Трёхобмоточные трансформаторы

Трёхобмоточные трансформаторы используются на электростанциях для питания распределительных сетей с различными номинальными напряжениями и позволяют достичь экономии в капитальных затратах за счёт установки меньшего числа трансформаторов. Трёхобмоточные трансформаторы могут иметь одну первичную обмотку и две вторичных или две первичных обмотки и одну вторичную. Наиболее распространены трёхобмоточные трансформаторы с одной первичной и двумя вторичными обмотками. Конструктивное устройство такого трансформатора представлено на рис. 2.73.

Рис. 2.73. Конструктивное устройство трёхобмоточного трансформатора

При этом на одном стержне располагается несколько обмоток (в случае многообмоточного трансформатора), или 3 обмотки – у трёхобмоточного трансформатора – обмотка низкого напряжения (ОНН), обмотка среднего напряжения (ОСН), обмотка высокого напряжения (ОВН).

Вторичные обмотки обозначим индексами 2 и 3, а первичную – 1. Тогда коэффициенты трансформации:

(2.160)

Если привести вторичные обмотки к числам витков первичной, то получаем уравнения напряжений и токов трёхобмоточного трансформатора:

(2.161)

Если пренебречь намагничивающим контуром, то получим упрощённую схему замещения (рис. 2.74).

Рис. 2.74. Упрощённая схема замещения

Векторная диаграмма приводится на рис. 2.75.

Рис. 2.75. Векторная диаграмма

Векторная диаграмма показывает, что вторичные цепи взаимно связаны. При изменении нагрузки в одной из вторичных цепей, допустим, увеличится, ток также возрастёт (согласно правилу Ленца), тогда тоже увеличится, а, значит, согласно первому уравнению выше приведённой системы уравнений, уменьшится. Изменение ЭДС влечёт за собой изменение напряжения на обеих вторичных обмотках.

Параметры схемы замещения определяются из опытов короткого замыкания. При этом необходимо провести три опыта короткого замыкания, замыкая по очереди каждую обмотку. Определение параметров приводится в литературе /1/. Сопротивления намагничивающего контура определяются из опыта холостого хода, как для двухобмоточного трансформатора.

В настоящее время производятся трёхобмоточные трансформаторы со следующими соотношениями номинальных мощностей трёх обмоток. Указаны в следующей последовательности: обмотка ВН, СН (среднего напряжения), НН:

1. 100%; 100%;100%.

2. 100%; 100%;67%.

3. 100%; 67%; 100%.

4. 67%; 67%; 100%.

Стандартные схемы соединения: Y/Y₀/Δ–0–11; Y₀/ Δ /Δ–11–11.

175