Вопрос 29

На практике чаще всего встречаются следующие схемы соединений: Yy, Dy, Yd, Yz и Dz.

Схема соединений обмоток Yy используется, в основном, в трансформаторах небольшой номинальной мощности, питающих симметричные трёхфазные электроприемники. Иногда данный вид соединений применяется в схемах большой номинальной мощности, в том случае если требуются заземление нейтральной точки звезды. Схема неудобна, принимая во внимание необходимость ограничения негативного влияния высших гармоник ряда v=3n (n=1,3,7…) в токе холостого хода при питании от трёхпроводной сети. Кроме того, она невыгодна при асимметричной нагрузке (токи нулевой последовательности), когда выведена нейтральная точка звезды вторичных обмоток. Это вызывает необходимость дополнительной, так называемой компенсационной, обмотки, соединённой в треугольник.

Схема соединения обмоток Dy используется, в основном, в понижающих трансформаторах большой мощности. Трансформаторы с таким соединением обмоток работают в составе систем питания токораспределительных сетей низкого напряжения. Как правило, нейтральная точка звёзды заземляется, обеспечивая возможность использования как линейного, так и фазного напряжений. Данное соединение очень выгодно, принимая во внимание сокращение третьей гармоники тока и токов нулевой последовательности при ассиметричной нагрузке.

Схема соединений обмоток Yd используется, в основном, в повышающих трансформаторах. Трансформатор с такой схемой соединений удобен, если нейтральная точка звезды первичной обмотки должна быть глухо заземлена или заземлена через дроссель. Соединение обмоток в треугольник в первичной или вторичной обмотках очень выгодно, из-за того, что третья гармоника намагничивающего тока протекает по замкнутой цепи треугольника и магнитный поток третьей гармоники практически отсутствует.

Схема соединений обмоток Yz и Dz используется, в основном, в понижающих трансформаторах небольшой номинальной мощностью. При такой схеме нейтральная точка соединения обмоток в зигзаг выведена на клеммную колодку для того, чтобы иметь возможность использовать фазные напряжения. Данное решение применяется редко, прежде всего, из экономических соображений. Сравнивая, например, звезду и зигзаг, при одинаковом номинальном токе и одинаковом сечении проводов, можно сделать вывод, что количество витков зигзага при одинаковом наименьшем линейном напряжении в 2/√3 раза превышает количество витков звезды, отсюда стоимость меди в зигзаге более чем на 15% превышает стоимость меди в звезде. Поэтому использование таких схем ограничивается, прежде всего, питанием асимметричных потребителей (например, в случае большого количества однофазных потребителей), когда необходимо симметричное распределение фазных напряжений во вторичной части трансформатора.

Коэффициентом трансформации трехфазного трансформатора называют отношение линейных напряжений обмот­ки ВН и обмотки НН в режиме холостого хода:

Кт = U₁/U₂,

для трехобмоточных трансформаторов — отношение напряжений обмоток ВН/СН, ВН/НН и СН/НН. Коэффициент трансформации определяют для проверки соответствия паспортным данным, а также для проверки правиль­ности подсоединения ответвлений обмоток к переключателям.

Рис. 4.1. Измерение коэффициента трансформации.

Измерения производят методом двух вольтметров класса точности не ниже 0,5, на всех ответвлениях обмоток и для всех фаз (рис.4.1). Подводимое напряжение должно быть трехфазным симметричным в пределах 5—100% номинального напряжения обмотки. В большинстве случаев подают напряжение 3 х 0,4 кВ со стороны ВН.

При испытании трехфазных трансформаторов измеряют линейные напря­жения на одноименных зажимах обеих обмоток. Если возможно измерить фазные напряжения, то коэффициент трансформации можно определить и по фазным напряжениям.

Измеренный коэффициент трансформации не должен отличаться более чем на 2 % от значения, полученного на том же ответвлении других фаз, или от заводских данных. Для трансформаторов с РПН разница не должна превы­шать значения ступени регулирования. При испытании трехобмоточных трансформаторов достаточно определить коэффициент трансформации у двух пар обмоток, при этом желательно, чтобы в каждую проверяемую пару входи­ла обмотка без ответвлений.