Типы трехфазных силовых трансформаторов

Трехфазный силовой трансформатор применяется для преобразования тока. Магнитопровод его состоит из трех стержней, находящихся в одной плоскости, каждый стержень имеет собственную обмотку высокого и низкого напряжения одной фазы. Стержни объединены между собой при помощи ярма. Таким образом, имеется общая магнитная цепь, между обмотками которой возникает магнитное излучение.

Схемы соединения между собой обмоток бывают различные, в основном это «звезда» или «треугольник». Трехфазный силовой трансформатор может быть заменен группой из трех однофазных преобразователей. В этом случае размещают три однофазных трансформатора, обмотки которых НН и ВН объединяют по схеме «звезда-звезда» или «звезда-треугольник». В результате получается трехфазный силовой трансформатор с общей электрической схемой, а электромагнитные системы у них разные. Большое значение имеет бесперебойная работа прибора, надежные стабилизаторы Sirius для загородного дома, предприятий и промышленных объектов зарекомендовали себя только с хорошей стороны.

Магнитопровод трехфазного трансформатора. В зависимости от вида магнитопровода трехфазные силовые трансформаторы бывают броневые или стержневые, которые в свою очередь могут иметь симметричную или несимметричную магнитную цепь.

Стержневые трансформаторы имеют три стрежня, соединенных при помощи ярм, каждый из стержней имеет первичную и вторичную катушку одной фазы. При симметричной магнитной системе стержни лежат в одной плоскости, а в несимметричной – в углах треугольника с равными сторонами.

Размещение стержней в углах треугольника позволяет получить одинаковые магнитные сопротивления в магнитных потоках всех фаз. В несимметричной магнитной системе эти сопротивления имеют разные значения, из-за чего токи холостой работы тоже не равны в каждой фазе при одном и том же напряжении. Но если качество сборки преобразователя высокое, эта разница не будет существенной. Конструктивно силовые трансформаторы с несимметричной системой намного проще, поэтому их чаще используют.

Броневой преобразователь также состоит из трех однофазных трансформаторов, ярма которых соединены. Их главное достоинство состоит в небольших токах при холостом ходу, но при этом их труднее ремонтировать и обмотка хуже охлаждается (из-за того, что обмотка окружена железом).

Сборные трехфазные силовые трансформаторы часто используют при больших мощностях. Связано это с тем, что однофазный преобразователь занимает меньше места и более легок, нежели трехфазный. Впрочем, групповой трансформатор стоит дороже, чем трехфазный для такой же мощности, а КПД его меньше.

По конструкции магнитопровода трехфазные силовые трансформаторы разделяются на стержневые и броневые. Стержневые трехфазные силовые трансформаторы подразделяются на:

трехфазные трансформаторы с симметричной магнитной цепью;

трехфазные трансформаторы с несимметричной магнитной цепью.

Стержневые трехфазные силовые трансформаторы с симметричной и несимметричной магнитной цепью состоят из трех железных стержней, схваченных сверху и снизу железными накладками-ярмами. На каждом стержне находится первичная и вторичная катушки одной фазы.

У трехфазного силового трансформатора с симметричной магнитной системой стержни расположены в одной плоскости, а у трехфазного силового трансформатора с несимметричной магнитной системой стержни расположены по углам равностороннего треугольника.

Расположение стержней по углам равностороннего треугольника дает равные магнитные сопротивления для магнитных потоков всех трех фаз. При несимметричной магнитной системе существует неравенство магнитных сопротивлений для потоков различных фаз, что приводит к неравенству токов холостой работы в отдельных фазах при одном и том же фазовом напряжении.

Однако при небольшой насыщенности железа ярма и хорошей сборке железа стержней это неравенство токов незначительно. Так как конструкция трехфазных силовых трансформаторов с несимметричной магнитной цепью значительно проще, чем трансформатора с симметричной магнитной цепью, то первые трансформаторы и нашли себе преимущественное применение. Трехфазные силовые трансформаторы с симметричной магнитной системой встречаются редко.

Броневой трансформатор можно рассматривать как бы состоящим из трех однофазных броневых трансформаторов, приставленных один к другому своими ярмами. Главным их преимуществом перед стержневыми является короткие пути замыкания магнитных потоков, а следовательно небольшие токи холостой работы. К недостаткам можно отнести, во-первых, малую доступность обмоток для ремонта, в виду того, что они окружены железом, и, во-вторых, худшие условия охлаждения обмотки – по той же причине.

14 основных способа соединения фазовых обмоток каждой стороны трёхфазного трансформатора:

Y-соединение ("звезда"), где каждая обмотка соединена одним из концов с общей точкой, называемой нейтральной. Различают "звезду" с выводом от общей точки (обозначение Y0 или Yn) и без него (Y)

Δ-соединение ("треугольник"), где три фазных обмотки соединены последовательно

Z-соединение ("зигзаг"). При данном способе соединения каждая фазная обмотка состоит из двух одинаковых частей, размещенных на разных стержнях магнитопровода и соединенных последовательно, встречно. Полученные три фазные обмотки соединяются в общей точке, аналогично "звезде". Обычно применяется "зигзаг" с отводом от общей точки (Z0)

Дата добавления: 2017-01-14