Трехфазные трансформаторы

Преобразование значений напряжения и тока в трехфазных цепях (см. гл. 3) возможно при помощи трех одинаковых однофазных трансформаторов на рис. 9.20, а, где заглавными буквами А, В, С (X, Y, Z) обозначены начала (концы) обмоток высшего напряжения, а одноименными прописными буквами начало (концы) обмоток низшего напряжения. При симметричном режиме работы трехфазной цепи в любой момент времени суммы токов трех первичных и трех вторичных обмоток равны нулю (см. рис. 3.4, 3.7). Поэтому, возбуждаемая их совместным действием, сумма магнитных потоков в трех магнитопроводах в любой момент времени также равна нулю. Следовательно, если часть магнитопроводов, отмеченных штриховой линией, исключить, а оставшиеся части объединить в один машитопровод по одноименным торцам 1 и 2 на рис. 9.20, а, то функция исходных трансформаторов сохранится. Это использовано в конструкции магни- топровода трехфазного трансформатора (рис. 9.20, б). На каждом из трех одинаковых стержней, собранных из листов электротехнической стали и объединенных сверху и снизу ярмом, располагаются первичная и вторичная обмотки одной фазы трехфазного трансформатора. Сумма магнитных потоков в стержнях в любой момент времени близка к нулю. Последнее не имеет практического значения и объясняется небольшим различием магнитных сопротивлений среднего и двух крайних неразветвленных участков магнитопровода из-за наличия ярма.

Все рассмотренное выше для однофазных трансформаторов можно распространить на каждую фазу трехфазного трансформатора в случае симметричной нагрузки.

Масса, объем и стоимость трехфазного трансформатора меньше суммарных значений одноименных параметров групп из трех однофазных трансформаторов той же суммарной мощности. Однако для надежной эксплуатации трансформаторной группы достаточно иметь один резервный однофазный трансформатор, который легче монтировать и транспортировать, в то время как при одном трехфазном трансформаторе для резерва необходим другой такой же трехфазный трансформатор. По указанным причинам мощность трехфазных трансформаторов не превышает 1 млн кВ * А. Как первичные так и вторичные обмотки трехфазного трансформатора могут объединяться звездой (символ Y и Ун при выводе нейтральной точки) или треугольником (символ А). Напомним, что первичная обмотка повышающего (понижающего)

трансформатора одновременно является обмоткой низшего — НН (высшего — ВН) напряжения.

Соединение обмоток трехфазного трансформатора звездой конструктивно проще, изоляция обмоток при заземленной нейтральной точке должна рассчитываться на фазное напряжение, а сечение проводов обмоток на линейный ток. Поэтому соединение обмоток звез- Рис. 9.20 дой предпочтительно в трехфазных цепях с большим линейным напряжением, которое в -Jb раз больше фазного, и малым линейным током.

Соединение обмоток трехфазного трансформатора треугольником предпочтительно в трехфазных цепях с малым линейным напряжением и большим линейным током. При таком соединении изоляция обмоток должна быть рассчитана на линейное напряжение, а сечение проводов на фазный ток, который в л/З раз меньше линейного. В энергосистемах России наиболее распространены соединения обмоток высшего и низшего напряжений Y/YH, YH/A, Y/Д. Например, в повышающих силовых трехфазных трансформаторах большой мощности применяют соединения обмоток Y/Д, если со стороны низшего напряжения не требуется вывод нейтрали.

При одинаковом соединении обмоток Y/Y или Д/Д отношение линейных напряжений (высшего к низшему) равно коэффициенту трансформации одной фазы трехфазного трансформатора (9.13). При соединении обмоток высшего и низшего напряжений по схеме Y/Д (Д/Y) отношение соответствующих линейных напряжений будет больше

(меньше) коэффициента трансформации в раз. Это позволяет изменять вторичное напряжение трансформатора изменением схемы соединения его обмоток.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >