткам низкого напряжения.
• Трансформаторный бак. Является обязательным элементом масляных трансформаторов, который создает все условия для работы магнитопровода с обмотками в трансформаторном масле.
• Устройство переключения (РПН или ПБН). Специальные устройства для изменения параметров первичной обмотки с целью поддержания стабильной величины напряжения на вторичной обмотке.
• Приборы контроля и сигнализации. Они обеспечивают безопасный и стабильный режим работы основного электрооборудования, а также оповещение о наличии отклонений.

Схема трехфазного трансформатора подбирается с учетом рабочих параметров электрической сети, требований потребителей электроэнергии и бюджета затрат.

Все трехфазные трансформаторы классифицируют по многочисленным критериям:

1. Схема соединения обмоток: звезда, треугольник, зигзаг.
2. Группа соединения обмоток.
3. Тип подключения трехфазного трансформатора к нейтрали.
4. Основное назначение: понижающие, повышающие, измерительные, для защиты сети, промежуточные.
5. Тип изоляции обмоток: масляные, с сухой изоляцией,
6. Материал для обмоток: медь, алюминий.
7. Величина номинального напряжения: высоковольтные, низковольтные.
8. Конструкция магнитопровода: стержневой, броневой, бронестержневой.

Электротехническая реализует широкую номенклатуру трехфазных трансформаторов от зарубежных и отечественных производителей. Мы предоставляем изделия, которые в полной степени соответствуют всем международным стандартам качества.

Источник



Трансформация трехфазных токов и напряжений. Устройство трехфазного трансформатора.

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 36Следующая ⇒

Трансформирование электроэнергии трехфазного тока можно осуществить тремя однофазными трансформаторами или одним трехфазным трансформатором. На каждом из трех стержней трансформатора размещается по две обмотки, принадлежащие одной фазе, одна из которых является первичной, а другая – вторичной (рис. 1). Начала первичных обмоток обозначаются большими буквами А, В, С, а их концы X, Y, Z; для вторичных обмоток их начала обозначаются малыми буквами а, в, с

, а концы –
x,y, z.
Физические процессы, происходящие в каждой фазе трехфазного трансформатора, ничем не отличаются от аналогичных в однофазном трансформаторе; следовательно, векторная диаграмма однофазного трансформатора может рассматриваться как диаграмма одной фазы трехфазного трансформатора.

Схемы и группы соединения трехфазных трансформаторов.

Обмотки трехфазных трансформаторов могут соединяться по схемам «звезда» или «треугольник». Если соединенная «звездой» обмотка имеет выведенную нейтральную точку, то к знаку «звезды» приписывается значок ноль. Схема соединений обмоток трансформатора обозначается в виде дроби, в числителе которой указан способ соединения первичной обмотки, а в знаменателе – вторичной обмотки. Например «звезда»/ «треугольник» — первичная обмотка соединена «звездой» с выводом нейтрали, а вторичная обмотка соединена «треугольником» (рис.1, а).векторная диаграмма напряжений первичной и вторичной обмотки приведена на рис. 1, б.

Чтобы условно обозначить угол сдвига фаз между одноименными векторами линейных напряжений первичных и вторичных обмоток, принято деление трансформаторов по группам соединения обмоток

.

Рис.1. Трехфазный трансформатор:

а – схема соединения; б – векторная диаграмма.

Для обозначения группы соединения трехфазного трансформатора положение векторов линейных напряжений первичной и вторичной обмоток сопоставляют с положением стрелок часов. Вектор линейного напряжения первичной обмотки совмещают с минутной стрелкой, когда она стоит на цифре 12, а вектор линейного напряжения вторичной обмотки с часовой стрелкой, положение которой определяет номер группы (1, 2, 3, … (12) 0).

Схемы соединений «звезда» и «треугольник» могут иметь 12 различных групп со сдвигом фаз линейных напряжений 0֯…330֯ через каждые 30֯. Большое разнообразие групп соединений не удобно для эксплуатации, поэтому число различных схем и групп соединений ограничено тремя: «звезда»/ «звезда»-0 (наиболее распространенное соединение); «звезда»/ «треугольник»-11; «звезда» с выводом нейтрали/ «тругольник»-11.

Числа 0 и 11 указывают группу соединений трансформаторов, сдвиг фаз которых 0 и 330֯.

Коэффициент трансформации трехфазного трансформатора при соединении «звезда»/ «звезда» вычисляется как отношение линейных напряжений, при соединении «звезда»/ «треугольник» как отношение фазных напряжений.

Автотрансформатором.

Автотрансформаторы являются самостоятельными приборами класса трансформаторов. В отличие от силовых двухобмоточных трансформаторов они имеют одну обмотку для высоко и низкого напряжений. При этом обмотка низкого напряжения является частью обмотки высокого напряжения. Поэтому обмотки имеют не только магнитную связь, но и гальваническую; следовательно энергия передается двумя путями: через гальваническую связь и магнитную. Однофазный понижающий трансформатор изображен на рис. 1.

Рис 1. Схема однофазного понижающего трансформатора.

Высокое напряжение подведено к обмотке, имеющей витков, из которых витков являются обмоткой низкого напряжения.При разомкнутой вторичной обмотке устанавливаются ток холостого хода, равный . Магнитодвижущая сила , создаваемая этим током, индуцирует ЭДС в первичной и вторичной обмотках автотрансформатора по закону электромагнитной индукции . Тогда коэффициент трансформации

что равно коэффициенту трансформации обычного трансформатора. При включении нагрузки во вторичной цепи протекает ток , который создает МДС. Тогда магнитный поток в сердечнике

Отсюда видно, что ток в общей части обмотки значительно меньше, так как автотрансформаторы имеют коэффициент трансформации 1

⇐ Предыдущая4Следующая ⇒

Рекомендуемые страницы:

Принцип действия трехфазного трансформатора

Трансформаторы – статические электромагнитные аппараты, с помощью которых возможно преобразовать переменный ток из одного класса напряжения в другой, при этом с неизменной частотой.

В энергосистемах трансформатор, который преобразовывает электроэнергию трехфазного напряжения, называют трехфазным силовым.

Для передачи электроэнергии от генераторов электростанций к линиям электропередач (ЛЭП) применяют повышающие трансформаторы (они увеличивают класс напряжения), от ЛЭП к распределительным подстанциям и далее к потребителям – понижающие (они уменьшают класс напряжения).

Конструктивная особенность

Трехфазный трансформатор имеет основу – магнитный сердечник, собранный из трёх ферромагнитных стержней.

На стержнях располагаются первичная обмотка высокого напряжения и вторичная обмотка низкого напряжения. Для соединения фаз первичных обмоток применяют схемы «треугольник» либо «звезда». Аналогичным способом соединения выполняются и вторичные обмотки.

На первичную обмотку подаётся электроэнергия из питающей сети, а на вторичную подключается нагрузка.

Электроэнергия передаётся за счет электромагнитной индукции.

Главная функция магнитопровода – обеспечить между обмотками магнитную связь. Магнитопровод изготавливают из тонких стальных пластин (электротехническая листовая сталь). Чтобы сократить потери, стальные листы между собой изолируют, используя оксидную пленку или специальный лак.

Трансформатор силовой трехфазный с литой изоляцией ТСЛ (ТСГЛ) и ТСЗЛ (ТСЗГЛ)

Трансформатор силовой трехфазный ТС и ТСЗ

Трансформатор-стабилизатор высоковольтный дискретный ВДТ-СН

Обмотки с магнитопроводом погружаются в бак, в котором находится трансформаторное масло. Оно одновременно выполняет функцию изоляции и охлаждающей среды. Такие трансформаторы называются масляными. Трехфазный трансформатор, у которого в качестве охлаждения и изоляции используется воздух, называют сухим. Недостаток масляных трансформаторов заключается в повышенной пожароопасности.

Назначение и конструктивные особенности

В свою очередь, трансформатор тока — это устройство работающее по принципу электромагнитной индукции и служащее для измерения тока в цепях высокого напряжения, а также для организации систем защиты электрооборудования. То есть для того чтобы измерять ток в цепях с опасным высоким напряжением, например, 6 кВ, нельзя амперметром просто произвести замер, это очень опасно как для персонала, так и для самого прибора. Поэтому основная задача трансформаторов тока — это разделение высоковольтных токонесущих частей и преобразование энергии которая безопасна и для персонала, и для оборудования. Трансформаторы тока (ТТ) широко применяются в релейных защитах на подстанциях и распределительных устройствах. Поэтому к их точности и подключению предъявляются высокие требования. Зачастую первичной обмоткой его служит любая токопроводящая шина или жила кабеля, вторичная обмотка выполняется одиночная или групповая, с несколькими выводами для цепей защиты, контроля и измерения. Также, через трансформаторы тока подключаются и элементы учёта — счётчики электроэнергии.

То есть по назначению трансформаторы тока можно разделить на четыре основные группы:

1. измерительные;
2. защитные;
3. промежуточные;
4. лабораторные.

Одним из видов переносного устройства являются измерительные клещи. Ими очень легко можно измерять токи в цепях до 1 кВ. Правда, и по току их диапазон измерения очень небольшой, нагрузки в 1000 Ампер им будет измерять проблематично.

Назначение трёхфазного трансформатора

Главной функцией трансформаторов является передача электроэнергии на большие дистанции. Электрическая энергия переменного тока вырабатывается на электростанциях. При передаче электроэнергии появляются потери на нагревание проводов. Их можно уменьшить, снизив силу тока. Для этого необходимо увеличить напряжение таким образом, чтобы его значение находилось в диапазоне от 6 до 500 кВ.

Кратность увеличения зависит от значения передаваемой мощности и расстояния до конечного пункта.

Мощность, которая при этом передаётся, зависит от двух параметров: напряжения и силы тока.

Главной характеристикой, влияющей на изменение потерь проводов, связанных с нагревом, является значение силы тока. Для того, чтобы снизить потери на нагревание, необходимо уменьшить силу тока. Уменьшая ток, величину напряжения соответственно нужно увеличивать. Тогда значение мощности, которая передаётся, останется неизменным.

После того, как напряжение будет доставлено потребителям, его следует снизить до необходимой величины.

Соответственно, основной задачей трёхфазных трансформаторов является повышение напряжения перед передачей электроэнергии и понижение после неё.

Назначение и строение трехфазного трансформатора

Определение 1
Трехфазный трансформатор – это статический аппарат, который предназначен для преобразования напряжения в процессе передачи электрического тока на значительные расстояния.

Основная функция трехфазного трансформатора заключается в передаче электрической энергии на большие расстояния. Электрическая энергия переменного тока вырабатывается на электростанциях. При ее передаче возникают потери на нагрев проводов. Для того, чтобы снизить их, напряжение увеличивают до значения, находящегося в диапазоне от 6 до 500 кВ. Значение увеличения напряжения зависит от расстояния до конечного потребителя и передаваемой мощности, состоящей из двух параметров:

Готовые работы на аналогичную тему

Курсовая работа Трехфазный трансформатор 440 ₽ Реферат Трехфазный трансформатор 220 ₽ Контрольная работа Трехфазный трансформатор 190 ₽

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту Узнать стоимость

1. Напряжение.
2. Сила тока.

Среди характеристик, которые оказывают влияние на потери, связанных с нагревом проводов, основной является сила тока. Если уменьшать силу тока, то необходимо увеличивать напряжение, так как в этом случае значение мощности практически не будет меняться. При доставке напряжения потребителям, его снижают до нужного значения. Таким образом основная задача трехфазного трансформатора состоит в в увеличении напряжения до передачи электрической энергии и снижении после.

Элементы, из которых состоит трехфазный трансформатор, делятся на основные части и дополнительную аппаратуру. К основным частям относятся: выводы, вводы, магнитопровод, бак, а также обмотки высокого и низкого напряжения. К дополнительной аппаратуре относятся: выхлопная труба, пробивной предохранитель, расширительный бак, приборы контроля и сигнализации, выхлопная труба, изоляторы, заливное отверстие, охлаждающие трубы и т.п.

Магнитопровод предназначен для крепления всех составляющих. Вторая его функция состоит в создании направления движения основного магнитного потока. В зависимости от крепления обмоток к сердечнику, магнитопровод может быть трех видов: стержневой, броневой и бронестержневой. Очень важным элементом трехфазного трансформатора является масло, которое используется в устройствах средней и большой мощности. Его основные функции — увеличение изоляции и охлаждение обмоток. Пример схемы трансформатора изображен на рисунке ниже.

Ты эксперт в этой предметной области? Предлагаем стать автором Справочника Условия работы

Рисунок 1. Схема трансформатора. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

1 — магнитопровод; 2,3 — обмотки высокого и низкого напряжения; 4 — бак с трансформаторным маслом; 5,6 — изоляторы; 7 — переключатель; 8 — охлаждающие трубы; 9 — расширительный бачок; 10 — измеритель уровня масла; 11 — заливное отверстие.

Определение и виды прибора

Трехфазный трансформатор — это статический аппарат с тремя парами обмоток. Прибор предназначен для преобразования напряжения при передаче мощности на значительные дистанции.

Классификация по количеству фаз:

• однофазные;
• трехфазные.

Однофазные трансформаторы имеют небольшую мощность. Основными областями их применения являются быт и проведение работ специального назначения (сварка, измерения, испытания).

Диапазон мощности трёхфазных трансформаторов варьируется в больших пределах. Поэтому и область их применения весьма разнообразна:

• для питания токоприёмников специального назначения;
• для присоединения измерительных приборов;
• для изменения значения напряжения при испытаниях;
• для увеличения или уменьшения напряжения при подключении освещения или силовой нагрузки.

Принцип действия

Основой трёхфазного трансформатора являются магнитопровод и обмотки. В каждой фазе присутствует своя повышающая и понижающая обмотка. Так как фаз три, соответственно обмоток шесть. Между собой они не соединены.

Принцип работы трёхфазного трансформатора, как и однофазного, базируется на законе электромагнитной индукции.

При подключении к сети первичной обмотки в ней начинает протекать переменный ток. Из-за него в сердечнике магнитопровода из стали появляется основной магнитный поток, который охватывает обмотки в каждой фазе. В каждом витке появляется одинаковая по значению и величине электродвижущая сила.

Если количество витков вторичной обмотки меньше, нежели число витков первичной, то на выходе окажется напряжение меньшего значения, чем на входе и наоборот.

Тот факт, что значение электродвижущей силы зависит лишь от количества витков определённой обмотки, подтверждают формулы:

E 1 = 4, 44f 1 Ф W 1

E 2 = 4, 44 f 1 Ф W 2

E 1, Е 2 — значение электродвижущей силы в первичной и вторичной обмотках соответственно, В;

f 1 — частота тока в сети, Гц;

Ф — максимальное значение основного магнитного потока, Вб;

W 1, W 2 — количество витков в первичной и вторичной обмотках соответственно.

Трансформирование трехфазного тока и схемы соединения обмоток трехфазных трансформаторов

2015-03-22 10920

Рис. 1.20. Трансформаторная группа (а) и трехфазный трансформатор (б)

Трансформирование трехфазной системы напряжений можно осуществить тремя однофазными трансформаторами, соединенными в трансформаторную группу (рис. 1.20, а). Однако относительная громоздкость, большой вес и повышенная стоимость — недостаток трансформаторной группы, поэтому она применяется только в установках большой мощности с целью уменьшения веса и габаритов единицы оборудования, что важно при монтаже и транспортировке трансформаторов.

Рис. 1.21. Трехстержневой магнитопровод и векторные диаграммы

В установках мощностью примерно до 60000 кВ-А обычно применяют трехфазные трансформаторы (рис. 1.20, б), у которых обмотки расположены на трех стержнях, объединенных в общий магнитопровод двумя ярмами (см. рис. 1.2). Но полученный таким образом магнитопровод является несимметричным:

магнитное сопротивление потоку средней фазы
ФВ
меньше магнитного сопротивления потокам крайних фаз
ФА
и Фс (рис. 1.21, а).

Так как к первичным обмоткам трехфазного трансформатора подводится симметричная система напряжений

и то в магнитопроводе трансформатора возникают магнитные потоки и , образующие также симметричную систему (рис. 1.21,
6).
Однако вследствие магнитной несимметрии магнитопровода намагничивающие токи отдельных фазовых обмоток не равны: намагничивающие токи обмоток крайних фаз ( и ) больше намагничивающего тока обмотки средней фазы
.
Кроме того, токи и оказываются сдвинутыми по фазе относительно соответствующих потоков и на угол α. Таким образом, при симметричной системе трехфазного напряжения, подведенного к трансформатору, токи х.х. образуют несимметричную систему (рис. 1.21, в).

Для уменьшения магнитной несимметрии трехстержневого магнитопровода, т.е. уменьшения магнитного сопротивления потокам крайних фаз, сечение ярм делают на 10—15% больше сечения стержней, что уменьшает их магнитное сопротивление. Несимметрия токов х.х.трехстержневого трансформатора практически не отражается на работе трансформатора, так как даже при небольшой нагрузке различие в значениях токов
,
и становится незаметным.

Таким образом, при симметричном питающем напряжении и равномерной трехфазной нагрузке все фазы трехфазного трансформатора, выполненного на трехстержневом магнитопроводе, практически находятся в одинаковых условиях. Поэтому рассмотренные выше уравнения напряжений, МДС и токов, а также схема замещения и векторные диаграммы могут быть использованы для исследования работы каждой фазы трехфазного трансформатора.

Обмотки трехфазных трансформаторов принято соединять по следующим схемам: звезда; звезда с нулевым выводом; треугольник; зигзаг с нулевым выводом. Схемы соединения обмоток трансформатора обозначают дробью, в числителе которой указана схема соединения обмоток ВН, а в знаменателе — обмоток НН. Например, Y/A означает, что обмотки ВН соединены в звезду, а обмотки НН — в треугольник.

Рис. 1.22. Соединение обмоток в зигзаг

Соединение в зигзаг применяют только в трансформаторах специального назначения, например в трансформаторах для выпрямителей (см. § 5.2). Для выполнения соединения каждую фазу обмотки НН делят на две части, располагая их на разных стерж­нях. Указанные части обмоток соединяют так, чтобы конец одной части фазной обмотки был присоединен к концу другой части этой же обмотки, расположенной на другом стержне (рис. 1.22, а).

Зигзаг называют
равноплечным,
если части обмоток, располагаемые на разных стержнях и соединяемые последовательно, одинаковы, и
неравноплечными,
если эти части неодинаковы. При соединении в зигзаг ЭДС отдельных частей обмоток геометрически вычитаются (рис. 1.22,
б).
Выводы обмоток трансформаторов принято обозначать следующим образом: обмотки ВН — начало обмоток А, В, С,

соответствующие концы
X, Y,
Z; обмотки НН — начала обмоток
а, Ь, с,
соответствующие концы
х, у, z.

При соединении обмоток звездой линейное напряжение больше фазного ( ), а при соединении обмоток треугольником линейное напряжение равно фазному (Uл = Uф ).

Отношение линейных напряжений трехфазного трансформатора определяется следующим образом:

Таким образом, отношение линейных напряжений в трехфазном трансформаторе определяется не только отношением чисел витков фазных обмоток, но и схемой их соединений.

Пример1.3. Трехфазный трансформатор номинальной мощностью Sном =

100 кВ-А включен по схеме Y/∆. При этом номинальные линейные напряжения на входе и выходе трансформатора соответственно равны:
U1ном
= 3,0 кВ,
U2ном
= 0,4 кВ. Определить соотношение витков
wllw2
и номинальные значения фазных токов в первичной I1ф и вторичной I2ф обмотках.

Схемы и группы соединения обмоток

В трёхфазных трансформаторах необходимо соединять между собой первичные обмотки по фазам и вторичные.

Существует три схемы соединения:

• звезда;
• треугольник;
• зигзаг.

При соединении обмоток звездой напряжение линейное — между началами фаз — будет в 1,73 раза больше, чем фазное (между началом и концом фазы). При соединении обмоток трансформатора треугольником фазное и линейное напряжения будут одинаковы.

Соединять обмотки звездой более выгодно при высоких напряжениях, а треугольником — при значительных токах. Соединение обмоток зигзагом даёт возможность сгладить асимметрию намагничивающих токов. Но недостатком такого способа соединения является повышенная трата обмоточного материала.

§ 84. Трехфазные трансформаторы

Трехфазные трансформаторы изготовляют главным образом стержневыми. Схема получения трехфазного стержневого трансформатора показана на рис. 105. Три одинаковых однофазных трансформатора выполнены так, что их первичные и вторичные обмотки размещены на одном стержне сердечника, а другой стержень магнитопровода каждого трансформатора не имеет обмотки (рис. 105, а). Если эти три трансформатора расположить так, чтобы стержни, не имеющие обмоток, находились рядом, то эти три стержня можно объединить в один — О

(рис. 105, б). Через объединенный стержень
О
будут замыкаться магнитные потоки трех однофазных трансформаторов, которые равны по величине и сдвинуты по фазе на одну треть периода. Так как сумма трех равных по амплитуде и сдвинутых по фазе на 1/3 периода магнитных потоков равна нулю в любой момент времени (Φ
a
+ Φ
b
+ Φ
c
= 0), то в объединенном стержне магнитного потока нет и надобность в этом стержне отпадает. Таким образом, для магнитопровода достаточно иметь три стержня, которые по конструктивным соображениям располагаются в одной плоскости, как показано на рис. 105, в.

На каждом стержне трехфазного трансформатора размещаются обмотки высшего и низшего напряжения одной фазы. Стержни соединяются между собой ярмом сверху и снизу. Легко видеть, что длина магнитных линий потока среднего стержня меньше, чем крайних стержней, так что магнитный поток среднего стержня встречает на своем пути меньшее магнитное сопротивление, чем магнитные потоки крайних стержней. Поэтому в фазе, обмотка которой помещена на среднем стержне, протекает меньший намагничивающий ток, чем в фазах, обмотки которых помещены на крайних стержнях. Конструктивно обмотки трехфазных трансформаторов выполняются так же, как и обмотки однофазных. Начала фаз обмоток высшего напряжения обозначаются буквами A, В

и
С
; концы фаз обмоток высшего напряжения —
X, Y
и
Z
. Если обмотка высшего напряжения имеет выведенную нулевую точку, то этот зажим обозначается буквой
О
. Зажимы обмоток низшего напряжения обозначаются буквами:
а, в, с
— начала фаз и
х, y, z
— концы фаз;
0
— вывод нулевой точки. Обмотки трехфазных трансформаторов могут быть соединены звездой и треугольником. При соединении обмоток звездой концы (или начала) всех трех фаз соединяются между собой, образуя общую нейтральную или нулевую точку, а свободные зажимы начал (или концов) трех фаз подключаются к трем проводам сети источника (или приемника) электрической энергии переменного тока. При соединении обмоток в треугольник начало первой фазы соединяется с концом второй, начало второй фазы — с концом третьей, начало третьей фазы — с концом первой. Точки соединения начала одной фазы с концом другой подключаются к проводам трехфазной сети переменного тока. Соединение обмоток трехфазных трансформаторов звездой обозначается Y, а треугольником — Δ. Если обмотки соединены звездой и имеют выведенную нулевую точку, то такое соединение обозначается Группы трехфазных трансформаторов обозначают знаками следующего вида:

где знак над чертой показывает схему соединения обмоток высшего напряжения, знак под чертой — схему соединения обмоток низшего напряжения, цифра — угол между векторами линейных напряжений обмоток высшего и низшего напряжения, выраженный числом угловых единиц по 30° каждая. Так, первое обозначение группы показывает, что обмотки высшего и низшего напряжения соединены звездой, причем обмотки низшего напряжения имеют выведенную нулевую точку, и угол между векторами линейных э. д. с. обмоток высшего и низшего напряжения равен 12 · 30° = 360° или 0°. Группы трехфазных трансформаторов зависят от схем соединения обмоток, обозначения зажимов фаз обмоток высшего и низшего напряжений и от направления намоток. Если направление намоток витков обмоток высшего и низшего напряжения одинаково, то э. д. с., индуктируемые в фазах обмоток высшего и низшего напряжения, совпадают по фазе; если же обмотки имеют встречное направление намотки, то э. д. с. фаз высшего и низшего напряжения находятся в противофазе. В СССР стандартными группами являются следующие:

Как видно, в стандартных группах обмотки высшего напряжения соединяются звездой, так как при такой схеме фазное напряжение в раз меньше линейного, в результате этого упрощается изоляция обмоток. Обмотки низшего напряжения чаще соединяются треугольником на основании того, что при этом соединении трансформатор менее чувствителен к несимметрии нагрузки фаз. Обмотки низшего напряжения соединяются также по схеме «звезда с нулем», что дает возможность применить четырехпроводную сеть и получить в ней два различных напряжения — линейное и фазное (например, 127 и 220 в

, 220 и 380
в
и т. д.).
предыдущая страница

Немного из истории

Изобретение трансформаторов начиналось ещё в 1876 году великим русским учёным П.Н. Яблоковым. Его изделие не имело замкнутого сердечника, он появился позже – в 1884 году. И с появлением прибора учёные активно стали интересоваться переменным током.

Например, уже в 1889 году М.О. Доливо-Добровольским (русским электротехником) была предложена трёхфазная система переменного тока. Им был построен первый трёхфазный асинхронный двигатель и трансформатор. Через два года была представлена презентация трёхфазной высоковольтной линии протяженностью 175 км, где успешно повышалась и понижалась электроэнергия.

Чуть позже появились масляные агрегаты, так как масло не только оказалось хорошим изолятором, но и прекрасной охлаждающей средой.

Источник

Трехфазный силовой трансформатор

Трехфазный трансформатор – статический аппарат с тремя парами обмоток, предназначенный для преобразования напряжения при передаче электрического тока на дальние дистанции. Такое преобразование можно осуществить с помощью трех однофазных трансформаторов. Но комплексный аппарат имеет значительные габариты и массу. Трехфазный трансформатор свободен от этих недостатков, благодаря тому, что три обмотки расположены на общем магнитопроводе. Трехфазные аппараты успешно применяют в сетях мощностью до 60 кВА.

Назначение трехфазного трансформатора

Главная задача такого аппарата – преобразовать параметры электрического тока таким образом, чтобы потери при нагреве проводов были минимальными. Для решения этой проблемы необходимо снизить силу тока и увеличить значение напряжения до 6-500 кВ, чтобы значение мощности осталось постоянным. После доставки электрического тока потребителю напряжение необходимо снизить до требуемой величины – 380 В. И эту проблему тоже решают трехфазные аппараты.

Также эти устройства применяют для присоединения измерительных приборов, изменения напряжения при проведении испытаний или подключении силовой нагрузки.

Принцип действия и устройство силового трехфазного трансформатора

В конструкцию этого аппарата входят:

• Магнитопровод. К нему крепятся все части аппарата. Также он служит для создания основного магнитного потока. Магнитопровод может быть стержневым, бронестержневым, броневым.
• Обмотки. В каждой фазе присутствуют две обмотки – понижающая и повышающая. Обмотки могут соединяться «звездой» или «треугольником» В первом случае линейное напряжение (между началами фаз) в 1,73 раза выше фазного (между началом и концом фазы). При соединении «треугольником» линейное и фазное напряжения одинаковы. Соединение «звездой» эффективно при значительных напряжениях, «треугольником» – при высоких токах.
• Вводы и выводы. Необходимы для присоединения концов обмоток к ЛЭП. Ввод соединяется с первичной обмоткой, вывод – со вторичной.