Обозначения схем и групп соединения обмоток трехфазных трансформаторов.

Соединения в схемы «звезда», «треугольник» или «зигзаг» фазных обмоток трехфазного трансформатора или обмоток на одно и то же напряжение группы однофазных трансформаторов должны быть обозначены прописными буквами У, Д и Z, соответственно. Если нейтраль обмоток, соединенных в «звезду» или «зигзаг», выведена на крышку бака, то обозначение будет иметь вид Ун или Zн соответственно.

Зажимы разомкнутых обмоток фаз трехфазного трансформатора (не соединенные вместе внутри трансформатора и с выведенными на крышку бака обоими концами обмоток каждой фазы) обозначают буквами А, В, С — для обмоток ВН; Аm, Вт, Сm — для обмоток СН; а, b, с — для обмоток НН.

Для пары обмоток с автотрансформаторной связью принято обозначение «авто», например Ун авто.

Условные буквенные обозначения различных обмоток трансформатора указывают в порядке уменьшения номинального напряжения. Буквенное обозначение схем соединения всех обмоток среднего и низшего напряжений должно включать в себя указание их группы соединения в часовой символике.На рисунке 12 показаны схемы и группы соединения обмоток трех различных трансформаторов, параметры и условные обозначения которых даны в примерах, приведенных ниже.

Рисунок 12 - Примеры обозначения схем и групп соединения обмоток трансформаторов в часовой символике.

Схемы соединения обмоток.

При соединении обмоток трехфазных трансформаторов как двухобмоточных, так и трехобмоточных применяют различные схемы соединения. Однако в силовых трансформаторах как повышающих, так и понижающих, главных образом применяются схемы соединения в звезду, треугольник и зигзаг—звезду. Для практических целей в энергосистемах не требуется большого количества схем соединений обмоток. Так, для мощных трансформаторов применяется одно соединение обмоток ВН и СН— в звезду с выведенной нейтралью (Y0), а для обмоток НН — в треугольник (А).

а) Соединение обмоток в звезду

Если соединить концы или начала обмоток трех фаз вместе, то получится соединение в звезду. На рисунке 13, а показаны обмотки НН, соединенные в звезду. В нулевой точке соединены все концы обмоток у, z, а к началам а, Ьу с— подводится напряжение от трехфазной сети или генератора. На рис. 13 показано то же соединение обмоток НН в звезду, но только в нулевую точку соединены другие концы обмоток, которые прежде присоединялись к сети. При независимой друг от друга работе трансформаторов подобное «переворачивание» одной из обмоток, соединенной в звезду, не имеет значения, по параллельная работа таких трансформаторов, как это будет доказано далее, невозможна. В звезду могут быть соединены различные обмотки трансформатора как ВН и СН, так и НН. Нулевая точка звезды может быть выведена на крышку трансформатора (рис. 13, б).

По схеме звезда или звезда с выведенной нулевой точкой соединяются обычно обмотки ВН как повышающих, так и понижающих трансформаторов различной мощности.

Рисунок 13 - Соединение обмотки НН в звезду.

а — одна схема соединения; б — другая схема соединения; в — соединение в звезду с выведенной нулевой точкой; г — векторная диаграмма линейных

э. д с.

б) Соединение обмоток в треугольник

Если соединить конец фазы а (точку х) с началом фазы с, конец фазы с (точка z) с началом фазы b и конец фазы b (точка у) с началом фазы а, то получится соединение в треугольник (рис. 14, а). Соединение в треугольник можно осуществить (рис. 14, 6) иначе, соединяя конец фазы а с началом фазы b, конец фазы b с началом фазы с и конец фазы с с началом фазы а.

Векторная диаграмма линейных э. д. с. при соединении обмоток в треугольник по схеме рис.1 4, а будет равносторонним треугольником рис.1 4, в и г. При соединении в треугольник фазные напряжения будут равны линейным.

Рисунок 14 - Соединение обмоток НН в треугольник.

а — первая схема соединения обмоток в треугольник, б — вторая схема соединения обмоток в треугольник; в — вектора линейных э. д. с фаз a, b и с; г —векторная диаграмма линейных э д с

в) Соединение обмоток в зигзаг — звезду (равноплечий и неравноплечий зигзаг)

Равноплечий зигзаг может быть получен, если соединить по одной из трех схем рис.1 5, а, б и в концы и начала шести полуобмоток с одинаковыми числами витков (а следовательно, и э. д. е.), расположенных по две полуобмотки на каждой фазе трансформатора.

Рисунок 15 - Соединение обмотки НН в равноплечий зигзаг.

а —первая схема соединения; б — вторая схема соединения; в — третья схема соединения; г — векторная диаграмма э. д. с. звезды нижних полукатушек; д — векторная диаграмма линейных э. д. с.

г) Соединение обмоток по схеме А

Если соединить обмотки трансформатора, как показано на рис. 16, а, то получится соединение по схеме А. Схему, как это видно из векторной диаграммы.

Рисунок 16 - Соединение обмотки по схеме А.

а — схема соединений обмоток; б — векторная диаграмма.

Параметры силового трансформатора.

Номинальные напряжения трансформатора. Трансформаторы с высшим номинальным напряжением 10 кВ, которым посвящена эта книга, выпускаются с номинальным напряжением стороны низшего напряжения, равным 0, 4 или 0, 69 кВ, — для питания элек­троприемников, а также 3, 15 или 6, 3 кВ, или 10, 5 кВ — для связи питающих электрических сетей разных напряжений, а иногда и для питания крупных электродвигателей напряжением выше 1000 В. Например, на подстанции 110/10кВ электродвигатели напряжением 6 кВ могут работать только через трансформаторы 10/6, 3 кВ. Однако большинство трансформаторов 10 кВ выпускается с низшим напряжением 0, 4 кВ для питания электроприемников напряжением 380 и 220 В.

В обмотке ВН трансформаторов 10 кВ, как масляных, так и сухих, предусматривается возможность изменения напряжения ВН в диапазоне ±5 % номинального ступенями по 2, 5%. Изменяют напряжения переключением ответвлений обмотки ВН, что производится обязательно при отключении всех обмоток трансформатора от сети. Вид, диапазон и число ступеней регулирования напряжения на стороне ВН условно обозначаются буквами и цифрами: ПБВ ± ±2X2, 5 %, где ПБВ означает переключение без возбуждения (в отличие от РПН — регулирования под напряжением, которое выполняется на трансформаторах более высоких классов напряжения, начиная с 35 кВ).

Номинальные значения мощности и тока. Номинальные мощности трансформаторов должны соответствовать ГОСТ 9680—77. Трансформаторы масляные 10 кВ для питания электроприёмников выпускаются с номинальной мощностью до 2, 5 MB-А, а для связи между электросетями разных напряжений — до 6, 3 МВ-А: например, 25, 40, 63, 100, 160, 250, 400, 630 кВ-А, а также 1; 1, 6 и 2, 5 МВ-А. Трансформаторы сухие (ТСЗ) выпускаются с номинальной мощностью 160, 250, 400, 630 кВ-А, а также 1 и 1, 6 МВ-А.

Мощность (в вольт-амперах) трехфазного трансформатора при равномерной нагрузке фаз определяется выражением

где U—номинальное междуфазное напряжение, В;

/ — ток в фазе, А.

Из выражения (1) по известным из паспортных данных номинальным значениям мощности и напряжений сторон ВН и НН могут быть определены значения номинальных токов (в амперах) обмоток ВН и НН трансформатора

где Sном.указывается в киловольт-амперах (кВ-А), а Uном — в киловольтах (кВ)

Например, для трансформатора мощностью 400 кВ-А с напряжением стороны ВН, равным 10 кВ, и стороны НН, равным 0, 4 кВ, номинальные токи обмоток:

Как правило, во время работы трансформаторы не должны перегружаться, т. е. значения рабочих токов в обмотках трансформатора не должны превышать поминальные. Однако допускаются в определенных пределах кратковременные и длительные перегрузки .

Условное обозначение трансформаторов.

Структурная схема условного обозначения трансформатора:

Буквенная часть условного обозначения должна содержать обозначения в следующем порядке: