Esquemas y grupos de conexiones de devanados de transformador.

Diagramas de conexión de devanados de transformadores trifásicos.

Transformador trifásico hay dos devanados trifásicos: voltaje alto (HV) y bajo (LV), cada uno de los cuales incluye devanados trifásicos o fases. Por lo tanto, un transformador trifásico tiene seis devanados de fase independientes y 12 terminales con terminales correspondientes, y los terminales iniciales de las fases de devanado con mayor voltaje se indican con las letras A, B, C, conclusiones finales - x, Y, Z , y para conclusiones similares, se utilizan las siguientes designaciones en las fases del devanado de bajo voltaje: a, b, ° C, x, y, z.

Cada uno de los devanados del transformador trifásico, primario y secundario, se puede conectar de tres formas diferentes, a saber:

• estrella;
• triángulo;
• zigzag.

En la mayoría de los casos, los devanados de los transformadores trifásicos están conectados en estrella o en triángulo (Fig. 1).

La elección del esquema de conexión depende de las condiciones de funcionamiento del transformador.Por ejemplo, en redes con un voltaje de 35 kV y más, es más rentable conectar los devanados a una estrella y poner a tierra el punto cero, ya que en este caso el voltaje en los cables de la línea de transmisión será V3 veces menor. que lineal, lo que conduce a reducir el costo del aislamiento.

Higo. 1

Es rentable construir redes de alumbrado para alta tensión, pero las lámparas incandescentes con una tensión nominal alta tienen un bajo rendimiento lumínico. Por eso se recomienda alimentarlos con tensión reducida. En estos casos, también es ventajoso conectar los devanados del transformador en estrella (Y), incluidas las lámparas con tensión de fase.

Por otra parte, desde el punto de vista de las condiciones de funcionamiento del propio transformador, es recomendable conectar uno de sus devanados en triángulo.

Fase factor de transformación transformador trifásico se encuentra como la relación de los voltajes de fase en vacío:

nf = Ufvnh / Ufnnh,

y el coeficiente de transformación lineal, en función del coeficiente de transformación de fase y del tipo de conexión de los devanados de fase de mayor y menor tensión del transformador, según la fórmula:

nl = Ulvnh / Ulnnh.

Si las conexiones de los devanados de fase se realizan según los esquemas «estrella-estrella» o «triángulo-triángulo», ambas relaciones de transformación son iguales, es decir nf = nl.

Al conectar las fases de los devanados del transformador según el esquema "estrella-triángulo" — nl = nfV3, y según el esquema "triángulo-estrella" — nl = ne/V3

Grupos de conexiones de devanados de transformadores.

El grupo de conexiones de los devanados del transformador caracteriza la orientación relativa de los voltajes de los devanados primario y secundario.El cambio en la orientación mutua de estos voltajes se lleva a cabo al volver a marcar correspondientemente el comienzo y el final de los devanados.

Las designaciones estándar para el inicio y el final de los devanados de alta y baja tensión se muestran en la fig.

Consideremos primero el efecto del marcado en la fase del voltaje secundario con respecto al primario, usando un ejemplo transformador monofásico (Fig. 2 a).

Higo. 2

Ambas bobinas están ubicadas en la misma varilla y tienen la misma dirección de bobinado. Consideraremos las terminales superiores como el inicio y las terminales inferiores como los extremos de las bobinas. Entonces, el EMF Ё1 y E2 coincidirán en fase y, en consecuencia, el voltaje de la red U1 y el voltaje en la carga U2 coincidirán (Fig. 2 b). Si ahora asumimos la marca inversa de los terminales en el devanado secundario (Fig. 2 c), entonces, con respecto a la carga, EMF E2 cambia la fase en 180 °. Por lo tanto, la fase del voltaje U2 cambia en 180 °.

Así, en transformadores monofásicos son posibles dos grupos de conexiones, correspondientes a ángulos de corte de 0 y 180°. En la práctica, se utiliza un reloj por conveniencia al definir grupos. El voltaje del devanado primario U1 está representado por la manecilla de los minutos, que está fijada permanentemente en 12, y la manecilla de las horas ocupa diferentes posiciones según el ángulo de compensación entre U1 y U2. Un desplazamiento de 0° corresponde al grupo 0, y un desplazamiento de 180° al grupo 6 (Fig. 3).

Higo. 3

En transformadores trifásicos se pueden obtener 12 grupos diferentes de conexiones de devanados. Veamos algunos ejemplos.

Deje que los devanados del transformador se conecten de acuerdo con el esquema Y / Y (Fig. 4).Las bobinas ubicadas en una varilla se colocarán una debajo de la otra.

Los corchetes A y a están conectados para alinear los diagramas de potencial. Fijemos la posición de los vectores de voltaje del devanado primario por el triángulo ABC. La posición de los vectores de tensión del devanado secundario dependerá del marcado de los terminales. Para marcar la fig. 4a, el EMF de las fases correspondientes de los devanados primario y secundario coinciden, por lo tanto, los voltajes de línea y de fase de los devanados primario y secundario coincidirán (Fig. 4, b). La cadena tiene un grupo Y / Y — O.

Arroz. 4

Cambiemos la marca de los terminales del devanado secundario al opuesto (Fig. 5. a). Al volver a marcar los extremos y el comienzo del devanado secundario, la fase del EMF cambia en 180 °. Por lo tanto, el número de grupo cambia a 6. Este esquema tiene un grupo Y / Y — b.

Arroz. 5

En la Fig. 6 muestra un diagrama en el que, en comparación con el diagrama de la fig. 4, se realiza un remarcado circular de los terminales del devanado secundario. En este caso, las fases de la FEM correspondiente del devanado secundario se desplazan 120 ° y, por lo tanto, el número de grupo cambia a 4.

Arroz. 6

Arroz. 7

Los diagramas de conexión Y / Y permiten obtener números de grupo pares, cuando los devanados están conectados de acuerdo con el esquema "estrella-triángulo", los números de grupo son impares. Como ejemplo, considere el circuito que se muestra en la Fig. 7.

En este circuito, la fase fem del devanado secundario coincide con las lineales, de modo que el triángulo abc se gira 30° en sentido antihorario con respecto al triángulo ABC. Pero como el ángulo entre los voltajes de línea de los devanados primario y secundario se cuenta en el sentido de las agujas del reloj, el grupo tendrá el número 11.

De los doce grupos posibles de conexiones de devanados de los transformadores trifásicos, dos están normalizados: «estrella-estrella»-0 y «estrella-triángulo»-11. Por regla general, se utilizan en la práctica.

Los esquemas "estrella-estrella con neutro" se utilizan principalmente para transformadores de consumo con una tensión de 6 — 10 / 0,4 kV. El punto cero permite obtener una tensión de 380/220 o 220/127 V, lo cual es conveniente para la conexión simultánea de receptores de electricidad tanto trifásicos como monofásicos (motores eléctricos y lámparas incandescentes).

Los esquemas «estrella-triángulo» se utilizan para transformadores de alta tensión, conectando el devanado de 35 kV en estrella y el de 6 o 10 kV en triángulo. La estrella cero se utiliza en sistemas de alto voltaje con neutro conectado a tierra.

Grupos para conectar devanados de transformadores trifásicos: