แบบแผนและกลุ่มการเชื่อมต่อของขดลวดหม้อแปลง

แผนภาพการเชื่อมต่อของขดลวดของหม้อแปลงสามเฟส

หม้อแปลงสามเฟส มีขดลวดสามเฟสสองขดลวด - แรงดันไฟฟ้าสูง (HV) และแรงดันต่ำ (LV) ซึ่งแต่ละขดลวดมีขดลวดสามเฟสหรือเฟส ดังนั้นหม้อแปลงสามเฟสจึงมีขดลวดหกเฟสอิสระและ 12 ขั้วพร้อมขั้วที่สอดคล้องกันและขั้วเริ่มต้นของเฟสที่คดเคี้ยวที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงกว่าจะถูกระบุด้วยตัวอักษร A, B, C, ข้อสรุปสุดท้าย - x, Y, Z และสำหรับข้อสรุปที่คล้ายกันจะใช้การกำหนดต่อไปนี้ในเฟสของขดลวดแรงดันต่ำ: a, b, ° C, x, y, z

ขดลวดหม้อแปลงสามเฟสแต่ละเส้น - หลักและรอง - สามารถเชื่อมต่อได้สามวิธี ได้แก่ :

• ดาว;
• สามเหลี่ยม;
• ซิกแซก

ในกรณีส่วนใหญ่ ขดลวดของหม้อแปลงสามเฟสจะเชื่อมต่อแบบสตาร์หรือเดลต้า (รูปที่ 1)

ทางเลือกของโครงร่างการเชื่อมต่อขึ้นอยู่กับสภาพการทำงานของหม้อแปลงตัวอย่างเช่นในเครือข่ายที่มีแรงดันไฟฟ้า 35 kV ขึ้นไปการเชื่อมต่อขดลวดกับดาวฤกษ์และจุดศูนย์จะเป็นประโยชน์มากกว่าเนื่องจากในกรณีนี้แรงดันไฟฟ้าบนสายไฟของสายส่งจะน้อยกว่า V3 เท่า กว่าเชิงเส้นซึ่งนำไปสู่การลดต้นทุนของฉนวน

รูปที่. 1

การสร้างเครือข่ายแสงสว่างสำหรับไฟฟ้าแรงสูงมีผลกำไร แต่หลอดไส้ที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงจะมีประสิทธิภาพการส่องสว่างต่ำ นั่นคือเหตุผลที่แนะนำให้จ่ายไฟจากแรงดันไฟฟ้าที่ลดลง ในกรณีเหล่านี้ การต่อขดลวดของหม้อแปลงเป็นรูปดาว (Y) ก็เป็นข้อได้เปรียบเช่นกัน รวมถึงหลอดไฟที่มีแรงดันเฟส

ในทางกลับกัน จากมุมมองของสภาพการทำงานของหม้อแปลงเอง ขอแนะนำให้เชื่อมต่อขดลวดตัวใดตัวหนึ่งเข้ากับเดลต้า

เฟส ปัจจัยการเปลี่ยนแปลง พบหม้อแปลงสามเฟสเป็นอัตราส่วนของแรงดันเฟสที่ไม่มีโหลด:

nf = ยูฟวีนห์ / ยูฟน์ห์

และค่าสัมประสิทธิ์การแปลงเชิงเส้นขึ้นอยู่กับค่าสัมประสิทธิ์การแปลงเฟสและประเภทของการเชื่อมต่อของขดลวดเฟสของแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นและต่ำของหม้อแปลงตามสูตร:

nl = Ulvnh / Ulnnh

หากการเชื่อมต่อของขดลวดเฟสทำตามแบบแผน «star-star» หรือ «delta-delta» ดังนั้นอัตราส่วนการแปลงทั้งสองจะเหมือนกัน นั่นคือ nf = nl

เมื่อเชื่อมต่อเฟสของขดลวดของหม้อแปลงตามรูปแบบ "star-delta" — nl = nfV3 และตามรูปแบบ "delta-star" — nl = ne/V3

กลุ่มการเชื่อมต่อของขดลวดหม้อแปลง

กลุ่มของการเชื่อมต่อของขดลวดหม้อแปลงกำหนดลักษณะการวางแนวสัมพัทธ์ของแรงดันไฟฟ้าของขดลวดปฐมภูมิและ ขดลวดทุติยภูมิ การเปลี่ยนแปลงการวางแนวร่วมของแรงดันไฟฟ้าเหล่านี้ดำเนินการโดยการทำเครื่องหมายจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของขดลวดใหม่ตามลำดับ

การกำหนดมาตรฐานสำหรับการเริ่มต้นและสิ้นสุดของขดลวดแรงสูงและแรงต่ำจะแสดงในรูปที่

ก่อนอื่น ให้เราพิจารณาผลกระทบของการทำเครื่องหมายบนเฟสของแรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิเกี่ยวกับเฟสหลัก โดยใช้ตัวอย่าง หม้อแปลงเฟสเดียว (รูปที่ 2 ก)

รูปที่. 2

ขดลวดทั้งสองอยู่บนแกนเดียวกันและมีทิศทางการม้วนเหมือนกัน เราจะถือว่าขั้วด้านบนเป็นจุดเริ่มต้นและขั้วด้านล่างเป็นปลายของขดลวด จากนั้น EMF Ё1และ E2 จะตรงกันในเฟส ดังนั้นแรงดันเครือข่าย U1 และแรงดันในโหลด U2 จะตรงกัน (รูปที่ 2 ข) หากตอนนี้เราถือว่าการทำเครื่องหมายย้อนกลับของขั้วต่อในขดลวดทุติยภูมิ (รูปที่ 2 ค) จากนั้นในส่วนที่เกี่ยวกับโหลด EMF E2 จะเปลี่ยนเฟส 180 ° ดังนั้นเฟสของแรงดันไฟฟ้า U2 จึงเปลี่ยนไป 180 °

ดังนั้นในหม้อแปลงไฟฟ้าแบบเฟสเดียวจึงสามารถเชื่อมต่อได้สองกลุ่มซึ่งสอดคล้องกับมุมเฉือนที่ 0 และ 180 ° ในทางปฏิบัติ นาฬิกาใช้เพื่อความสะดวกในการกำหนดกลุ่ม แรงดันไฟฟ้าของขดลวดปฐมภูมิ U1 แสดงโดยเข็มนาที ซึ่งตั้งค่าไว้ที่ 12 อย่างถาวร และเข็มชั่วโมงอยู่ในตำแหน่งต่างๆ กัน ขึ้นอยู่กับมุมตรงข้ามระหว่าง U1 และ U2 ออฟเซ็ต 0 ° สอดคล้องกับกลุ่ม 0 และออฟเซ็ต 180 ° ในกลุ่ม 6 (รูปที่ 3)

รูปที่. 3

ในหม้อแปลงสามเฟสสามารถรับการเชื่อมต่อขดลวดได้ 12 กลุ่ม ลองดูตัวอย่างบางส่วน

ให้ขดลวดของหม้อแปลงเชื่อมต่อตามแบบแผน Y / Y (รูปที่ 4)ขดลวดที่อยู่บนแกนหนึ่งจะถูกวางไว้ใต้อีกอันหนึ่ง

วงเล็บ A และ a เชื่อมต่อกันเพื่อจัดแนวไดอะแกรมที่เป็นไปได้ ให้เรากำหนดตำแหน่งของเวกเตอร์แรงดันไฟฟ้าของขดลวดปฐมภูมิโดยสามเหลี่ยม ABC ตำแหน่งของเวกเตอร์แรงดันไฟฟ้าของขดลวดทุติยภูมิจะขึ้นอยู่กับการทำเครื่องหมายของขั้วต่อ เพื่อทำเครื่องหมายมะเดื่อ 4a, EMF ของเฟสที่สอดคล้องกันของขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิตรงกัน ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าของเส้นและเฟสของขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิจะตรงกัน (รูปที่ 4, b) โซ่มีกลุ่ม Y / Y — O

ข้าว. 4

เปลี่ยนการทำเครื่องหมายของขั้วของขดลวดทุติยภูมิเป็นเครื่องหมายตรงกันข้าม (รูปที่ 5. ก) เมื่อทำเครื่องหมายจุดสิ้นสุดและจุดเริ่มต้นของขดลวดทุติยภูมิใหม่ เฟสของ EMF จะเปลี่ยนไป 180 ° ดังนั้นหมายเลขกลุ่มจึงเปลี่ยนเป็น 6 รูปแบบนี้มีกลุ่ม Y / Y — b

ข้าว. 5

ในรูป 6 แสดงไดอะแกรมซึ่งเมื่อเปรียบเทียบกับไดอะแกรมของมะเดื่อ 4 ทำเครื่องหมายใหม่เป็นวงกลมของขั้วของขดลวดทุติยภูมิ ในกรณีนี้เฟสของ EMF ที่สอดคล้องกันของขดลวดทุติยภูมิจะเลื่อนไป 120 ° ดังนั้นหมายเลขกลุ่มจึงเปลี่ยนเป็น 4

ข้าว. 6

ข้าว. 7

ไดอะแกรมการเชื่อมต่อ Y / Y อนุญาตให้รับหมายเลขกลุ่มคู่เมื่อเชื่อมต่อขดลวดตามรูปแบบ "star-delta" หมายเลขกลุ่มจะเป็นเลขคี่ ตัวอย่าง พิจารณาวงจรที่แสดงในรูป 7.

ในวงจรนี้ เฟส emf ของขดลวดทุติยภูมิตรงกับเส้นตรงเพื่อให้สามเหลี่ยม abc หมุนทวนเข็มนาฬิกา 30 °ตามสามเหลี่ยม ABC แต่เนื่องจากมุมระหว่างแรงดันไฟฟ้าของขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิจะนับตามเข็มนาฬิกา กลุ่มจะมีหมายเลข 11

จากสิบสองกลุ่มที่เป็นไปได้ของการเชื่อมต่อที่คดเคี้ยวของหม้อแปลงสามเฟสสองกลุ่มได้มาตรฐาน: «star-star»-0 และ «star-delta»-11 ตามกฎแล้วใช้ในทางปฏิบัติ

โครงร่าง "star-star with neutral" ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับหม้อแปลงผู้บริโภคที่มีแรงดันไฟฟ้า 6 — 10 / 0.4 kV จุดศูนย์ทำให้สามารถรับแรงดันไฟฟ้า 380/220 หรือ 220/127 V ซึ่งสะดวกสำหรับการเชื่อมต่อพร้อมกันของเครื่องรับไฟฟ้าสามเฟสและเฟสเดียว (มอเตอร์ไฟฟ้าและหลอดไส้)

แบบแผน «star-delta» ใช้สำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าแรงสูง เชื่อมต่อขดลวด 35 kV ใน star และ 6 หรือ 10 kV ใน delta Zero star ใช้ในระบบไฟฟ้าแรงสูงที่มีสายดินเป็นกลาง

กลุ่มสำหรับเชื่อมต่อขดลวดของหม้อแปลงสามเฟส: