Схемы соединений обмоток трансформатора

Выводы начала обмоток однофазных трансформаторов согласно ГОСТ обозначают буквами А, а, а концы — X, х. Прописные буквы относятся к обмоткам ВН, а строчные — к обмоткам НН.

Начала и концы обмоток фаз (фазных обмоток) трехфазных трансформаторов соответственно обозначают: А, В, С, X, Y, Z — для обмоток ВН и а, b, с, х, у, z — для обмоток НН. При наличии третьей обмотки (среднего напряжения) применяют обозначения: Ат, Хт — для однофазных трансформаторов и Ат, Вт, Ст, Хт, Ym, Zm — для трехфазных. Нулевой вывод обозначают 0, 0m.

Обмотки трехфазных трансформаторов в большинстве случаев соединяются по схеме звезды (обозначение Y или У) (рис. 19), либо по схеме треугольника (обозначение Д или Д) (рис. 20). При соединении обмоток в звезду линейное напряжение Uл в v3 раз больше фазного Uф (Uл = v3 Uф), а линейный ток Iл равен фазному Iф (Iл = v3 Iф).При соединении обмоток в треугольник Uл = Uф и Iл = v3 Iф. Эти соотношения справедливы при симметричном режиме.

Рис. 19 Схема соединения Рис. 20.Схема соединения обмоток обмотки ВН в звезду и ВН и НН в треугольник. обмотки НН в звезду с выведенной нулевой точкой

Схемы соединений обмоток трансформатора обозначаются в виде дроби Y/Y, Y/Д или У/У, У/Д и т. д. Числитель этой дроби указывает схему соединений обмотки ВН, а знаменатель — обмотки НН. При выборе схемы соединений обмотки учитывается ряд обстоятельств. При высоких напряжениях предпочитают обмотку соединять в звезду и заземлять ее нулевую точку. При этом напряжение выводов и проводов линии электропередачи относительно земли уменьшается в v3 раз, что приводит к снижению стоимости изоляции. Обмотки НН соединяют в звезду и выводят нулевую точку (обозначение Y или Ун) в том случае, если от этой обмотки предполагается питание осветительной или смешанной осветительно-силовой нагрузки. Тогда осветительные лампы включают между одним из линейных проводов и нулевым проводом (на фазное напряжение), а трехфазные двигатели — к трем фазам на линейное напряжение.

При номинальном напряжении обмотки НН выше 400 В предпочитают соединять в треугольник, так как при этом улучшаются условия работы трансформатора при несимметричной нагрузке и уменьшается влияние высших гармоник.

Иногда в специальных трансформаторах применяется также соединение обмоток по схеме зигзага (обозначение Z) (рис. 21). В этой схеме обмотка каждой фазы состоит из двух равных частей, размещенных на разных стержнях и соединенных между собой последовательно и встречно. При встречном частей ЭДС обмотки фазы увеличивается в v3 раз по сравнению включении с согласным их включением и будет во столько же раз больше ЭДС каждой части (рис. 22). Соотношения между линейными и фазными напряжениями и токами при такой схеме получаются такими же, как и при соединении в звезду.

Рис. 21 Схема соединения обмотки в зигзаг

Рис. 22 Векторная диаграмма напряжений при соединении обмотки по схеме зигзага

Если предположить, что при соединении в звезду обмотка каждой фазы состоит из двух половин, расположенных на одном стержне, то фазное напряжение в этом случае будет в 2 раза больше напряжения каждой половины и, следовательно, в 2/v3 раз больше, чем при соединении по схеме зигзага. Поэтому, при одних и тех же значениях фазного и линейного напряжений расход обмоточного провода для схемы зигзаг в 2/v3 раз больше, чем при соединении в звезду.