Muuntajan käämien kaaviot ja kytkentäryhmät

Kolmivaihemuuntajien käämien kytkentäkaaviot

Kolmivaiheinen muuntaja on kaksi kolmivaiheista käämiä - korkea (HV) ja matala (LV) jännite, joista jokainen sisältää kolme vaihekäämiä tai vaiheita. Siten kolmivaihemuuntajassa on kuusi itsenäistä vaihekäämitystä ja 12 napaa vastaavilla liittimillä, ja käämitysvaiheiden alkuliittimet, joilla on korkeampi jännite, on merkitty kirjaimilla A, B, C, lopulliset johtopäätökset - x, Y, Z , ja vastaavia johtopäätöksiä varten käytetään seuraavia merkintöjä pienjännitekäämin vaiheissa: a, b, ° C, x, y, z.

Jokainen kolmivaiheisen muuntajan käämeistä - ensiö- ja toisiokäämeistä - voidaan kytkeä kolmella eri tavalla, nimittäin:

• tähti;
• kolmio;
• siksak.

Useimmissa tapauksissa kolmivaihemuuntajien käämit kytketään joko tähti- tai kolmiosuuntaisesti (kuva 1).

Kytkentäkaavion valinta riippuu muuntajan käyttöolosuhteista.Esimerkiksi verkoissa, joiden jännite on vähintään 35 kV, on kannattavampaa kytkeä käämit tähteen ja maadoittaa nollapiste, koska tässä tapauksessa siirtojohdon johtojen jännite on V3 kertaa pienempi. kuin lineaarinen, mikä vähentää eristyskustannuksia.

Kuva. 1

Valaistusverkkojen rakentaminen suurjännitteelle on kannattavaa, mutta korkean nimellisjännitteen omaavilla hehkulampuilla on alhainen valotehokkuus. Siksi on suositeltavaa käyttää niitä alennetulla jännitteellä. Näissä tapauksissa on myös edullista kytkeä muuntajan käämit tähdellä (Y), mukaan lukien vaihejännitteiset lamput.

Toisaalta muuntajan itsensä käyttöolosuhteiden kannalta on suositeltavaa kytkeä yksi sen käämeistä kolmioon.

Vaihe muunnostekijä kolmivaiheinen muuntaja löytyy vaihejännitteiden suhteena tyhjäkäynnillä:

nf = Ufvnh / Ufnnh,

ja lineaarinen muunnoskerroin, riippuen vaihemuunnoskertoimesta ja muuntajan korkeamman ja alemman jännitteen vaihekäämien kytkentätyypistä, kaavan mukaan:

nl = Ulvnh / Ulnnh.

Jos vaihekäämien kytkennät tehdään «tähti-tähti» tai «kolmio-kolmio» -kaavioiden mukaan, niin molemmat muunnossuhteet ovat samat, ts. nf = nl.

Kun muuntajan käämien vaiheet kytketään "tähti-kolmio" -kaavion mukaan - nl = nfV3 ja "kolmio-tähti" -kaavion mukaan - nl = ne/V3

Muuntajan käämien kytkentäryhmät

Ensiö- ja toisiokäämien jännitteiden suhteellista suuntausta luonnehtii muuntajan käämien kytkentäryhmä, jonka keskinäisen suunnan muuttaminen suoritetaan merkitsemällä vastaavasti käämien alku ja päät uudelleen.

Korkea- ja matalajännitekäämien alun ja lopun vakiomerkinnät on esitetty kuvassa.

Tarkastellaan ensin esimerkin avulla merkinnän vaikutusta toisiojännitteen vaiheeseen ensiöjännitteen suhteen yksivaiheinen muuntaja (Kuva 2 a).

Kuva. 2

Molemmat kelat sijaitsevat samassa sauvassa ja niillä on sama käämityssuunta. Pidämme yläliittimiä kelojen alkuna ja alaliittimiä kelojen päinä. Tällöin EMF Ё1 ja E2 kohtaavat vaiheessa ja vastaavasti verkon jännite U1 ja jännite kuormassa U2 ovat samat (kuva 2 b). Jos nyt oletetaan toisiokäämin liittimien käänteinen merkintä (kuva 2 c), niin kuorman suhteen EMF E2 muuttaa vaihetta 180 °. Siksi jännitteen U2 vaihe muuttuu 180 °.

Siten yksivaiheisissa muuntajissa on mahdollista kaksi kytkentäryhmää, jotka vastaavat leikkauskulmia 0 ja 180 °. Käytännössä kelloa käytetään ryhmien määrittelyn helpottamiseksi. Ensiökäämin U1 jännite on kuvattu minuuttiosoittimella, joka on pysyvästi asetettu arvoon 12, ja tuntiosoitin on eri paikoissa riippuen siirtymäkulmasta U1:n ja U2:n välillä. Poikkeama 0° vastaa ryhmää 0 ja 180° siirtymä ryhmää 6 (kuva 3).

Kuva. 3

Kolmivaihemuuntajissa voidaan saada 12 erilaista käämikytkentäryhmää. Katsotaanpa joitain esimerkkejä.

Liitä muuntajan käämit kaavion Y / Y mukaisesti (kuva 4).Yhdessä tangossa sijaitsevat kelat sijoitetaan toistensa alle.

Kiinnikkeet A ja a on yhdistetty potentiaalikaavioiden kohdistamiseksi. Asetetaan ensiökäämin jännitevektorien sijainti kolmiolla ABC. Toisiokäämin jännitevektorien sijainti riippuu napojen merkinnöistä. Merkitse kuva. Kuviossa 4a ensiö- ja toisiokäämien vastaavien vaiheiden EMF täsmää, joten ensiö- ja toisiokäämien linja- ja vaihejännitteet täsmäävät (kuva 4, b). Ketjulla on Y/Y-ryhmä — O.

Riisi. 4

Muutetaan toisiokäämin napojen merkintä vastakkaiseksi (kuva 5. a). Kun toisiokäämin päät ja alku merkitään uudelleen, EMF:n vaihe muuttuu 180 °. Tästä syystä ryhmän numero muuttuu 6:ksi. Tässä mallissa on Y / Y -ryhmä — b.

Riisi. 5

Kuvassa Kuvio 6 esittää kaavion, jossa kuvion 1 kaavioon verrattuna Kuviossa 4 toisiokäämin liittimiin tehdään pyöreä uudelleenmerkintä. Tässä tapauksessa toisiokäämin vastaavan EMF:n vaiheet siirtyvät 120 ° ja siksi ryhmänumero muuttuu 4:ksi.

Riisi. 6

Riisi. 7

Y / Y -kytkentäkaaviot mahdollistavat parillisten ryhmänumeroiden saamisen, kun käämit on kytketty "tähti-kolmio" -kaavion mukaisesti, ryhmänumerot ovat parittomia. Tarkastellaan esimerkkinä kuvassa 1 esitettyä piiriä. 7.

Tässä piirissä toisiokäämin vaihe-emf osuu lineaaristen kanssa niin, että kolmiota abc kierretään 30 ° vastapäivään kolmion ABC suhteen. Mutta koska ensiö- ja toisiokäämien verkkojännitteiden välinen kulma lasketaan myötäpäivään, ryhmällä on numero 11.

Kolmivaihemuuntajien kahdestatoista mahdollisesta käämikytkentäryhmästä kaksi on standardoitu: «tähti-tähti»-0 ja «tähti-kolmio»-11. Niitä käytetään pääsääntöisesti käytännössä.

"Tähtitähti neutraalilla" -järjestelmiä käytetään pääasiassa kuluttajamuuntajiin, joiden jännite on 6 - 10 / 0,4 kV. Nollapiste mahdollistaa 380/220 tai 220/127 V jännitteen saamisen, mikä on kätevä sekä kolmivaiheisten että yksivaiheisten sähkövastaanottimien (sähkömoottorit ja hehkulamput) kytkemiseen samanaikaisesti.

Tähti-kolmiokaavioita käytetään suurjännitemuuntajiin, jotka yhdistävät 35 kV käämin tähtiin ja 6 tai 10 kV kolmioon. Nollatähteä käytetään suurjännitejärjestelmissä, joissa on maadoitettu nolla.

Ryhmät kolmivaiheisten muuntajien käämien kytkentään: