4.4.4. Трехфазные трансформаторы

Сердечник трехфазного трансформатора имеет трехстержневую конструкцию.

Обмотки трехфазного трансформатора расположены на стержнях так же, как и в однофазном трансформаторе, т.е. обмотка низшего напряжения НН размещается ближе к стрежню, а обмотки высшего напряжения ВН - на обмотках низшего напряжения. Начала обмоток высшего напряжения обозначаются прописными буквами А, В , С, а концы фаз - X, Y, Z. Если обмотка высшего напряжения имеет выведенную нулевую точку, то этот зажим обозначается цифрой 0. Начала обмоток низшего напряжения обозначаются строчными буквами a, b, c, концы фаз - x, y, z; вывод нулевой точки 0.

Обмотки трехфазного трансформатора могут соединяться звездой и треугольником, зигзагом (рис.4.14).

Рис. 4.14

Схемы соединения обмоток обозначают дробью, в числителе указывается схема соединения обмоток ВН, а в знаменателе – обмоток НН(Δ/Y) или группой (определяется цифрой циферблата, на которую указывает вектор линейного напряжения при условии, что вектор линейного напряжения первичного напряжения на “ноль часов”)(рис.4.15).

Рис. 4.15

На практике нашли применение следующие способы соединения обмоток трехфазного трансформатора: Y/Y₀ или Y/Y; Y/Δ; Δ/Δ. По ГОСТу приняты для эксплуатации только три группы соединения: Y/Y - 12; Y/Δ - 11 и Y₀/Δ - 11.

Коэффициент трехфазных трансформаторов определяется как отношение линейных напряжений первичной и вторичной цепи.

При соединении Y/Y, Δ/Δ рассчитывается по формулам:

При соединении Y/Δ, Δ/Y коэффициент трансформации выражается следующими формулами:

На каждом трансформаторе имеется щиток, на котором указывается тип трансформатора, его номинальная мощность, номинальные напряжения (линейные), потери в режимах холостого хода и короткого замыкания, напряжение короткого замыкания в процентах от номинального напряжения, линейные токи при номинальной мощности, частота, число фаз, схема и группа соединения обмоток.

Источники информации:
1. А.С.Касаткин § 6.8, 6.9
2. А.Я.Шихин § 70.
3. Л.В.Усс § 7.4 с.157
4. В.Е.Китаев § 59

Задачи для самостоятельного решения:
4.24. Трехфазный трансформатор имеет число витков на фазу в первичной обмотке w₁ = 2080, вторичной w₂ = 80. Первичное линейное напряжение U₁ = 10 кВ. Определить коэффициент трансформации при следующих группах соединений: а) Y/Y; б) Y/Δ; в) Δ/Y; г) Δ/Δ - и напряжение на вторичной обмотке при заданных соединениях.
4.25. Трехфазный трансформатор с группой соединения обмоток Y/Y имеет фазные напряжения U₁ = 3000 В и U₂ = 220 В. Определить число витков в каждой фазе обмоток высшего и низшего напряжений, если магнитный поток в сердечнике Ф = 2,1 · 10^-2 Вб, а f = 50 Гц.
4.26. Определить ток в первичной и вторичной обмотках трехфазного трансформатора, соединенных по схеме Y/Y, который работает на осветительную сеть с нагрузкой Р₂ = 45 кВт, если известны U_1ном = 6000 В, U_2ном = 220 В, cos φ = 0,9.
4.27. Трехфазный трансформатор с числом витков на фазу w₁ = 1836 и w₂ = 135 подключен к трехфазной сети с линейным напряжением 3000 В. Определить коэффициент трансформации и вторичные линейные напряжения для соединений обмоток Y/Y и Y/Δ.
4.28. Первичную обмотку трехфазного трансформатора вместо соединения по схеме «треугольник» соединили по схеме «звезда». Как повлияет такое соединение на ток холостого хода; на потери в стали, в меди; на значение магнитной индукции?