Sơ đồ và nhóm kết nối của cuộn dây máy biến áp

Sơ đồ nối dây quấn máy biến áp ba pha

máy biến áp ba pha có hai cuộn dây ba pha — điện áp cao (HV) và thấp (LV), mỗi cuộn dây bao gồm ba cuộn dây pha hoặc pha. Do đó, máy biến áp ba pha có sáu cuộn dây pha độc lập và 12 cực với các cực tương ứng, và các cực ban đầu của các pha cuộn dây có điện áp cao hơn được biểu thị bằng các chữ cái A, B, C, kết luận cuối cùng - x, Y, Z , và để có kết luận tương tự, các ký hiệu sau đây được sử dụng cho các pha của cuộn dây hạ áp: a, b, ° C, x, y, z.

Mỗi cuộn dây của máy biến áp ba pha—sơ cấp và thứ cấp—có thể được kết nối theo ba cách khác nhau, cụ thể là:

• ngôi sao;
• Tam giác;
• ngoằn ngoèo.

Trong hầu hết các trường hợp, cuộn dây của máy biến áp ba pha được kết nối theo hình sao hoặc hình tam giác (Hình 1).

Việc lựa chọn sơ đồ kết nối phụ thuộc vào điều kiện hoạt động của máy biến áp.Ví dụ: trong các mạng có điện áp từ 35 kV trở lên, việc kết nối các cuộn dây với một ngôi sao và nối đất điểm 0 sẽ có lợi hơn, vì trong trường hợp này, điện áp trên dây của đường dây truyền tải sẽ nhỏ hơn V3 lần hơn tuyến tính, dẫn đến giảm chi phí cách nhiệt.

Quả sung. 1

Sẽ có lợi khi xây dựng mạng lưới chiếu sáng cho điện áp cao, nhưng đèn sợi đốt có điện áp danh định cao có hiệu suất phát sáng thấp. Đó là lý do tại sao nên cấp nguồn cho chúng từ điện áp giảm. Trong những trường hợp này, cũng có lợi khi nối các cuộn dây của máy biến áp theo hình sao (Y), kể cả các bóng đèn có điện áp pha.

Mặt khác, từ quan điểm về các điều kiện hoạt động của chính máy biến áp, nên kết nối một trong các cuộn dây của nó theo hình tam giác.

Giai đoạn yếu tố biến đổi máy biến áp ba pha được tìm thấy dưới dạng tỷ số của điện áp pha khi không tải:

nf = Ufvnh / Ufnnh,

và hệ số biến đổi tuyến tính, tùy thuộc vào hệ số biến đổi pha và kiểu kết nối của cuộn dây pha của điện áp cao hơn và thấp hơn của máy biến áp, theo công thức:

nl = Ulvnh/Ulnh.

Nếu các kết nối của cuộn dây pha được thực hiện theo sơ đồ «sao-sao» hoặc «delta-delta», thì cả hai tỷ lệ biến đổi đều giống nhau, tức là. nf = nl.

Khi kết nối các pha của cuộn dây máy biến áp theo sơ đồ "sao-tam giác" — nl = nfV3 và theo sơ đồ "tam giác sao" — nl = ne/V3

Các nhóm kết nối của cuộn dây máy biến áp

Nhóm các kết nối của cuộn dây máy biến áp đặc trưng cho hướng tương đối của điện áp của cuộn sơ cấp và thứ cấp... Việc thay đổi hướng lẫn nhau của các điện áp này được thực hiện bằng cách đánh dấu lại tương ứng điểm đầu và điểm cuối của cuộn dây.

Các ký hiệu tiêu chuẩn cho điểm bắt đầu và kết thúc của cuộn dây điện áp cao và thấp được thể hiện trong hình.

Trước tiên chúng ta hãy xem xét ảnh hưởng của việc đánh dấu đối với pha của điện áp thứ cấp đối với sơ cấp, sử dụng một ví dụ máy biến áp một pha (Hình 2 a).

Quả sung. 2

Cả hai cuộn dây được đặt trên cùng một thanh và có cùng hướng quấn. Chúng tôi sẽ coi các thiết bị đầu cuối trên cùng là điểm bắt đầu và các thiết bị đầu cuối dưới cùng là điểm kết thúc của cuộn dây. Sau đó, EMF Ё1 và E2 sẽ trùng pha và theo đó, điện áp mạng U1 và điện áp trong tải U2 sẽ trùng nhau (Hình 2 b). Nếu bây giờ chúng ta giả sử đánh dấu ngược lại các cực trong cuộn thứ cấp (Hình 2 c), thì đối với tải EMF E2 sẽ thay đổi pha 180 °. Do đó, pha của điện áp U2 thay đổi 180 °.

Do đó, trong máy biến áp một pha, có thể có hai nhóm kết nối, tương ứng với các góc cắt 0 và 180 °. Trong thực tế, đồng hồ được sử dụng để thuận tiện khi xác định nhóm. Điện áp của cuộn sơ cấp U1 được mô tả bằng kim phút, kim này được đặt cố định thành 12 và kim giờ chiếm các vị trí khác nhau tùy thuộc vào góc lệch giữa U1 và U2. Độ lệch 0° tương ứng với nhóm 0 và độ lệch 180° tương ứng với nhóm 6 (Hình 3).

Quả sung. 3

Trong máy biến áp ba pha, có thể có 12 nhóm kết nối cuộn dây khác nhau. Hãy xem xét một số ví dụ.

Để các cuộn dây của máy biến áp được kết nối theo sơ đồ Y / Y (Hình 4).Các cuộn dây nằm trên một thanh sẽ được đặt cái này dưới cái kia.

Các dấu ngoặc A và a được kết nối để căn chỉnh các sơ đồ tiềm năng. Hãy đặt vị trí của các vectơ điện áp của cuộn sơ cấp bởi tam giác ABC. Vị trí của các vectơ điện áp của cuộn thứ cấp sẽ phụ thuộc vào việc đánh dấu các cực. Để đánh dấu hình. Trong hình 4a, EMF của các pha tương ứng của cuộn sơ cấp và thứ cấp khớp nhau, do đó điện áp pha và dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp sẽ khớp với nhau (Hình 4, b). Chuỗi có nhóm Y/Y—O.

Cơm. 4

Hãy thay đổi cách đánh dấu các đầu của cuộn thứ cấp sang đầu đối diện (Hình 5. a). Khi đánh dấu lại các đầu và đầu của cuộn thứ cấp, pha của EMF thay đổi 180 °. Do đó, số nhóm thay đổi thành 6. Sơ đồ này có nhóm Y / Y — b.

Cơm. 5

Trong bộ lễ phục. 6 thể hiện một sơ đồ trong đó, so với sơ đồ của FIG. 4, đánh dấu lại theo hình tròn của các cực của cuộn thứ cấp. Trong trường hợp này, các pha của EMF tương ứng của cuộn thứ cấp được dịch chuyển 120 ° và do đó số nhóm thay đổi thành 4.

Cơm. 6

Cơm. 7

Sơ đồ kết nối Y / Y cho phép thu được số nhóm chẵn, khi các cuộn dây được kết nối theo sơ đồ "sao-tam giác", số nhóm là số lẻ. Ví dụ, hãy xem xét mạch được hiển thị trong Hình. 7.

Trong mạch này, pha emf của cuộn thứ cấp trùng với pha tuyến tính, do đó tam giác abc quay 30 ° ngược chiều kim đồng hồ so với tam giác ABC. Nhưng vì góc giữa điện áp dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp được tính theo chiều kim đồng hồ nên nhóm sẽ có số 11.

Trong số mười hai nhóm kết nối cuộn dây có thể có của máy biến áp ba pha, hai nhóm được tiêu chuẩn hóa: «sao-sao»-0 và «sao-tam giác»-11. Chúng thường được sử dụng trong thực tế.

Các sơ đồ "sao-sao có trung tính" chủ yếu được sử dụng cho các máy biến áp tiêu dùng có điện áp 6 — 10 / 0,4 kV. Điểm không cho phép có được điện áp 380/220 hoặc 220/127 V, thuận tiện cho việc kết nối đồng thời cả máy thu điện ba pha và một pha (động cơ điện và đèn sợi đốt).

Các sơ đồ «sao-tam giác» được sử dụng cho máy biến áp cao áp, kết nối cuộn dây 35 kV theo hình sao và 6 hoặc 10 kV theo hình tam giác. Sao không được sử dụng trong các hệ thống điện áp cao với trung tính nối đất.

Các nhóm để kết nối cuộn dây của máy biến áp ba pha: