Группы соединений обмоток трансформатора

Рисунок 2

Трансформаторы делят на группы в зависимости от сдвига по фазе между линейными напряжениями, измеренными на одноименных зажимах. В однофазном трансформаторе напряжения первичной и вторичной обмоток могут совпадать по фазе или быть сдвинутыми на 180°. Это зависит от направления намотки обмоток и обозначения выводов, т. е. от маркировки. Если обмотки трансформатора намотаны в одну сторону и имеют симметричную маркировку выводов (рис. 2, а), то индуцированные в них ЭДС имеют одинаковое направление. Следовательно, совпадают по фазе и напряжения холостого хода. При изменении маркировки выводов одной из фаз или направления намотки одной фазы (рис. 2, б) получается сдвиг по фазе между векторами первичного и вторичного напряжения, равный 180°.

Группы соединений обозначают целыми числами от 0 до 11. Номер группы определяют величиной угла, на который вектор линейного напряжения обмотки НН отстает от вектора линейного напряжения обмотки ВН. Для определения номера группы этот угол следует разделить на 30°.

В трехфазных трансформаторах фазные ЭДС двух обмоток, расположенных на одном и том же стержне, могут, так же как и в однофазных трансформаторах, либо совпадать, либо быть противоположными по фазе. Однако в зависимости от схемы соединения обмоток (У или Д) и порядка соединения их начал и концов получаются различные углы сдвига фаз между линейными напряжениями. Для примера на рис. 3 показаны схемы соединения обмоток У/У и соответствующие векторные диаграммы для нулевой (а) и шестой (б) групп; на рис. 4 показаны схемы соединения обмоток У/Д и соответствующие векторные диаграммы для одиннадцатой (а) и пятой (б) групп.

Изменяя маркировку выводов обмоток, можно получить и другие группы соединений: при схеме У/У — четные: вторую, четвертую и т. д.; при схеме У/Д — нечетные: первую, третью и др. Согласно ГОСТу промышленность выпускает трехфазные силовые трансформаторы только двух групп: нулевой и одиннадцатой . Это облегчает практическое включение трансформаторов на параллельную работу.

Рис. 3. Группы соединений обмоток трехфазного трансформатора при схеме У/У

Рис. 4. Группы соединений обмоток трехфазного трансформатора при схеме У/Д

При соединении обмотки НН по схеме Z_H, а обмотки ВН по схеме У (рис. 5) фазные напряжения обмотки НН сдвинуты относительно соответствующих фазных напряжений обмотки ВН (например, Ú_a10 относительно Ú_A0 ) на угол 330°, т. е. при таком соединении имеем одиннадцатую группу. Это объясняется тем, что между векторами линейных напряжений (не показанных на рис. 5) имеется такой же угол.

Рис. 5. Группа соединений обмоток трехфазного трансформатора при схеме Y/Zн

Группа соединения трансформатора определяется по векторной диаграмме напряжений, построенной для первичной и для вторичной обмоток по так называемому правилу часов. Суть правила: если вектор линейного напряжения первичной обмотки совместить с минутной стрелкой часов и стрелку поставить на цифру 12 циферблата, то положение часовой стрелки, совмещенной с одноименным вектором линейного напряжения вторичной обмотки, покажет номер группы. Всего на циферблате 12 цифр и принципиально возможны 12 групп с учетом направлений намоток обмоток и с учетом соединений обмоток в звезду или треугольник.