ОСОБЕННОСТИ ТРЕХФАЗНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Все полученное выше для однофазных трансформаторов можно распространить на каждую фазу трехфазного трансформатора в случае симметричной нагрузки. Рассмотрим особенности устройства и работы трехфазных трансформаторов.

216

Для трех фазной цепи (гл. 3) можно воспользоваться трансформатор­ной группой — тремя однофазными трансформаторами (рис. 9.20, а). Но можно объединить три однофазных трансформатора в один трех­фазный аппарат и при этом получить экономию материалов. Покажем наглядно, что обусловливает экономию материала при построении трехфазного трансформатора.

Составим магнитопровод трехфазного трансформатора, оставив без изменения те части магнитопроводов трех однофазных трансформато­ров, на которых расположены обмотки, и соединив свободные части вместе (рис. 9.20, б). Такое построение магнитной системы можно сопоставить с соединением трех участков электрических цепей звездой (см. рис. 3.4). Но для трехфазной системы при симметричной нагрузке нейтральный провод не нужен, так как тока в нейтральном проводе нет; отказавшись от нейтрального провода, получим экономию меди. Нейтральному проводу в магнитной системе трехфазного трансформа­тора соответствует средний общий стержень (рис. 9.20, б). При сим­метричной трехфазной системе этот стержень не нужен и может быть удален (рис. 9.20, в), так как сумма мгновенных значений трех маг­нитных потоков в любой момент времени равна нулю.

Симметричный магнитопровод (рис. 9.20, в) неудобен для изготов­ления и обычно заменяется несимметричным магнитопроводом (рис. 9.20, г). У такого трансформатора вследствие неравенства маг­нитных сопротивлений различных стержней магнитопровода значения намагничивающих токов отдельных фаз не одинаковые. Однако эта несимметрия намагничивающих токов существенного значения не имеет.

Трансформаторная группа из трех однофазных трансформаторов дороже, чем трехфазный трансформатор той же мощности; она занима-

ет болыиг места, и ее КПД несколько ниже. Но при такой группе в качестве резерва на случай аварии или при ремонте достаточно иметь один однофазный трансформатор, так как маловероятно одновремен­ное повреждение всех трех однофазных трансформаторов, а профи­лактически ремонтировать их можно поочередно. Для трехфазного трансформатора в качестве резерва необходим тоже трехфазньш трансформатор. Таким образом, трехфазная группа при прочих равных условиях обеспечивает большую надежность во время эксплуатации. Наконец, перевозка и установка трех однофазных трансформаторов больней мощности значительно проще перевозки и установки трех­фазного трансформатора значительно большей мощности.

Практически большинство трансформаторов малой и средней мощно­сти выполняются трехфазными, а в случае больших мощностей вопрос реннется с учетом всех конкретных условий. Согласно ГОСТ трехфаз­ные трансформаторы изготовляются мощностью до 1 млн. кВ • А, но, начиная с мощности 1800 кВ • А, допускается применение трехфазных групп.

Выводы обмоток трехфазного трансформатора размечаются в по­рядке чередования фаз: на стороне высшего напряжения выводы А, В, С — начала обмоток, X, Y, Z — их концы; на стороне низшего напряжения начала — а, Ъ, с, концы — х, у, z (рис. 9.20, г).

Обмотки трехфазного трансформатора соединяются звездой или треугольником. Эти два соединения условно обозначаются символа­ми Y и Д. Соединение обеих обмоток трехфазного трансформатора звездой наиболее простое и дешевое. В этом случае каждая из обмоток и ее изоляция при глухом заземлении нейтральной точки должны быть рассчитаны на фазное напряжение и линейный ток. Так как число витков обмотки трансформатора прямо пропорционально напряже­нию [см. (8.4в)], то при соединении звездой для каждой из обмоток необходимо меньшее число витков, но большее сечение проводов с изоляцией, рассчитанной лишь на фазное напряжение. Соединение обеих обшток звездой широко применяется для трансформаторов неболь­шой и средней мощности (примерно до 1800 кВ — А). Это соедине­ние наиболее желательно при высоких напряжениях, так как при такой схеме изоляция обмоток рассчитывается лишь на фазное напряжение. Чем выше напряжение и меньше ток, тем относительно дороже соеди­нение треугольником.

Соединение обмоток треугольником конструктивно оправдано при больших токах. По этой причине соединение Y/Д можно считать наибо­лее распространенным для трансформаторов большой мощности, если на стороне низшего напряжения не нужен нейтральный провод.

Из соотношений в Трехфазной системе (см. § 3.2 и.3.3) следует, что у трехфазных трансформаторов только отношение фазных напря­жений ^ф/Ціф приближенно равно отношению числа витков первич­ной и вторичной обмоток wi/w2, а отношение линейных напряжений 218
зависит от вида соединения обмоток. При одинаковом соединении (Y/Y или А/А) отношение линейных напряжений равно фазному ко­эффициенту трансформации. Но при различных соединениях (Y/A и A/Y) отношение линейных напряжений меньше или больше этого ко­эффициента в /з" раз. Поэтому можно изменить вторичное линейное напряжение трансформатора соответствующим изменением схемы соединения его обмоток.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *