Схема з'єднання обмоток трансформатора струму

0 641

У ланцюгах змінного струму часто застосовують електричні машини, звані трансформаторами. Всі вони покликані перетворювати значення струму, але завдання при цьому можуть бути абсолютно різними. Тому в електротехніки існують такі поняття як трансформатор струму (ТТ), напруги (ТН) і силовий трансформатор (МС). Будь-який з них буде працювати тільки при правильній схемі з'єднання обмоток трансформатора.

Що таке трансформатор струму

Трансформаторами струму називають електричні прилади, які використовують у потужнострумових ланцюгах з метою проведення безпечних вимірювань струму, а також для підключення захисних пристроїв з малим внутрішнім опором.


Конструктивно такі пристрої являють собою малопотужні трансформатори, послідовно включаються в ланцюг електричного обладнання, де присутня напруга середнього і високого рівня. У вторинній ланцюга приладу знімають свідчення.
Схема з'єднання обмоток трансформатора струму
Стандартами на трансформатори струму нормуються такі технічні показники пристроїв:
  • Коефіцієнт трансформації.
  • Фазовий зсув.
  • Міцність ізоляційного матеріалу.
  • Величина навантажувальної здатності по вторинці.
  • Маркування клем.
  • Головне правило, яке потрібно пам'ятати, збираючи схему з'єднання обмоток трансформатора струму – неприпустимість холостого ходу у вторинної ланцюга. Виходячи з цього можна вибрати такі режими роботи для ТТ:
  • Підключення опору навантаження.
  • Робота при короткому замиканні (КЗ).
  • Що таке трансформатор напруги

    Окрема група трансформаторів, що застосовується в мережах змінного струму напругою понад 380 Ст. Основне завдання пристроїв – здійснення живлення приладів вимірювального призначення (ІП), схем релейного захисту і гальванічна розв'язка обладнання від високовольтних ліній в цілях безпеки обслуговуючого персоналу.


    Схема з'єднання обмоток трансформатора струму
    Конструктивне виконання ТН принципово не відрізняється від МС. Вони знижують напругу до 100 В, що вже надходить на ІП. Шкали приладів градуюють, враховуючи коефіцієнт трансформації вимірюваного напруги на первинній обмотці.

    Що таке силовий трансформатор

    Основні електричні машини, використовувані на підстанціях і в побуті – це силові трансформатори. Вони виконують роль перетворювачів напруги однієї величини в іншу, зберігаючи при цьому форму електричного сигналу. Бувають понижуючі та підвищуючі електричні машини. ТЗ бувають трифазними і однофазними на дві або три обмотки. Трифазні зазвичай застосовують для перерозподілу енергії в потужних електричних мережах, однофазні можна зустріти в будь-якій побутовій апаратурі, наприклад, блоках живлення.

    Схеми з'єднання обмоток ТТ

    Існують такі базові схеми з'єднання вторинних обмоток трансформатора струму при живленні захисних релейних пристроїв:
  • Схема повної зірки. У цьому випадку у всіх силових трифазних лініях коммутіруют трансформатори струму. Вторинні їх обмотки з'єднують схемою зірки з релейними обмотками. В точку нуля повинні сходитися всі клеми ТТ однойменного значення. За такою схемою на коротке замикання (КЗ) будь фази буде реагувати своє реле. Якщо станеться КЗ на земляний шині, то в зірку (в проводі нуля) спрацює реле.
    Схема з'єднання обмоток трансформатора струму
  • Схема з'єднання обмоток трансформатора в неповну зірку. Такий варіант передбачає установку ТТ не на всі фази, тільки на два. Вторинні Обмотки з'єднують також з реле зіркою. Така схема ефективно діє тільки при закорачіваніі між фазами. При КЗ фази на нуль (де не був встановлений ТТ) система захисту не спрацює.
    Схема з'єднання обмоток трансформатора струму
  • Схема трикутник – на трансформаторах, зірка – на реле. Тут ТТ своїми різнойменними клемами вторинних обмоток послідовно з'єднують трикутником. Вершини цього трикутника переходять до променів зірки, де реле встановлюють. Застосовується при таких видах захисту схема як дистанційна та диференціальна.
    Схема з'єднання обмоток трансформатора струму
  • Схема з'єднання ТТ за принципом двох фаз різниці. Схема тільки на междуфазные реагує КЗ при чутливості необхідною.
    Схема з'єднання обмоток трансформатора струму
  • Схема нульової послідовності фільтрації струмів.
  • Схеми з'єднання обмоток трансформатора напруги

    Стосовно ТН, коли вони живлять види релейного захисту та вимірювальне обладнання, використовують як междуфазное напругу, так і лінійне (між фазою і землею). Найбільш часто використовувані схеми – за принципом відкритого трикутника і неповної зірки.
    Трикутник застосовують, коли є необхідність двох або трьох міжфазних напруг, зірку при з'єднанні трьох ТН, якщо одночасно використовують фазні і лінійні напруги при вимірах і захисту. Для електричних пристроїв з додатковими двома вторинними обмотками застосовують схему включення, де основні обмотки первинного і вторинного призначення з'єднані зіркою. За допомогою розімкнутого трикутника зібрані додаткові обмотки. Такою схемою можна отримати напругу 0-вої послідовності для реагування релейного системи на КЗ в колі з заземленим проводом.

    Схеми з'єднання обмоток трансформаторів силових

    Для трифазних мереж існують три основні схеми з'єднання обмоток силових трансформаторів. Кожен із способів такого поєднання має свій вплив на режим роботи трансформатора.
    З'єднання зіркою – це коли існує загальна точка об'єднання почав або решт всіх обмоток (нульова точка). Тут присутня наступна закономірність:
  • Фазні і лінійні струми мають однакову величину.
  • Фазна напруга (між фазою і нейтраллю) менше лінійного (між фазами) на корінь з 3.
    Схема з'єднання обмоток трансформатора струму
  • Стосовно обмоток вищої (ВН), середнього (СН) і нижчого (ПН) напруги частіше застосовують схеми:
  • З'єднують зіркою обмотки ВН, виводячи провід з точки нуль для підвищувальних і понижувальних Т будь-якої потужності.
  • Обмотки СН з'єднують аналогічно.
  • ПН обмотки рідко з'єднують зіркою у знижувальних трансформаторів, але, коли це відбувається, виводять нульовий провід.
  • З'єднання трикутником передбачає послідовне включення трансформатора в контур, де початок однієї обмотки має контакт з кінцем інший, початок іншого з кінцем останньої і початок останньої з кінцем першого. З вершин трикутника виходять відводи електрики. У такій схемі з'єднання обмоток трифазного трансформатора присутній закономірність:
  • Фазні і лінійні напруги мають однакову величину.
  • Фазні струми менше лінійних на корінь з 3.
  • У трикутник, як правило, з'єднують обмотки НН будь-яких понижувальних і підвищують трифазних Т на дві, три обмотки, а також потужних однофазних збираються в групи. Для ВН і СН зазвичай не використовують з'єднання трикутником. З'єднання зигзаг-зірка характеризується вирівнюванням магнітного потоку по фазах трансформатора, якщо навантаження на них у вторинних обмотках розподілена нерівномірно.

    Схеми і групи з'єднання обмоток трансформаторів

    Крім схем з'єднання, існують групи, під якими розуміють не що інше, як зміщення векторних напрямків лінійних ЕРС первинних обмоток щодо електрорушійної сили у вторинних обмотках. Ці кутові розбіжності можуть змінюватися в межах 360 градусів. Факторами, що визначає групу є:
  • Напрямок витків обмотки.
  • Спосіб розташування на сердечнику котушки.
  • Для зручності позначення груп взяли часовий кутовий відлік, поділений на 30 градусів. Тому вийшло 12 груп (від 0 до 11). При всіх основних схемах з'єднання обмоток трансформаторів всі можливі зміщення на кут, кратний 30 градусів.

    Для чого потрібна третя гармоніка

    В електротехніці є поняття намагнічує струму. Саме він формує електрорушійну силу (ЕРС). Форма такого струму не є синусоїдальною, так як тут присутні вищі гармонійні складові. За передачу кривий фазної напруги без спотворень (спотворена форма небажана для роботи обладнання) відповідає третя гармоніка. Для отримання третьої гармоніки обов'язковою умовою є з'єднання в трикутник хоча б однієї обмотки. Якщо ж за базову прийнята схема з'єднання обмоток трансформатора зірка-зірка, наприклад, у трансформаторах на дві обмотки, отримати третю гармоніку неможливо без додаткового технічного втручання. Тоді на трансформатор доматывают третю обмотку, яку з'єднують трикутником іноді без висновків.


    Схожі поради

    Публікації
    Корисні поради - поради.pp.ua

    Якщо ви використовуєте матеріали з сайту,посилання на сайт Обов'язкове!!!.