Схемы и группы соединений

Обмотки трансформаторов имеют обычно схемы соединения: звезда (Y), звезда с выведенной нейтралью (Y₀) и треугольник ( ).

Сдвиг фаз между ЭДС первичной и вторичной обмоток (Е₁ и Е₂) принято выражать условно группой соединений.

В трехфазном трансформаторе применением разных способов соедине­ний обмоток можно образовать двенадцать различных групп соединений, причем при схемах соединения обмоток звезда — звезда мы можем получить любую четную группу (2, 4, 6, 8, 10, 0), а при схеме звезда — треугольник или треугольник — звезда любую нечетную группу (1, 3, 5, 7, 9, 11).

Группы соединений указываются справа от знаков схем соединения об­моток. Трансформаторы двухобмоточные, трёхобмоточные и с расщепленными обмотками НН имеют схемы и группы соединения: Y₀/ ; Y₀ –/Y₀ –/ ; и Y/ соответственно.

Соединение в звезду обмотки ВН позволяет выполнить внутреннюю изоляцию из расчета фазной ЭДС, т. е. в раз меньше линейной. Обмотки НН преимущественно соединяются в треугольник, что позволяет уменьшить сечение обмотки, рассчитав её на фазный ток . Кроме того, при соединении обмотки трансформатора в треугольник создается замкнутый контур для токов высших гармоник, кратных трём, которые при этом не выходят во внешнюю сеть, вследствие чего улучшается симметрия напряжения на нагрузке.

Сверхмощные генераторы конструктивно выполняются с двумя трёх­фазными обмотками статора, ЭДС которых сдвинуты на 30°. Для работы в блоке с такими генераторами изготовляются мощные однофазные транс­форматоры с двумя обмотками низшего напряжения и двумя обмотками высшего напряжения. В трёхфазной группе для компенсации сдвига ЭДС обмоток статора генератора одна обмотка низшего напряжения соединяется по схеме «треугольник», а другая — по схеме «звезда».

Соединение обмоток в звезду с выведенной нулевой точкой приме­няется в том случае, когда нейтраль обмотки должна быть заземлена. Эф­фективное заземление нейтрали обмоток ВН обязательно в трансформаторах 330 кВ и выше и во всех автотрансформаторах. Системы 110 и 220 кВ также работают с эффективно-заземлённой нейтралью, однако для уменьшения токов однофазного КЗ нейтрали части трансформаторов могут быть разземлены. Так как изоляция нулевых выводов обычно не рассчитывается на полное напряжение, то в режиме разземления нейтрали необходимо снизить возможные перенапряжения путем присоединения ограничителей перенапряжений (ОПН) к нулевой точке трансформатора. Нейтраль заземляется также на вторичных обмотках трансформаторов, питающих четырёхпроводные сети 380/220 и 220/127 В. Нейтрали обмоток при напряжении 10—35 кВ не заземляются или заземляются через дугогасящую катушку для компенсации ёмкостных токов.

Технические данные силовых трансформаторов и автотрансформато­ров, их схемы и группы соединений определяются действующими ГОСТ.

Регулирование напряжений

Для нормальной работы потребителей необходимо поддерживать определенный уровень напряжения на шинах подстанций. В электрических сетях предусматриваются различные способы регулирования напряжения, одним из которых является изменение коэффициента трансформации трансформаторов.

Известно, что коэффициент трансформации определяется как отношение первичного напряжения ко вторичному, или

где , — число витков первичной и вторичной обмоток соот­ветственно.

Отсюда

Обмотки трансформаторов снабжаются дополнительными ответ­влениями, с помощью которых можно изменять коэффициент транс­формации. Переключение ответвлений может происходить без возбуждения (ПБВ), т. е. после отключения всех обмоток от сети или под нагрузкой (РПН).

Устройство ПБВ позволяет регулировать напряжение в пределах ±5 %, для чего трансформаторы небольшой мощности, кроме основного вывода, имеют два ответвления от обмотки высшего напряжения: +5 % и –5 % (рис. 4.14). Если трансформатор работал на основном выводе 0 и необходимо по­высить напряжение на вторичном стороне , то, отключив трансформатор, производят переключение на ответвление –5 %, уменьшая тем самым число витков .

Устройство ПБВ не позволяет регулировать напряжение в течение суток, так как это потребовало бы частого отключения трансформатора для про­изводства переключений, что по условиям эксплуатации практически недопустимо. Обычно ПБВ используется только для сезонного регулирования напряжения.

Регулирование под нагрузкой (РПН) позволяет переключать ответвления обмотки трансформатора без разрыва цепи. Устройство РПН предусматривает регулирование напряжения в различных пределах в зависимости от мощности и напряжения трансформатора (от ±10 до 16 % ступенями приблизительно по 1,5%).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: