Schemata und Verbindungsgruppen von Transformatorwicklungen

Anschlusspläne der Wicklungen von Drehstromtransformatoren

Dreiphasentransformator Es gibt zwei dreiphasige Wicklungen – Hochspannung (HV) und Niederspannung (LV), die jeweils drei Phasenwicklungen oder Phasen umfassen. Somit verfügt ein Dreiphasentransformator über sechs unabhängige Phasenwicklungen und 12 Anschlüsse mit entsprechenden Anschlüssen, und die Anfangsanschlüsse der Wicklungsphasen mit höherer Spannung werden durch die Buchstaben A, B, C gekennzeichnet, die Endklemmen sind x, y, z , und für ähnliche Schlussfolgerungen werden die folgenden Bezeichnungen für die Phasen der Niederspannungswicklung verwendet: a, b, ° C, x, y, z.

Jede der dreiphasigen Transformatorwicklungen – Primär- und Sekundärwicklung – kann auf drei verschiedene Arten angeschlossen werden, nämlich:

• Stern;
• Dreieck;
• Zickzack.

In den meisten Fällen sind die Wicklungen von Drehstromtransformatoren entweder im Stern oder im Dreieck geschaltet (Abb. 1).

Die Wahl des Anschlussschemas hängt von den Betriebsbedingungen des Transformators ab.In Netzen mit einer Spannung von 35 kV und mehr ist es beispielsweise rentabler, die Wicklungen zu einem Stern zu verbinden und den Nullpunkt zu erden, da in diesem Fall die Spannung an den Drähten der Übertragungsleitung um das Dreifache geringer ist als linear, was zu einer Reduzierung der Isolierungskosten führt.

Feige. 1

Es lohnt sich, Beleuchtungsnetze für Hochspannung zu bauen, aber Glühlampen mit hoher Nennspannung haben eine geringe Lichtausbeute. Aus diesem Grund wird empfohlen, sie mit einer reduzierten Spannung zu betreiben. In diesen Fällen ist es auch vorteilhaft, die Transformatorwicklungen im Stern (Y) zu schalten, auch bei Lampen mit Phasenspannung.

Andererseits ist es aus Sicht der Betriebsbedingungen des Transformators selbst ratsam, eine seiner Wicklungen in Dreieck zu schalten.

Phase Transformationsfaktor Drehstromtransformator ergibt sich als Verhältnis der Phasenspannungen im Leerlauf:

nf = Ufvnh / Ufnnh,

und der lineare Transformationskoeffizient, abhängig vom Phasentransformationskoeffizienten und der Art der Verbindung der Phasenwicklungen der höheren und niedrigeren Spannung des Transformators, gemäß der Formel:

nl = Ulvnh / Ulnnh.

Wenn die Anschlüsse der Phasenwicklungen nach dem „Stern-Stern“- oder „Delta-Dreieck“-Schema erfolgen, sind beide Übersetzungsverhältnisse gleich, d. h. nf = nl.

Beim Anschluss der Phasen der Wicklungen des Transformators nach dem „Stern-Dreieck“-Schema ist nl = nfV3 und nach dem „Dreieck-Stern“-Schema ist nl = ne/V3

Verbindungsgruppen von Transformatorwicklungen

Die Anschlussgruppe der Transformatorwicklungen charakterisiert die relative Ausrichtung der Spannungen der Primär- und Sekundärwicklung. Die Änderung der gegenseitigen Ausrichtung dieser Spannungen erfolgt durch entsprechende Ummarkierung von Wicklungsanfang und -ende.

Die Standardbezeichnungen für Anfang und Ende der Hoch- und Niederspannungswicklungen sind in Abb. 1 dargestellt.

Betrachten wir zunächst anhand eines Beispiels die Auswirkung der Markierung auf die Phase der Sekundärspannung gegenüber der Primärspannung Einphasentransformator (Abb. 2 a).

Feige. 2

Beide Spulen befinden sich auf demselben Stab und haben die gleiche Wicklungsrichtung. Wir betrachten die oberen Anschlüsse als Anfang und die unteren Anschlüsse als Enden der Spulen. Dann fallen die EMF Ё1 und E2 in der Phase zusammen und dementsprechend fallen die Netzspannung U1 und die Spannung in der Last U2 zusammen (Abb. 2 b). Wenn wir nun von der umgekehrten Markierung der Anschlüsse in der Sekundärwicklung ausgehen (Abb. 2 c), dann ändert sich gegenüber der Last EMF E2 die Phase um 180°. Daher ändert sich die Phase der Spannung U2 um 180°.

Somit sind bei Einphasentransformatoren zwei Anschlussgruppen möglich, entsprechend Scherwinkeln von 0 und 180°. In der Praxis wird der Einfachheit halber beim Definieren von Gruppen eine Uhr verwendet. Die Spannung der Primärwicklung U1 wird durch den Minutenzeiger dargestellt, der fest auf 12 eingestellt ist, und der Stundenzeiger nimmt je nach Versatzwinkel zwischen U1 und U2 unterschiedliche Positionen ein. Ein Versatz von 0° entspricht der Gruppe 0, ein Versatz von 180° der Gruppe 6 (Abb. 3).

Feige. 3

Bei Drehstromtransformatoren können 12 verschiedene Gruppen von Wicklungsanschlüssen erhalten werden. Schauen wir uns einige Beispiele an.

Lassen Sie die Wicklungen des Transformators nach dem Schema Y / Y anschließen (Abb. 4).Die auf einem Stab befindlichen Spulen werden untereinander platziert.

Zur Ausrichtung der Potentialdiagramme werden die Klammern A und a verbunden. Stellen wir die Lage der Spannungsvektoren der Primärwicklung durch das Dreieck ABC ein. Die Lage der Spannungsvektoren der Sekundärwicklung hängt von der Markierung der Anschlüsse ab. Um Abb. zu markieren. In 4a stimmen die EMK der entsprechenden Phasen der Primär- und Sekundärwicklung überein, daher stimmen die Netz- und Phasenspannungen der Primär- und Sekundärwicklung überein (Abb. 4, b). Die Kette hat eine Y / Y-Gruppe – O.

Reis. 4

Ändern wir die Markierung der Anschlüsse der Sekundärwicklung in die entgegengesetzte (Abb. 5. a). Beim erneuten Markieren der Enden und des Anfangs der Sekundärwicklung ändert sich die Phase der EMF um 180°. Daher ändert sich die Gruppennummer auf 6. Dieses Schema hat Y / Y-Gruppe – b.

Reis. 5

In Abb. 6 zeigt ein Diagramm, bei dem im Vergleich zum Diagramm von FIG. In Abb. 4 wird eine kreisförmige Neumarkierung der Anschlüsse der Sekundärwicklung vorgenommen. In diesem Fall werden die Phasen der entsprechenden EMK der Sekundärwicklung um 120° verschoben und somit ändert sich die Gruppennummer auf 4.

Reis. 6

Reis. 7

Y/Y-Verbindungsdiagramme ermöglichen den Erhalt gerader Gruppennummern, bei der Schaltung der Wicklungen nach dem „Stern-Dreieck“-Schema sind die Gruppennummern ungerade. Betrachten Sie als Beispiel die in Abb. 7.

In dieser Schaltung stimmt die Phasen-EMK der Sekundärwicklung mit den linearen überein, so dass das Dreieck abc gegenüber dem Dreieck ABC um 30° gegen den Uhrzeigersinn gedreht ist. Da aber der Winkel zwischen den Netzspannungen der Primär- und Sekundärwicklung im Uhrzeigersinn gezählt wird, erhält die Gruppe die Nummer 11.

Von den zwölf möglichen Gruppen von Wicklungsanschlüssen von Drehstromtransformatoren sind zwei standardisiert: „Stern-Stern“-0 und „Stern-Dreieck“-11. Sie werden in der Regel in der Praxis eingesetzt.

Die Schemata „Stern-Stern mit Neutralleiter“ werden hauptsächlich für Verbrauchertransformatoren mit einer Spannung von 6 – 10 / 0,4 kV verwendet. Der Nullpunkt ermöglicht den Erhalt einer Spannung von 380/220 oder 220/127 V, was für den gleichzeitigen Anschluss von dreiphasigen und einphasigen Stromempfängern (Elektromotoren und Glühlampen) geeignet ist.

Für Hochspannungstransformatoren werden die „Stern-Dreieck“-Systeme verwendet, bei denen die 35-kV-Wicklung im Stern und die 6 oder 10 kV-Wicklung im Dreieck angeschlossen werden. Nullstern wird in Hochspannungssystemen mit geerdetem Neutralleiter verwendet.

Gruppen zum Anschluss von Wicklungen von Drehstromtransformatoren: