Разомкнутый треугольник трансформатор напряжения: Разомкнутый треугольник трансформатора напряжения: особенности

Разомкнутый треугольник трансформатора напряжения: особенности

Автор Andrey Ku На чтение 3 мин Опубликовано

Разомкнутый треугольник трансформаторов напряжения представляет собой тип соединения, при помощи которого достигаются оптимальные показатели работы. Также приборы могут подключаться по типу звезды или в открытый треугольник. Следует понимать разницу между этими видами, только в таком случае можно достигнуть оптимальных характеристик.

Схемы соединений трансформаторов напряжения в открытый и разомкнутый треугольник

Схема соединения в открытый треугольник подразумевает, что оборудование подключено между сторонами двух фаз. При этом проводится электрический ток с внешней стороны, с вторичных обмоток числа пропорционально этому показателю. Реле и основная нагрузка пускаются между вторичной сетью, что позволяет получить нужный уровень сопротивления.

Данная схема позволяет подключить разу три источника. Обратить внимание следует на то, что подача организуется линейным способом, и нужно избегать прохождения тока от первого к третьему источнику и наоборот.

Разомкнутый же тип подключения применяются в выпрямительному оборудовании. При помощи соединения типа достигают тока тройной частоты, что при работе со звездой или открытым симметричным невозможно. Применяется вариант, когда три трансформатора с одной фазой подключаются к прибору, который увеличивает пропорционально три частоты работы.

При помощи рассматриваемой фигуры получают нулевую последовательность, то есть в нормальном функционале UP будет равно нулю.

Нейтраль первичной обмотки в обязательном порядке заземляется, а для вторичной выбирают параметры не менее чем в 100 Вольт, если заземление. Для изолированной коэффициент берется 100 к 3 В. Коэффициент троиться, следовательно, вторичные обмотки суммируют коэффициент трансформации также в три раза. Следовательно, для описанного выше примера он состоит 6 тысяч к ста к трем. Пик получается от трансформаторных обмоток внешней поверхности, так как подача ведется через вторичку.

Обязательно заземление.

Обратно же возникает риск не для прибора, а для обслуживавшего его персонала. На производстве строго запрещено устанавливать защитную или коммутационную технику между приборами такого типа.

Различие между соединениями

Основное отличие разомкнутого треугольника от открытого состоит в том, что при помощи него возможно получить напряжение нулевой последовательности. В случае же открытого подсоединения значения зажимов вторичек всегда пропорциональны междуфазному.

Но в любом случае для защиты трансформаторов с такой схемой используются автоматы и предохранители. Если происходит обрыв фазы, то происходит короткое замыкание.

Блокировка при помощи автоматов позволит избежать скачка, которое приводит к неисправностям обмотки. Контроль проводится с возможностью измерения.

В каких случаях применяют

Схематичное построение разомкнутого варианта для трансформатора применяется довольно часто на производстве. Дело в том, что благодаря ней можно использовать синхронизацию на силовых тс. Используется для соединения трансформаторов с одной фазой, если нет возможности установить трехфазный. Уберегает механизмы, в том числе и электрические двигатели от подачи на два, если нет напряжения в одной из фаз. Единственно допустимой схемой сборки является в случае, если ротор установлен в расточку статора.

Заключение

Схема угольника двух вариаций применяется самостоятельно или в комплекте. Специалист проводит инструктаж перед установкой. Обязательно проводите индивидуальный расчет актеристик тс перед использованием.

Разомкнутый треугольник. Открытый треугольник

Следует отличать соединение в разомкнутый треугольник (рисунок 1, а) от соединения в открытый треугольник (рисунок 1, б), называемого иногда V-образным. Рассмотрим на нескольких типичных примерах области их применения.

Рисунок 1. Различие между соединениями в разомкнутый (а) и открытый (б) треугольники. Примеры применения соединений в разомкнутый треугольник: утроитель частоты (в) и фильтр напряжения нулевой последовательности (г).

Разомкнутый треугольник

Разомкнутый треугольник используется, например, в выпрямительных установках для получения тока тройной частоты, подмагничивающего уравнительный реактор (смотрите статью «Шестифазная звезда и двойной зигзаг», рисунок 3, а) С этой целью применяют утроитель частоты, который состоит из трех однофазных трансформаторов с сильно насыщенными магнитопроводами. Первичные обмотки утроителя частоты соединены в звезду с изолированной нейтралью, вторичные – в разомкнутый треугольник (рисунок 1, в). Сильное насыщение магнитопроводов, их малое магнитное сопротивление, непроходимость нейтрали первичной обмотки для токов третьей гармоники – все это обеспечивает возникновение во вторичных обмотках электродвижущей силы (э. д. с.) тройной частоты, совпадающих во времени у всех фаз (смотрите статью «Понятие о магнитном равновесии трансформатора»). Поэтому через УР, замыкающий контур вторичных обмоток утроителя частоты, проходит ток тройной частоты, что и требуется в данном случае (смотрите статью «Шестифазная звезда и двойной зигзаг»).

Следующий пример дан из другой области. На рисунке 1, г показан фильтр напряжения нулевой последовательности 1, который служит для обнаружения замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью. Первичные обмотки соединены в звезду, ее нейтраль обязательно заземлена, благодаря чему первичная обмотка каждой фазы включена на ее напряжение относительно земли. Вторичные обмотки, соединенные в разомкнутый треугольник, питают реле Р.

В нормальных условиях, а также при коротких замыканиях, но без заземления геометрическая сумма фазных напряжений равна нулю. Следовательно, напряжение на обмотке реле равно нулю и оно не срабатывает. Однако при замыкании на землю в напряжениях появляется составляющая нулевой последовательности U0. Реле срабатывает и производит заданные действия (включает сигнал, отключает заземленный участок, включает резерв и тому подобное).

Обращается внимание на следующее. Заземление нейтрали первичной обмотки (рисунок 1, г) – необходимое условие для действия схемы. Заземление вторичной обмотки – средство обеспечения безопасности (смотрите статью «Схема соединения «Звезда»). Токи третьих гармоник в контуре вторичных обмоток не возникают, так как трансформаторы напряжения работают при малых индукциях, благодаря чему их магнитопроводы далеки от насыщения.

Открытый треугольник

Открытый треугольник в силовых электроустановках редко используется, но в цепях измерения, учета и сложных релейных защит находит самое широкое применение.

На рисунке 2, а в открытый треугольник соединены два однофазных силовых трансформатора. Это равносильно тому, что из трехфазной группы один трансформатор попросту отсоединен, но все внешние выводы как с первичной, так и со вторичной стороны оставлены. Особенности такого соединения состоят в следующем:
1. В фазах ab и ac проходят линейные токи, сдвинутые по фазе при активной нагрузке относительно соответствующих фазных напряжений на 30°. Значит, каждый трансформатор при активной нагрузке работает с cos φ = 0,866 (а не cos φ = 1). Поэтому отдаваемая мощность двух трансформаторов, соединенных в открытый треугольник, составляет не 2/3, а только 58% (2/3 от 86,6%) мощности, которая была бы при закрытом треугольнике.

Рисунок 2. Примеры соединений в открытый треугольник.

2. Различные сопротивления для линейных токов нарушают симметрию под нагрузкой.

Другой пример, (рисунок 2, б) показывает соединение в открытый треугольник обмоток напряжения 2 трехфазного счетчика для трехпроводных сетей трехфазного тока (схема Арона). Токовые обмотки 1 включены в фазы a и c. К обмоткам напряжения подведены напряжения между фазами ab и bc. Буквы Г и Н соответственно обозначают «генератор» и «нагрузка». Звездочками отмечены начала обмоток (смотрите статью «Примеры соединений измерительных трансформаторов»).

Третий пример (рисунок 2, в) показывает соединение в открытый треугольник двух однофазных трансформаторов напряжения. Такое включение применяется в электроустановках высокого напряжения, если достаточно контролировать линейные напряжения UAB, UBC, UCA2. Вторичные обмотки трансформаторов напряжения заземлены для обеспечения безопасности.


1 Прямая, обратная и нулевая последовательности – термины метода симметричных составляющих, с помощью которого рассчитываются схемы с несимметричной нагрузкой.
2UAB = k × Uab, UBC = k × Ubc, UCA = k × Uca, где k – коэффициент трансформации трансформатора напряжения, в нашем примере 10000 : 100 = 100. Вольтметры градуируют в киловольтах.

Источник: Каминский Е. А., «Звезда, треугольник, зигзаг» – 4-е издание, переработанное – Москва: Энергия, 1977 – 104с.

Схема — разомкнутый треугольник — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Схема — разомкнутый треугольник

Cтраница 2

Для контроля сопротивления изоляции и питания защиты, срабатывающей при КЗ на землю, имеются дополнительные обмотки, которые включаются по схеме разомкнутого треугольника адхд. При симметричном режиме сумма ЭДС, наводимых в этих обмотках, равна нулю. Если один из проводов заземляется, то равновесие ЭДС нарушается и на выводах разомкнутого треугольника возникает напряжение, которое подается на звуковой сигнализатор.  [16]

Для подачи на реле направления мощности напряжения, равного сумме Оь — — Ос, обычно используется дополнительный вывод И, предусмотренный в схеме разомкнутого треугольника. С целью удобства проверки защиты с помощью дополнительной ( испытательной) жилы при монтаже вывод И присоединяется к зажимному ряду данной панели.  [17]

В то же время отказ от точного замера при двойных замыканиях на землю упрощает схему защиты и позволяет ограничиться установкой двух трансформаторов тока на линию и двух однофазных трансформаторов напряжения, включенных по

схеме разомкнутого треугольника.  [19]

Номинальный ток неселективного автоматического выключателя, устанавливаемого в цепи удаленных нагрузок, рекомендуется принимать 2 5 А. Номинальный ток автоматического выключателя, устанавливаемого в проводах и, ф дополнительных обмоток ТН, соединенных по схеме разомкнутого треугольника ( см. рис. 4.4), также принимается равным 2 5 А.  [20]

Этот комплект защиты может быть подключен с помощью шагового искателя 9 к трансформаторам тока нулевой последовательности каждой линии. Запуск шагового искателя осуществляется с помощью реле напряжения 10, подключенного к вспомогательной обмотке трансформатора напряжения 11, соединенной по

схеме разомкнутого треугольника.  [22]

В особых условиях оказываются заземляемые однофазные трансформаторы напряжения, которые применяются в сетях с изолированной и компенсированной ( соединенной с землей через дугогасящий реактор) нейтралью. В связи с характерными для таких сетей однофазными замыканиями на землю они имеют, как указывалось, вспомогательные обмотки, соединяемые по схеме разомкнутого треугольника.  [23]

Защита электродвигателей станков от коротких замыканий выполнена с помощью плавких предохранителей. Для защиты электродвигателей от работы на двух фаеах в случае исчезновения напряжения в одной из фаз предусмотрена установка двух промежуточных реле, включенных после каждой группы предохранителей по схеме разомкнутого треугольника.  [24]

В первом случае средняя точка линейных обмоток силового трансформатора / заземлена через линейную обмотку трансформатора связи 2, а модем телемеханики 3 включен во вторичную-обмотку трансформатора связи. При использовании в качестве элемента присоединения трехфазного измерительного трансформатора напряжения, например НТМИ-10 ( рис. 4.11 6), модем телемеханики 3 подключают к вторичным обмоткам 9, соединенным в схему разомкнутого треугольника. В схеме на рис. 4.11 а сигнал с выхода модема 3 через линейную обмотку трансформатора связи 2 поступает на фазные провода ВЛ через среднюю точку линейных обмоток 6 силового трансформатора /, соединенных по схеме звезда. В схеме на рис. 4.11 6 сигнал с выхода модема поступает на вторичные обмотки 9 измерительного трансформатора 4 и трансформируется через линейные обмотки 8 на каждый фазный провод ВЛ.  [26]

Напряжение 3U0 в условиях нормального режима создается искусственно — путем исключения одной из фаз трансформатора напряжения. Однако это не всегда возможно по местным условиям. Поэтому часто ограничиваются исключением из

схемы разомкнутого треугольника одной из дополнительных вторичных обмоток непосредственно на зажимах НН трансформатора напряжения.  [27]

На рис. XI.3 показана схема включения однофазных трехобмо-точных ТН. Нуль обмоток ВН в этих схемах заземляется, и от трансформаторов, соединенных в звезду, могут быть получены как междуфазные, так и фазные напряжения. Дополнительные обмотки трансформаторов соединяют по схеме разомкнутого треугольника.  [28]

Схема, приведенная на рис. 8.31, г, состоит из реле напряжения / /, включенного на дополнительную обмотку трансформатора напряжения НТМИ, имеющего две вторичные обмотки. Первичная и основная вторичная обмотки соединены в звезду. Дополнительная вторичная обмотка включается по

схеме разомкнутого треугольника.  [30]

Страницы:      1    2    3

Проверка трансформаторов напряжения

Проверка маркировки и правильности сборки схемы вторичных цепей.

Для уменьшения числа отключений жил кабелей рекомендуется следующий порядок работ. После внешнего осмотра отключаются кабели от выводов вторичных обмоток трансформаторов напряжения и проводятся испытания — определение однополярных выводов (при необходимости) и сопротивления КЗ. Затем снимают заземления и, не подключая кабели к трансформатору, проверяют схему и маркировку вторичных цепей, измеряют сопротивления изоляции, испытывают электрическую прочность изоляции, определяют сопротивления вторичных цепей, проверяют автоматические выключатели и вспомогательную аппаратуру. После этого к трансформатору подключают кабели и полностью восстанавливают разобранную схему вторичных цепей по заранее проверенной маркировке.
Выполненная маркировка должна полностью совпадать с маркировкой на монтажных и принципиальных схемах. При необходимости (в зависимости от местных условий) в схемы или в выполненную маркировку вносятся исправления.

Особое внимание следует обратить на маркировку кабелей с жилами большого сечения и различных шин, для которых обычно применяемые для вторичных цепей бирки непригодны. В зависимости от местных условий маркировку наносят устойчивой краской непосредственно на изоляцию жилы, или на шину, или же на пластинки из токонепроводящих водостойких материалов (текстолита, гетинакса, оргстекла и т. п.), привязываемые к жилам и шинам.
Одновременно с проверкой маркировки жил необходимо проверить и сверить с кабельным журналом маркировку кабелей.
Проверку маркировки производят по всем цепям от выводов вторичных обмоток трансформаторов напряжения до зажимов выводов панелей релейной защиты, автоматики, измерительных приборов, реле-повторителей или шинок на щите.

Проверка правильности монтажа схемы переключения цепей с одного трансформатора напряжения на другой.

Надежность работы вспомогательных контактов необходимо проверять многократным включением и отключением разъединителя. Тяги между валом вспомогательных контактов и валом разъединителя

должны регулироваться так, чтобы при отключении разъединителя вспомогательные контакты размыкались, как только его ножи выйдут из губок. При включении разъединителя вспомогательные контакты должны замыкаться, когда нож подходит к губкам, но еще не касается их. Дополнительно проверяется, что ход ножа в губках обеспечивает достаточный запас по углу поворота вала вспомогательных контактов на замыкание с учетом возможных отклонений от отрегулированного положения.
При наладке цепей напряжения трансформатора подают оперативный ток на вспомогательные контакты разъединителей и проверяют правильность работы реле-повторителей при всех положениях разъединителей.

Измерение сопротивления изоляции вторичных цепей трансформаторов напряжения

Измерение сопротивления изоляции вторичных цепей трансформаторов напряжения необходимо производить мегаомметром на 1000 В. В соответствии с «Объемом и нормами испытаний электрооборудования» сопротивление изоляции относительно земли должно быть не менее 1 МОм для полной схемы вторичных цепей каждого трансформатора. Обмотки трансформатора при этом подключают к вторичным цепям.
Сопротивление изоляции относительно земли следует определять для полностью собранной схемы с подключенными обмотками трансформатора напряжения, со всеми включенными реле и приборами, при всех положениях аппаратов, переключающих цепи напряжения с одного трансформатора на другой.

Испытание электрической прочности изоляции вторичных цепей

Испытание электрической прочности изоляции вторичных цепей трансформаторов напряжения также следует проводить согласно «Объему и нормам испытания электрооборудования».
При испытаниях изоляции вторичных цепей трансформаторов напряжения у реле и измерительных приборов, у которых обмотки тока и напряжения расположены на одном каркасе, токовые обмотки отключают от своих цепей и соединяют временно с обмотками напряжения.
На время указанных испытаний кабели отключают от шин щита или панелей устройств защиты и автоматики. После испытания схема полностью восстанавливается, и должно быть повторно проверено сопротивление изоляции полностью собранной схемы относительно земли.

Измерение сопротивления вторичных цепей.

Перед измерениями необходимо отключить заземляющие провода от вторичных цепей и восстановить заземления после окончания измерений.
Измерения следует производить методом амперметра и вольтметра на переменном токе (рис. 1). Вызвано это тем, что индуктивное сопротивление кабелей больших сечений, особенно медных, соизмеримо с активным. Например, активное сопротивление медного кабеля сечением 95 мм2 примерно равно 0,2 Ом/км, а индуктивное — 0,08 Ом/км, или около 40 % активного. Кроме того, велико индуктивное сопротивление расцепителей автоматических выключателей. Место установки закоротки выбирается по местным условиям. Все вторичные цепи целесообразно разбить на несколько участков и измерять сопротивления по участкам, например, от трансформатора напряжения до шинок щита управления, от шинок до панелей и т. д.

Рис. 1. Схема измерения сопротивления вторичных цепей трансформатора напряжения
Основное требование следующее. В измеряемую цепь должны входить все составные элементы схемы: переходные сопротивления контактов, кабели, расцепители выключателей, предохранители, шинки, рубильники, вспомогательные контакты. Это вызвано тем, что по сравнению с сопротивлением жил кабелей сопротивление этих элементов велико, а расчетная чувствительность защиты от КЗ в этих цепях часто бывает недостаточной.
Для цепей обмоток, соединенных в звезду, следует измерять сопротивления каждой пары фаз и каждой фазы и нулевого провода. По этим данным вычисляется среднее значение сопротивления каждой фазы и нулевого провода. Для цепей разомкнутого треугольника следует измерять попарно сопротивления между жилами НИ, ФК, НК, ИФ  и вычислять среднее сопротивление каждой жилы. Следует учитывать, что часто применяются четырехжильные кабели с разным сечением жил.
Класс точности приборов должен быть не ниже 0,5.

Проверка трансформаторов напряжения рабочим напряжением.

Проверку совпадения маркировки вторичных цепей с обозначениями фаз первичной стороны рекомендуется производить пофазной подачей напряжения на каждую фазу. Если на первичной стороне имеются однополюсные разъединители или предохранители, (например, в КРУ и КРУН 6-10 кВ), то пофазная подача напряжения выполняется с их помощью. При трехполюсных разъединителях и отсутствии предохранителей (РУ напряжением 35 кВ и выше) проверка совпадения маркировки выполняется с помощью векторных диаграмм.
В некоторых случаях вместо нормального рабочего напряжения эту проверку удобнее выполнить подачей на первичные обмотки напряжения от постороннего источника, например от сети 380 В. Для трансформаторов типа НДЕ это напряжение следует подавать на трансформаторное устройство. При такой подаче напряжения надо заранее подсчитать значение вторичного напряжения и подобрать вольтметр на малые пределы измерения.
Для трансформаторов напряжения генераторов все проверки рабочим напряжением необходимо производить при подъеме напряжения с нуля.
Вольтметром должны быть измерены напряжения на всех кабелях, приходящих от трансформаторов на сборку выводов, по его показаниям определена фаза, находящаяся под напряжением, и сверены между собой ее обозначения на первичной и вторичной сторонах. При необходимости маркировка исправляется.
После проверки маркировки вольтметром должны быть измерены напряжения всех вторичных обмоток трансформаторов, выведенных на сборку или в ящик. При правильном включении вторичных обмоток в звезду с нулем все линейные напряжения равны между собой, все фазные напряжения равны между собой и в √2 раз меньше линейных. При правильном включении вторичных обмоток в разомкнутый треугольник равны между собой все фазные (они же линейные) напряжения. Напряжение на выводах разомкнутого треугольника должно быть равно нулю, практически же оно обычно составляет несколько вольт (напряжение небаланса).
Фазоуказателем, например, ФУ-2, должно быть проверено чередование фаз. Заземленная фаза в подключается к выводу В или П фазоуказателя; к выводам А и С подключаются соответственно фазы а и с; если диск фазоуказателя вращается правильно (по стрелке на диске), то чередование фаз — А, В, С в соответствии с обозначениями выводов фазоуказателя.
Наиболее часто встречающиеся ошибки в схемах соединений и способы определения их по показаниям вольтметра показаны в табл. 1. К классу точности вольтметра особые требования не предъявляются, удобнее пользоваться универсальными приборами.
Таблица 1 Проверка правильности сборки схем трансформаторов напряжения


Схема
соеди
нений

Результаты
измерений

Векторная диаграмма напряжений

Вывод

— 1 первичных | вторичных

Соединение вторичных обмоток в разомкнутый треугольник

 

 

 

Схема собрана правильно

 

 

Неправильно включена вторичная обмотка U bс

Соединение вторичных обмоток в звезду

 

 

 

Схема собрана правильно

 

 

 

Неправильно включена вторичная обмотка фазы с

Соединение вторичных обмоток в разомкнутый треугольник

 

 

 

Схема
собрана
правильно

 

 

 

 

Вторичная обмотка фазы А включена неправильно

 

Следует учитывать, что при неправильной сборке схемы, например, разомкнутого треугольника, вольтметр может оказаться под напряжением примерно 200 В. Поэтому все измерения надо начинать на пределе измерения 300 В и лишь при правильно собранной схеме переходить на меньшие пределы измерений.
Значительное напряжение на выводах разомкнутого треугольника при правильной сборке схемы может быть вызвано следующими причинами:
несимметрией первичных фазных напряжений. Определяется по вторичным фазным напряжениям обмоток, включенных по схеме звезды. Необходимо учитывать, что в сетях с изолированной нейтралью несимметрия первичных фазных напряжений за счет неодинаковой емкости относительно земли разных фаз и отсутствия транспозиции может быть очень велика;
насыщением стали сердечников трансформаторов напряжения, которое определяется осциллоскопом по форме кривой напряжения небаланса. Обычно проявляется при первичном напряжении, превышающем номинальное напряжение трансформатора. При насыщении стали в напряжении небаланса преобладают третьи гармонические составляющие;
различными наводками от посторонних магнитных полей.
Наводки обычно появляются лишь при значительной нагрузке соседних присоединений. Они определяются по осциллоскопу и измерением небаланса двумя вольтметрами: с большим сопротивлением (не менее 1000 Ом на 1 В шкалы) и малым. Из-за малой мощности наводок напряжение небаланса от них при измерении вольтметром с большим сопротивлением значительно выше, чем при измерении низкоомным вольтметром. Поэтому измерение напряжения небаланса рекомендуется производить низкоомным вольтметром.
Обычно при подключении нормальной нагрузки небаланс от наводок резко уменьшается. Устранение причин появления небаланса, как правило, невозможно; определение его производится для учета значения и причины его появления при настройке уставок релейной защиты, например защиты от замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью.
После проверки схемы соединений обмоток трансформатора напряжения необходимо построить потенциальную диаграмму схемы разомкнутого треугольника. Для этого у однофазных трехобмоточных трансформаторов напряжения должны быть вольтметром измерены напряжения между всеми фазами и нулем обмотки, соединенной в звезду, и каждым выводом разомкнутого треугольника. Для этого необходимо объединить в одной точке обмотки, соединенные в звезду и разомкнутый треугольник. Обычно это обеспечивается заземлениями вторичных обмоток.

Рис. 25. Построение потенциальной диаграммы обмоток трансформаторов напряжения, соединенных в разомкнутый треугольник
В произвольном масштабе (удобен масштаб 1 В = 1 мм) строится диаграмма напряжений обмоток, соединенных в звезду. На диаграмме совмещаются заземленные точки обеих обмоток.
Из концов векторов звезды радиусом в принятом масштабе, равным измеренному напряжению между этим выводом и выводами разомкнутого треугольника, проводятся дуги. Точка их пересечения является началом векторов напряжений обмоток, соединенных в разомкнутый треугольник. Пример построения этой диаграммы приведен на рис. 25. Для остальных выводов построение выполняется аналогично.
Для построения достаточно двух измерений, третье — контрольное. Возможны случаи, когда из-за ошибок в измерении первичного напряжения и прочих причин три дуги не пересекаются в одной точке, а образуют треугольник. В этом случае за начало вектора принимается центр треугольника. По потенциальной диаграмме проверяется правильность сборки схемы разомкнутого треугольника.
Д ля трехфазных трансформаторов напряжения построение такой диаграммы невозможно, положение вектора 3U0 для них определяется имитацией однофазного замыкания на землю.
После построения потенциальной диаграммы обязательно определяется действующее значение и положение вектора 3U0 имитацией однофазного замыкания на землю. Необходимо убедиться в том, что сумма векторов напряжения U, и U , однофазных трансформаторов напряжения в нормальном режиме U совпадает с вектором 3U0 при замыкании на землю фазы А.
Поскольку при проверке направленных защит от замыканий на землю невозможно создать реальное замыкание на землю вместо действительного напряжения 3 UQ к реле направления мощности, пи- 84
тающихся от однофазных трансформаторов напряжения, временно подается напряжение U . Для этого от реле отключается вывод Н, а вместо него подключается вывод И.
Для защит, питающихся от трехфазных трансформаторов напряжения, такой способ проверки невозможен, для их проверки напряжение 3 U0 создается имитацией однофазного замыкания на землю.
Имитация однофазного замыкания на землю обязательна для всех трансформаторов напряжения, от которых питаются направленные защиты от замыканий на землю. Для трехфазных трансформаторов это единственный способ проверки правильности сборки цепей 3 U0. Для однофазных трансформаторов не все ошибки в сборке схемы разомкнутого треугольника обнаруживаются снятием и построением потенциальной диаграммы.
Для однофазных трехобмоточных трансформаторов напряжения имитацию однофазного замыкания следует выполнять отключением от вывода хд и соединением с выводом ад конца кабеля от фазы А к сборке зажимов (рис. 2, а). Затем на все фазы трансформаторов подается нормальное напряжение, снимается и строится потенциальная диаграмма (рис. 3, а).
Для трехфазных трансформаторов этот способ неприменим, поэтому для них имитацию однофазного замыкания следует выполнять отключением и замыканием на землю одной фазы с первичной стороны.


Рис. 2. Способы создания 3 U0  в нормальном режиме для трансформаторов напряжения: а — однофазных; б-трехфазных с однофазными сердечниками; в  —  трехфазных с пятистержневым сердечником


Рис. 3. Векторные диаграммы трансформаторов напряжения:
а-однофазных; б-трехфазных с однофазными сердечниками; в-трехфазных с пятистержневым сердечником
Для трехфазных трансформаторов с однофазными сердечниками вывод А отключается от шин и замыкается на землю (см. рис. 2, б), после чего на трансформатор подается трехфазное напряжение, снимается и строится потенциальная диаграмма (см. рис. 3, б).
Для трехфазных трансформаторов напряжения с пятистержневым сердечником отключается и замыкается на землю расположенная на среднем стержне фаза В (см. рис. 2, в). Это необходимо для симметричного распределения по стержням сердечника магнитных потоков оставшихся фаз. Затем подается трехфазное напряжение на трансформатор, снимается и строится диаграмма (см. рис. 3, в). Во всех случаях потенциальная диаграмма 3 U0 снимается и строится относительно всех оставшихся под напряжением фаз и нуля обмоток, соединенных в звезду.
Трехфазные трансформаторы напряжения обычно применяются в сетях с изолированной нейтралью, поэтому при имитации замыкания на землю напряжение 3 UQ будет значительно меньше напряжения, равного 100 В, возникающего при действительном замыкании на землю. Такое же значение 3 U0 будет и у однофазных трансформаторов напряжения для сети с изолированной нейтралью при имитации однофазного замыкания на землю.
При последующем профилактическом контроле и восстановлении под рабочим напряжением необходимо измерять все фазные и линейные напряжения и напряжение 3 U0 (напряжение небаланса) и проверять чередование фаз. Если заменялись кабели или переразделывались кабельные воронки и концевые разделки, то проверку следует производить в объеме нового включения.

Проведение опыта КЗ во вторичных цепях

Проведение опыта КЗ во вторичных цепях трансформаторов напряжения обязательно для всех трансформаторов, особенно типа НДЕ.
Эти испытания рекомендуется проводить с осциллографированием тока КЗ для трансформаторов напряжения крупных электростанций и подстанций 110-330 кВ, где защита вторичных цепей от КЗ часто работает на пределе чувствительности.
Проверка работы автоматических выключателей и предохранителей опытом КЗ без осциллографирования, но с измерением тока КЗ обязательна для всех трансформаторов всех напряжений.
Опыт КЗ должен производиться по специальной программе, составляемой для каждого случая с учетом конкретной схемы каждого трансформатора и местных условий.

Выбор схемы включения осциллографа, согласование схемы пуска осциллографа с моментом КЗ, подбор резисторов и шунтов производятся по заводской документации на осциллографы и местным условиям и указываются в программе.
Место КЗ должно быть в конце участка сети, защищаемого данным выключателем или предохранителем. Выбирается такой вид КЗ, при котором ток наименьший.
Включение на КЗ производится дополнительным автоматическим выключателем, желательно с дистанционным управлением; должно быть обеспечено отключение КЗ на случай отказа проверяемого выключателя или предохранителя.

Проверка отстройки автоматических выключателей

Проверка отстройки автоматических выключателей от зарядного тока линии и пусковых токов нагрузки обязательна для трансформаторов напряжения, подключенных к линиям электропередачи, кроме проверки чувствительности автоматических выключателей. Для этой проверки требуется несколько раз включать и отключать линию, поэтому она должна производиться по специальной программе, составляемой и утверждаемой в установленном порядке. При этих опытах обязательно осциллографирование емкостного тока линии. По осциллограмме оценивается запас в отстройке расцепителей выключателя от емкостного тока. Способы осциллографирования, согласование пуска и остановки осциллографа с включением и отключением линии определяются местными условиями и указываются в программе.
У всех автоматических выключателей необходимо проверять отстройку максимальной нагрузки трансформатора напряжения от пусковых токов. Для этого после подачи напряжения на трансформатор переводится вся возможная нагрузка, в том числе и та, для которой данный трансформатор является резервным. Несколько раз рубильником или проверяемым выключателем включается полная нагрузка трансформатора. Выключатель не должен отключаться. Для ответственных объектов желательно осциллографировать пусковые токи нагрузки, для остальных обязательно хотя бы приблизительно измерять пусковой ток амперметром, например с помощью измерительных клещей во всех фазах. Это вызвано тем, что многие приборы и реле, питающиеся от трансформаторов напряжения, имеют малое сопротивление при отпущенном якоре (сердечнике) и, соответственно, — значительный пусковой ток. После установки якоря (сердечника) в рабочее положение сопротивление значительно увеличивается, а ток уменьшается. Рекомендуемое испытание имитирует близкое КЗ в первичной сети и перевод нагрузки с одного трансформатора на другой в аварийных условиях.

Оформление результатов проверки.

По результатам проверки оформляется паспорт-протокол на каждый трехфазный трансформатор или группу однофазных трансформаторов. Должны быть выверены монтажные и принципиальные схемы, укомплектован альбом схем в соответствии с требованием ПТЭ, а также тщательно выверен текст инструкции по обслуживанию трансформаторов напряжения и их вторичных цепей для оперативного персонала, при необходимости вносятся дополнения с учетом местных условий.
Оперативный персонал должен быть обучен всем операциям с трансформаторами напряжения и аппаратурой его вторичных цепей непосредственно на месте установки аппаратов, пользованию инструкцией.
Необходимо сделать запись в журнале релейной защиты о готовности ввода трансформатора напряжения в нормальную эксплуатацию.

Разомкнутый треугольник трансформатора напряжения: особенности

Автор: Евгений Живоглядов. Дата публикации: 17 июля 2013. Категория: Статьи.

Следует отличать соединение в разомкнутый треугольник (рисунок 1, а) от соединения в открытый треугольник (рисунок 1, б), называемого иногда V-образным. Рассмотрим на нескольких типичных примерах области их применения.

Рисунок 1. Различие между соединениями в разомкнутый (а) и открытый (б) треугольники. Примеры применения соединений в разомкнутый треугольник: утроитель частоты (в) и фильтр напряжения нулевой последовательности (г).

Схемы соединений трансформаторов напряжения в открытый и разомкнутый треугольник

Схема соединения в открытый треугольник подразумевает, что оборудование подключено между сторонами двух фаз. При этом проводится электрический ток с внешней стороны, с вторичных обмоток числа пропорционально этому показателю. Реле и основная нагрузка пускаются между вторичной сетью, что позволяет получить нужный уровень сопротивления.

Данная схема позволяет подключить разу три источника. Обратить внимание следует на то, что подача организуется линейным способом, и нужно избегать прохождения тока от первого к третьему источнику и наоборот.

Разомкнутый же тип подключения применяются в выпрямительному оборудовании. При помощи соединения типа достигают тока тройной частоты, что при работе со звездой или открытым симметричным невозможно. Применяется вариант, когда три трансформатора с одной фазой подключаются к прибору, который увеличивает пропорционально три частоты работы.

При помощи рассматриваемой фигуры получают нулевую последовательность, то есть в нормальном функционале UP будет равно нулю.

Нейтраль первичной обмотки в обязательном порядке заземляется, а для вторичной выбирают параметры не менее чем в 100 Вольт, если заземление. Для изолированной коэффициент берется 100 к 3 В. Коэффициент троиться, следовательно, вторичные обмотки суммируют коэффициент трансформации также в три раза. Следовательно, для описанного выше примера он состоит 6 тысяч к ста к трем. Пик получается от трансформаторных обмоток внешней поверхности, так как подача ведется через вторичку. Обязательно заземление.

Обратно же возникает риск не для прибора, а для обслуживавшего его персонала. На производстве строго запрещено устанавливать защитную или коммутационную технику между приборами такого типа.

Общие сведения

Трансформаторами напряжения, как правило, называют разновидность трансформаторов, которые предназначены не для передачи мощности, а для гальванического разделения высоковольтной стороны от низковольтной.
Такие трансформаторы предназначены для питания измерительных и управляющих приборов. На «высокой» стороне различных трансформаторов напряжения, естественно, напряжение может быть разным, это и 6000, и 35000 вольт и даже много более, а вот на «низкой» стороне (на вторичной обмотке) оно не превышает 100 вольт.

Это очень удобно для унификации приборов управления. Если делать измерительные приборы и приборы управления, а это в основном реле, на высокое напряжение, то они, во-первых, будут очень большими, а во-вторых, очень опасными в обслуживании.

Коэффициент трансформации указан на самом трансформаторе и может выглядеть как Кu = 6000/100, либо просто 35000/100. Разделив одно число на другое, получим в первом случае этот коэффициент 60, во втором 350.

Данные трансформаторы бывают как «сухие», в которых в качестве изоляции используется электрокартон. Они применяются, обычно, для напряжений до 1000 вольт. Пример НОС-0,5. Где, Н означает напряжение, имеется ввиду трансформатор напряжения, О – однофазный, С – сухой, 0,5 – 500 вольт (0,5кВ). А так же масляные: НТМИ, НОМ, 3НОМ, НТМК, в которых масло играет роль, как изолятора, так и охладителя. И литые, если быть точным, то с литой изоляцией (3НОЛ – трехобмоточный трансформатор напряжения однофазный с литой изоляцией), в которых все обмотки и магнитопровод залиты эпоксидной смолой.

Различие между соединениями

Основное отличие разомкнутого треугольника от открытого состоит в том, что при помощи него возможно получить напряжение нулевой последовательности. В случае же открытого подсоединения значения зажимов вторичек всегда пропорциональны междуфазному.

Но в любом случае для защиты трансформаторов с такой схемой используются автоматы и предохранители. Если происходит обрыв фазы, то происходит короткое замыкание.

Блокировка при помощи автоматов позволит избежать скачка, которое приводит к неисправностям обмотки. Контроль проводится с возможностью измерения.

Что такое трансформатор напряжения

Отдельная группа трансформаторов, применяемая в сетях переменного тока напряжением свыше 380 В. Основная задача устройств – осуществление питания приборов измерительного назначения (ИП), схем релейной защиты и гальваническая развязка оборудования от высоковольтных линий в целях безопасности обслуживающего персонала.

Конструктивное исполнение ТН принципиально не отличается от ТС. Они понижают напряжение до 100 В, которое уже поступает на ИП. Шкалы приборов градуируют, учитывая коэффициент трансформации измеряемого напряжения на первичной обмотке.

В каких случаях применяют

Схематичное построение разомкнутого варианта для трансформатора применяется довольно часто на производстве. Дело в том, что благодаря ней можно использовать синхронизацию на силовых тс. Используется для соединения трансформаторов с одной фазой, если нет возможности установить трехфазный. Уберегает механизмы, в том числе и электрические двигатели от подачи на два, если нет напряжения в одной из фаз. Единственно допустимой схемой сборки является в случае, если ротор установлен в расточку статора.

Обратите внимание!

Незаземляемые трансформаторы напряжения в сетях (6-10) кВ.

Игнатенко Е.В., главный конструктор ОИТ ОАО «Свердловский завод трансформаторов тока».

В соответствии с требованиями положения ПАО «Россети» «О единой технической политике в электротехническом комплексе» и ПУЭ (издание 7) недопустимо одновременное подключение к измерительным обмоткам трансформаторов тока и напряжения, задействованных в цепях учета, приборов сигнализации и защиты, автоматики или других электроприборов. Иными словами, если к измерительной обмотке подключен прибор учета, то ни чего более к этой обмотке подключать нельзя. В связи с этим требованием появляется ряд проблем, связанных с эксплуатацией трансформаторов напряжения (ТН).

Для учета электрической энергии используют как заземляемые, так и незаземляемые ТН. Самая распространенная схема – три заземляемых ТН и три трансформатора тока (ТТ).

Заземляемые трансформаторы напряжения изготавливаются в однофазном и в трехфазном исполнении. В моей статье речь пойдет об однофазных трансформаторах, которые соединяются в трехфазные группы.

Заземляемые однофазные трансформаторы напряжения могут быть выполнены с одной или двумя вторичными обмотками для измерения и учета, и одной дополнительной, которая предназначена для питания цепей защиты. Однофазные трансформаторы соединяются в трехфазную группу, при этом обмотки высокого напряжения соединяются в звезду с выведенной нейтралью. Измерительные обмотки НН – в звезду, дополнительные обмотки соединяются по схеме разомкнутого треугольника. Основное назначение заземляемых трансформаторов напряжения – контроль изоляции сети в сетях с изолированной нейтралью.

Номинальное напряжение дополнительной обмотки однофазного ТН, как правило, 100/3 В. При соединении дополнительных обмоток в схему разомкнутого треугольника, при симметричном режиме сети, напряжение на выводах ад – хд не будет равно нулю, и не должно превышать трех вольт. При однофазном замыкании на землю, напряжение на выводах разомкнутого треугольника должно стать равным 100 В. На это напряжение рассчитано реле сигнализации замыкания на землю.

Зачастую, заземляемые ТН используют только для учета электроэнергии. В этом случае измерительные обмотки нагружены на прибор учета, а дополнительные либо не используется совсем, либо запитаны на собственные нужды. Этот режим эксплуатации заземляемых трансформаторов напряжения обусловлен требованиями положения ПАО «Россети» «О единой технической политике в электротехническом комплексе» и ПУЭ. Такие схемы применяются в пунктах коммерческого учета (ПКУ), для питания модулей GSM и обогрева электронных счетчиков. При эксплуатации заземляемых трансформаторов напряжения с такими схемными решениями просматривается ряд проблем.

  1. Как говорилось ранее, в симметричном режиме работы сети напряжение на разомкнутом треугольнике не превышает 3 В. Потребляемая дополнительными обмотками мощность стремится к нулю. Измерительная обмотка нагружена в диапазоне 25% — 100)%, от номинальной мощности. Это нормальный режим эксплуатации ТН.

Режим, когда дополнительные обмотки, в симметричном режиме сети, постоянно запитаны на нагрузку, приведет к перегрузке трансформатора, что отразится на метрологических характеристиках трансформатора. Погрешности по напряжению выйдут за допускаемый диапазон. Если, необходимо чтоб трансформатор работал именно в таком режиме, это требование оговаривают при заказе, при этом вторичная нагрузка должна быть симметричной. При проведении приемо-сдаточных испытаний, измерительная обмотка будет поверена на соответствие заданному классу точности с одновременно нагруженными всеми вторичными обмотками.

2. Включение дополнительного активного сопротивления 25 Ом в дополнительную обмотку, соединенную в открытый треугольник позволяет предотвратить феррорезонанс в сети или значительно снизить его негативное воздействие. При неиспользовании дополнительных обмоток или использование их в качестве источника напряжения, в режиме замыкания одной из фаз сети на землю, ток обмотки ВН не будет ограничиваться. Это приведет к повреждению ТН. Да и вообще, устойчивость трансформаторов напряжения к феррорезонансным явлениям в сетях в случае, когда дополнительные обмотки используются не по назначению не гарантируется. Испытания (расчет) трансформаторов на устойчивость к феррорезонансу проводится при номинальных режимах, которые подразумевают включение в дополнительные обмотки, соединенные по схеме разомкнутого треугольника, вторичной нагрузки установленного производителем ТН номинала. Некоторые производители, для повышения надежности ТН, рекомендуют установку других устройств гашения феррорезонанса, например СЗТн (разработка ОАО «СЗТТ»).

Что же делать, когда требуется создать систему учета с трансформаторами напряжения, но при этом необходим отбор мощности для питания цепей собственных нужд?

На нашем предприятии разработан незаземляемый трансформатор напряжения НОЛ.08.3-6(10)М с двумя вторичными обмотками. Основная обмотка предназначена для питания цепей учета и измерения, с классами точности 0,2; 0,5 или 1, по ГОСТ 1983-2015. Дополнительная обмотка предназначена для питания цепей собственных нужд. Отклонение вторичного напряжения от номинального ±0,5%.

Трехфазная группа из незаземляемых трансформаторов соединяется по схеме треугольник/треугольник/треугольник. Особенность этого трансформатора заключается в том, что он абсолютно не подвержен влиянию феррорезонансу, так как не имеет заземляемого вывода обмотки высокого напряжения, следовательно, нет условий для возникновения феррорезонанса. Дополнительные обмотки могут нагружаться для питания цепей обогрева, модулей GSM и других целей.

Еще одно немаловажное преимущество, в равнении с заземляемыми трансформаторами это возможность испытания главной изоляции трансформаторов в условиях эксплуатации. Внутренняя изоляция заземляемых трансформаторов напряжения испытывается индуктированным напряжением частотой от 100 Гц до 400 Гц, выбор частоты определяется конструктивом ТН. Уровень испытательного напряжения – в соответствии с ГОСТ 1516.3. Как правило, в эксплуатирующих организациях нет источника напряжения повышенной частоты. ГОСТ 1516.3 допускает испытание внутренней изоляции напряжением промышленной частоты, но при этом уровень напряжения – не более 1,3 номинального. Это испытание не дает полного представления о состоянии изоляции трансформатора. В отличие от заземляемых, внутреннюю изоляцию незаземляемых трансформаторов можно испытывать приложенным напряжением промышленной частоты. А это значит, что их можно испытывать, совместно с трансформаторами тока и ошиновкой высоковольтного отсека.

Применение незаземляемых трансформаторов напряжения в схемах измерения и учета ведет к уменьшению потерь от недоучета электроэнергии. Незаземляемые измерительные трансформаторы напряжения лишены всех тех недостатков, которые характерны для заземляемых ТН, поэтому в пунктах коммерческого учета целесообразно использовать трехфазную группу 3хНОЛ.08.3-6(10)М.

Назад

Наверх

Что такое силовой трансформатор

Основные электрические машины, используемые на подстанциях и в быту – это силовые трансформаторы. Они выполняют роль преобразователей напряжения одной величины в другую, сохраняя при этом форму электрического сигнала. Бывают понижающие и повышающие электрические машины.

ТС бывают трехфазными и однофазными на две или три обмотки. Трехфазные обычно применяют для перераспределения энергии в мощных электрических сетях, однофазные можно встретить в любой бытовой аппаратуре, например, блоках питания.

Для чего нужна третья гармоника

В электротехнике есть понятие намагничивающего тока. Именно он формирует электродвижущую силу (ЭДС). Форма такого тока не является синусоидальной, так как здесь присутствуют высшие гармонические составляющие. За передачу кривой фазного напряжения без искажений (искаженная форма нежелательна для работы оборудования) отвечает третья гармоника.

Для получения третьей гармоники обязательным условием есть соединение в треугольник хотя бы одной обмотки. Если же за базовую принята схема соединения обмоток трансформатора звезда-звезда, например, в трансформаторах на две обмотки, получить третью гармонику невозможно без дополнительного технического вмешательства. Тогда на трансформатор доматывают третью обмотку, которую соединяют треугольником иногда без выводов.

Схемы и группы соединения обмоток трансформаторов

Кроме схем соединения, существуют группы, под которыми понимают не что иное, как смещение векторных направлений линейных ЭДС первичных обмоток относительно электродвижущей силы во вторичных обмотках. Эти угловые расхождения могут изменяться в пределах 360 градусов. Факторами, определяющим группу являются:

  • Направление витков обмотки.
  • Способ расположения на сердечнике катушки.

Для удобства обозначения групп приняли часовой угловой отсчет, деленный на 30 градусов. Поэтому получилось 12 групп (от 0 до 11). При всех основных схемах соединения обмоток трансформаторов возможны все смещения на угол, кратный 30 градусам.

Схемы соединения обмоток трансформаторов силовых

Для трехфазных сетей существуют три основные схемы соединения обмоток силовых трансформаторов. Каждый из способов такого соединения имеет свое влияние на режим работы трансформатора.

Соединение звездой – это когда существует общая точка объединения начал или концов всех обмоток (нулевая точка). Здесь присутствует следующая закономерность:

  • Фазные и линейные токи имеют одинаковую величину.
  • Напряжение фазное (между фазой и нейтралью) меньше линейного (между фазами) на корень из 3.

Касаемо обмоток высшего (ВН), среднего (СН) и низшего (НН) напряжения чаще применяют схемы:

  • Соединяют звездой обмотки ВН, выводя провод из точки ноль для повышающих и понижающих Т любой мощности.
  • Обмотки СН соединяют аналогично.
  • НН обмотки редко соединяют звездой у понижающих трансформаторов, но, когда это происходит, выводят нулевой провод.

Соединение треугольником предполагает последовательное включение трансформатора в контур, где начало одной обмотки имеет контакт с концом другой, начало другой с концом последней и начало последней с концом первой. Из вершин треугольника выходят отводы электричества. В такой схеме соединения обмоток трехфазного трансформатора присутствует закономерность:

  • Фазные и линейные напряжения имеют одинаковую величину.
  • Фазные токи меньше линейных на корень из 3.

В треугольник, как правило, соединяют обмотки НН любых понижающих и повышающих трехфазных Т на две, три обмотки, а также мощных однофазных собираемых в группы. Для ВН и СН обычно не используют соединение треугольником.

Соединение зигзаг-звезда характеризуется выравниванием магнитного потока по фазам трансформатора, если нагрузка на них во вторичных обмотках распределена неравномерно.

Руководство по эксплуатации ЗхЗНОЛ(П)-СВЭЛ. Тех.документация Группа СВЭЛ.

Приложение А


(обязательное)
Габаритные, установочные, присоединительные размеры, масса и принципиальная электрическая схема трехфазной группы ЗхЗНОЛ(П)-СВЭЛ-6(10)(М)


Рис. А1
Общий вид трехфазной группы ЗхЗНОЛ-СВЭЛ-б(10)


Рис. А2
Клеммник трансформатора ЗНОЛ(П)-СВЭЛ-6(10)(М)


Рис. АЗ Принципиальная электрическая схема трехфазной группы ЗхЗНОЛ-СВЭЛ-б(10) Масса, mах 92 кг.


Рис. А4 Общий вид трехфазной группы ЗхЗНОЛП-СВЭЛ-б(10) (остальное см. рис.А1)

            

Рис. А5 Общий вид трехфазной группы ЗхЗНОЛП-СВЭЛ-6( 10)-3.2 (остальное см. рис.А4)


Рис. А6 Принципиальная электрическая схема трехфазной группы ЗхЗНОЛП-СВЭЛ-6(10)(М) Масса, mах 102 кг.

Продолжение приложения А


Рис.А7 Общий вид трехфазной группы ЗхЗНОЛП-СВЭЛ-6(Ш)М (остальное см. рис.А1)


Рис.А8 Общий вид трехфазной группы ЗхЗНОЛП-СВЭЛ-6( 10)М-3 .2 (остальное см. рис.А7)


Рис А9 Общий вид трехфазной группы ЗхЗНОЛП-СВЭЛ-6( 10)М-3.3(4.3) (остальное см. рис.А7)


Рис А 10 Общий вид трехфазной группы ЗхЗНОЛП-СВЭ Л-6( 10)М-3.4(4.4) (остальное см. рис.А7) Масса , max 92 кг.

Рис.А11 Клеммник трансформатора ЗНОЛ(П)-СВЭЛ-6(10)(М)-4


Рис.А12 Клеммник трансформатора ЗНОЛ(П)-СВЭЛ-6(10)(М)-5



Рис.А13 Принципиальная электрическая схем трехфазной группы 3хЗНОЛ-СВЭЛ-6(10)-4

Приложение Б

(обязательное)


Рис. Б1 Схема испытания электрической прочности изоляции вторичных обмоток трансформатора приложенным напряжением 3 кВ при частоте 50 Гц.


Рис. Б2 Схема испытания электрической прочности изоляции первичной обмотки трансформатора индуктированным напряжением при частоте 400 Гц.


Рис.БЗ Схема испытания электрической прочности изоляции первичной обмотки трансформатора приложенным напряжением 1,3 номинального при частоте 50 Гц.

Приложение В 


(обязательное)
Схема строповки трехфазных групп


Приложение Г
(обязательное) 
Габаритные, установочные, присоединительные размеры, масса и принципиальная элетрическая схема СПУЭ-СВЭЛ-10(М)


Рис.Г1 Общий вид СИУЭ-СВЭЛ-10


Рис.Г2 Общий вид СПУЭ-СВЭЛ-10М (модифицированный)

Таблица 5
Обозначение L1, мм L2, мм L3, мм L4, мм Рис. Масса, кг
СПУЭ-СВЭЛ-10 296 244 227 163 1 1,2
СПУЭ-СВЭЛ-10М 283 255 - - 2 0,45


Рнс.ГЗ Ампер-секундная характеристика СПУЭ-СВЭЛ


Рис.Г4 Принципиальная электрическая схема СПУЭ-СВЭЛ

Приложение Д


(рекомендуемое)
Принципиальные электрические схемы присоединения резисторов в трехфазной группе ЗхЗНОЛ


Принципиальная электрическая схема присоединения резисторов в цепь разомкнутого треугольника дополнительной обмотки


Рис. Д2

Принципиальная электрическая схема присоединения резисторов в обмотку ВН трехфазной группы ЗхЗНОЛ

Способы защиты трансформаторов напряжения от феррорезонанса — Энергетика и промышленность России — № 9-10 (413-414) май 2021 года — WWW.EPRUSSIA.RU

Газета «Энергетика и промышленность России» | № 9-10 (413-414) май 2021 года

Феррорезонансные процессы при однофазных дуговых замыканиях и отключениях металлических замыканий на землю приводят в большинстве случаев к повреждению трансформаторов напряжения. Характерный пример осциллограммы такого процесса приведен.

В сети с изолированной нейтралью емкость сети (емкость фаз на землю) образует замкнутый резонансный контур с трансформатором напряжения. Из всего оборудования этих сетей только трансформатор напряжения соединен с землей. Соответственно, любое возмущение в сети с изолированной нейтралью, которое приведет к перезарядке фазных емкостей и появлению напряжения нулевой последовательности, потенциально может привести к феррорезонансному процессу в трансформаторе напряжения.

Понимание природы феррорезонансного процесса в контуре нулевой последовательности позволяет понять, насколько эффективными будут те или иные технические меры и изменения в конструкции трансформаторов напряжения, используемые для придания им антирезонансных свойств. Если пренебречь подпиткой из контура прямой последовательности, то ток намагничивания феррорезонансного процесса практически полностью соответствует току при разряде емкости через катушку с ферромагнитным сердечником. В связи с этим ток феррорезонансного процесса можно описать выражением:

Проведя необходимые исследования и расчеты, мы разработали ряд мер, которые в значительной степени позволяют защитить трансформаторы напряжения от феррорезонанса.

В 2009 году была пересмотрена конструкция высоковольтных трансформаторов напряжения в части снижения рабочей индукции. Рабочая индукция была снижена за счет увеличения количества витков до уровня 0,7–0,73 Тл. До модернизации рабочая индукция находилась в пределах 0,92–0,95 Тл. Ожидаемый эффект от увеличения количества витков это увеличение индуктивности рассеяния. Увеличение индуктивности рассеяния трансформатора напряжения снижает амплитуду бросков тока намагничивания во время феррорезонансного процесса и действующего значения установившегося тока в режиме феррорезонанса в целом.

Для сравнения мы провели расчет на устойчивость к воздействию феррорезонанса трансформаторов напряжения ЗНОМ-35 и ЗНОЛ-35. Область существования феррорезонанса у ЗНОМ-35 почти в шесть раз больше, чем у ЗНОЛ-35.

Отмечу, что индуктивность рассеяния трансформатора ЗНОМ-35 — 40 Гн, а индуктивность рассеяния трансформатора напряжения ЗНОЛ-35 — 185 Гн.

Рисунок 1. Область существования феррорезонанса трансформаторов напряжения ЗНОМ-35 и ЗНОЛ-35.

Как видно из представленного графика, снижение рабочей индукции сильно снизило возможность возникновения феррорезонанса, но не исключило его полностью.

Общий принцип действия антирезонансных мер это демпфирование резонансных колебаний за счет увеличения активных потерь в резонансном контуре. Самый простой способ демпфирования и наиболее распространенный — это применение сопротивления 25 Ом. Принимая во внимание, что этот способ является, плюс ко всему, самым дешевым, мы разработали два устройства защиты от феррорезонанса, это СЗТн и СЗТн-2. Они включаются в дополнительную обмотку трансформатора напряжения, соединенную в разомкнутый треугольник, служащую для измерения напряжения нулевой последовательности. На рис. 2 представлены области существования феррорезонанса с защитным устройством СЗТн и без него. Как видно, область существования феррорезонанса уменьшилась. Из практики применения СЗТн могу отметить, что в наиболее «проблемных» сетях, где наблюдались частые срабатывания предохранителей или повреждения трансформаторов напряжения, после установки СЗТн проблемы были решены.

Рисунок 2. Области существования феррорезонанса с защитным устройством СЗТн и без него

Для уменьшения области существования феррорезонанса была проведена модернизация СЗТн.

Компьютерные исследования показали, что трансформаторы напряжения, которые снабжены устройством СЗТн-2, не вступают в резонанс с сетью. Колебательные процессы в контуре нулевой последовательности, вызванные возмущением в сети, носят затухающий характер.

Надо отметить, что для предотвращения режима феррорезонанса необходимо, чтобы все трансформаторы напряжения были снабжены устройствами СЗТн или СЗТН-2. На графике представлен случай, когда один из трансформаторов напряжения не снабжен устройством защиты от феррорезонанса.

Еще один способ защиты трансформаторов напряжения от феррорезонанса это включение дополнительного трансформатора напряжения нулевой последовательности в нейтраль трехфазной группы. В настоящее время этот принцип является одним из наиболее распространенных конструктивным решением по приданию трансформаторам антирезонансных свойств.

Рисунок 3. Зависимость действующего тока в установившемся режиме, после ОДЗ для трансформатора напряжения ЗНОЛ.4-35 III с нагрузкой 200ВА

В трехфазных группах однофазных трансформаторов, в которых возможно существование магнитного потока нулевой последовательности (как небаланса магнитных потоков трансформаторов напряжения в фазах), дополнительный трансформатор может выполняет роль не только антирезонансного устройства, а еще и измерителя напряжения нулевой последовательности.

Помимо дополнительных мер защиты от воздействия феррорезонанса, которые предлагает производитель трансформаторов напряжения, есть меры, которые возможно предусмотреть на этапе проекта. Это относится к нагрузкам на вторичные обмотки. В связи с повсеместным применением микропроцессорных терминалов фактическая нагрузка на вторичные обмотки составляет меньше одного процента от номинальной. Кроме того что трансформатор работает вне класса точности, существует опасность возникновения феррорезонанса. Согласно проведенным расчетам, область существования феррорезонанса у нагруженного трансформатора гораздо меньше, чем у трансформатора, работающего в режиме холостого хода.

®

Устройства заащиты от феррорезонанса

Уменьшение областей существования феррорезонанса с увеличением вторичной нагрузки объясняется ее демпфирующим действием, т.е. увеличением активных потерь в резонансном контуре.

Расчеты показали, что дальнейшее увеличение вторичной нагрузки приводит к существенному сокращению областей опасного феррорезонанса вплоть до того, что при нагрузке 120ВА и 200ВА вообще не будет возникать устойчивого феррорезонанса при однофазных дуговых замыканиях.

Трансформатор с открытым треугольником: расчет и схема (V-V соединение)

Что такое трансформатор с открытым треугольником?

Трансформатор с открытым треугольником использует два однофазных трансформатора для обеспечения трехфазного питания нагрузки. Открытая система соединения треугольником также называется системой V-V. Системы соединения «открытая треугольник» обычно используются только в аварийных условиях, так как их эффективность низка по сравнению с системами «треугольник-треугольник» (закрытые треугольники) (которые используются при стандартных операциях).

В последующем обсуждении мы объясним эту систему с помощью некоторых числовых значений.

Предположим, у вас есть три однофазных трансформатора по 10 кВА каждый. Они соединены (как первичная, так и вторичная стороны) дельта-соединением, тогда можно сказать, что они соединены в закрытую дельта-систему.

Какую сбалансированную нагрузку 3Ø может обеспечить эта комбинация?

Ответ: эта комбинация может обеспечивать трехфазную сбалансированную нагрузку мощностью 30 кВА. Нагрузка на каждый трансформатор составит 10 кВА, т.е.е. каждый трансформатор работает на своей номинальной мощности.

Теперь пусть один трансформатор поврежден и отключен для ремонта. Теперь оставшаяся система будет работать как система с открытым треугольником (т. е. в открытом треугольнике у нас есть два однофазных трансформатора).

Теперь, какую сбалансированную нагрузку 3Ø может обеспечить эта комбинация?

Ответ: теперь у нас есть два однофазных трансформатора по 10 кВА, но мы не можем поставить 20 кВА, 3Ø сбалансированную нагрузку.

Эта комбинация может обеспечить максимум 17.Трехфазная сбалансированная нагрузка 32 кВА. Нагрузка на каждый трансформатор составит 10 кВА, т.е. каждый трансформатор работает на своей номинальной мощности.

Эффективность этой открытой дельта-системы будет меньше по сравнению с закрытой дельта-системой. Это связано с тем, что оба трансформатора работают с номинальной мощностью (т. е. 10 кВА), поэтому их потери будут равны потерям при полной нагрузке, но мощность будет снижена (мощность 17,32 кВА вместо 20 кВА).

Если выходная мощность системы с открытым треугольником может составлять 20 кВА, то эффективность систем с закрытым треугольником и с открытым треугольником будет одинаковой, и во всем мире для питания трехфазной нагрузки вместо трех однофазных трансформаторов потребуется два может быть достаточно однофазных трансформаторов.

Таким образом, вы можете продолжать трехфазное питание как систему с открытым треугольником, но с пониженной эффективностью.

Так как же рассчитать значение 17,32 кВА? Мы разобьем этот расчет в следующем разделе.

Расчет трансформатора с открытым треугольником (пример задачи)

Начнем с соответствующих уравнений:

Мощность системы с открытым треугольником = x номинал одного трансформатора = x 10 кВА = 17,32 кВА.

ИЛИ

Производительность открытой дельта-системы = 0.577 x мощность закрытой системы треугольника = 0,577 x 30 кВА = 17,32 кВА.

(Общая нагрузка, воспринимаемая системой с открытым треугольником, составляет 57,7% от нагрузки с закрытой системой треугольника)

Вы можете лучше понять приведенный выше расчет с помощью принципиальной схемы, приведенной на рисунке ниже: Схема подключения трансформатора с открытым треугольником

Рисунок выше показана схема подключения открытой дельта-системы. На этой схеме трехфазная нагрузка PF (резистивная нагрузка) питается от двух трансформаторов. Каждый трансформатор рассчитан на 10 кВА (номинальный ток 10 А и номинальное напряжение 1000 В).Можно заметить, что в точке «А» текущий закон Кирхгофа (KCL) выполняется. Также помните, что разность фаз между линейным током и линейным напряжением (линейное напряжение) составляет 30°. Можно заметить, что трехфазная нагрузка потребляет мощность (в кВА) = x1000x10=17320 ВА=17,32 кВА

Нагрузка на каждый трансформатор 10 кВА (Напряжение на каждом трансформаторе 1000 В, ток, протекающий через каждый трансформатор 10 А ). Таким образом, каждый трансформатор работает на 10 кВА, а потребляемая мощность составляет 17 кВА.32 кВА (менее 20 кВА).

Если вы рассчитаете нагрузку в кВт (активная мощность), то вы обнаружите, что нагрузка на оба трансформатора будет равна трехфазной нагрузке (в кВт). Из рисунка-1 можно рассчитать, что нагрузка, обеспечиваемая трансформатором-1, составляет: VI*= =8660,2-j5000

Нагрузка, обеспечиваемая трансформатором-2, составляет:

расчет трансформатора-2, Знак тока минус (это -10 вместо 10, читатели сами разбираются)

Итак, видно, что нагрузка на оба трансформатора 8660.2 Вт (8,66 кВт), и они питают нагрузку 3Ø 17,32 кВт.

Один трансформатор вырабатывает реактивную мощность 5000 ВАР (5 кВАр), другой потребляет такое же количество реактивной мощности. Реактивная мощность, потребляемая нагрузкой, равна нулю (поскольку это резистивная нагрузка, коэффициент мощности равен единице). Поскольку между обоими трансформаторами происходит обмен реактивной мощностью, по этой причине общая номинальная мощность трансформаторов в кВА больше, чем номинальная мощность в кВА нагрузки.

Предположим, что нагрузка нерезистивная, ее коэффициент мощности равен cosø, тогда можно рассчитать коэффициент мощности обоих трансформаторов как cos(30+ø) и cos(30-ø).На этой основе можно рассчитать мощность, выдаваемую трансформаторами.

В данном примере нагрузка резистивная, коэффициент мощности равен единице, следовательно, ø=0, следовательно, активная мощность (кВт), выдаваемая трансформатором, составляет 10 кВАxcos30=8,66 кВт.

Трансформатор с открытым треугольником — нарушение напряжения

Трансформатор с открытым треугольником

использует два однофазных трансформатора для обеспечения трехфазного питания. Сбалансированное трехфазное питание может быть получено путем соединения трансформаторов в открытый треугольник или V-образное соединение.При этом токи, которые протекали бы в обмотках третьего трансформатора, шунтируются в обмотки двух трансформаторов в открытом треугольнике. Линейные напряжения передаются от первичной обмотки к вторичной за счет обычной магнитной индукции.

Читайте также: Сломанная дельта

Преимущества трансформатора с открытым треугольником
  • Может обеспечить питание трехпроводной незаземленной сети, используя только два однофазных трансформатора.
  • Может подавать питание на четырехпроводную сеть с заземлением, заземлив средний отвод на одной ножке трансформатора.
  • Три однофазных трансформатора, соединенных по схеме «замкнутый треугольник», могут быть переподключены к схеме «открытый треугольник» в случае, если один трансформатор будет выведен из эксплуатации для проведения технического обслуживания, хотя и с меньшей мощностью кВА.

Недостатки трансформатора с открытым треугольником
  • Даже если трансформатор с разомкнутым треугольником сбалансирован по нагрузке, это соединение склонно к дисбалансу напряжения.
  • Мощность комбинированного трансформатора должна составлять 115 % кВА нагрузки.
  • Не очень эффективно.

Принцип действия трансформатора с открытым треугольником

Рассмотрим трехфазный источник, подключенный к трансформатору с открытым треугольником, как показано на рисунке ниже. Вторичная обмотка трансформатора разомкнута. Напряжение, измеренное между A-B, B-C, C-A, будет таким же, как и напряжение, измеренное на источнике (генераторе). Это означает, что отсутствие третьей обмотки не влияет на распределение напряжения по трем углам треугольника, образованного двумя однофазными трансформаторами.Соотношение фаз между тремя напряжениями также будет похоже на то, что ожидается в трехфазной системе треугольника. Это ключевая идея, которую необходимо понять . Из-за магнитной индукции вторичное напряжение с идеальным трехфазным напряжением и соотношением фаз будет индуцироваться от первичной к вторичной. Теперь у нас есть трехфазное напряжение на вторичных клеммах открытого треугольника.

Открытое соединение треугольником

Расчет напряжения трансформатора с открытым треугольником

Чтобы математически обосновать расчет напряжения с открытым треугольником, примените закон Кирхгофа для напряжения на вторичных обмотках,

Мы знаем, что в дельта-системе

Где V — напряжение на любой из двух вторичных обмоток.

Из приведенного выше уравнения видно, что напряжение на третьей ветви [переменного тока] с «отсутствующим» трансформатором составляет В 120, что именно то, что мы ожидали бы в треугольной системе. Это связано с тем, что в трехфазной системе, где напряжения смещены на 120 градусов, векторы образуют замкнутый контур с суммой трех напряжений, равной нулю. Это основной механизм «получения» третьей фазы с использованием всего двух трансформаторов.Та же теория применима и к открытой дельте первичной стороны. На векторной диаграмме ниже «ab» и «bc» — приложенные напряжения. Напряжение, измеренное на разомкнутой обмотке «ac», будет таким, что оно замкнет треугольник дельта-напряжения.

Открытый треугольник напряжения треугольника

Поток тока в трансформаторе открытого треугольника

Рассмотрим нагрузку с единичным коэффициентом мощности , подключенную к трансформатору с открытым треугольником, как показано ниже.

Открытая дельта

Как обсуждалось выше, трехфазное напряжение на клеммах нагрузки будет иметь одинаковую величину при смещении угла фазы на 120 0 .Из-за характера векторной зависимости между дельта-напряжениями и токами линейные токи будут иметь фазовый угол 30 0 по отношению к дельта-векторам напряжения.

Рассмотрим положение вектора, показанное на рисунке выше. В тот момент, когда магнитуда I b достигает максимума, I a и I c каждый имеют амплитуды меньше своих максимальных и текут в направлении, противоположном I a . Это показано на трехфазной диаграмме выше.Если I b течет от трансформатора к нагрузке I a , I c течет от нагрузки к трансформатору. I a протекает через трансформатор T 1 , а Ic протекает через трансформатор T 2 . Эта схема течения будет меняться в зависимости от положения векторов.

В зависимости от положения векторов напряжения, либо оба трансформатора делят половину общей мощности нагрузки, либо один несет всю нагрузку, а другой не несет никакой нагрузки.Таким образом, трансформаторы нагружены не симметрично в течение одного полного цикла формы переменного напряжения.

Из-за того, что в открытом треугольнике у нас нет трансформаторов через обмотку «ac», токи в двух однофазных трансформаторах будут равны линейным токам и опережают и отстают на 30 0 . Это означает, что даже при единичной нагрузке коэффициента мощности; трансформаторы имеют внутренний коэффициент мощности 86,6% (Cos30=86,6). Один трансформатор будет иметь опережающий коэффициент мощности, а другой будет работать с отстающим коэффициентом мощности.Для сбалансированной нагрузки с коэффициентом мощности, равным единице, один трансформатор имеет коэффициент мощности cos(30-ø), а другой имеет коэффициент мощности cos(30+ø). Следовательно, регулирование напряжения в обоих трансформаторах различно. Это причина того, что трансформаторы с открытым треугольником даже при идеально сбалансированной нагрузке вторичное напряжение не сбалансировано. Асимметрия напряжения меньше при использовании трансформаторов с более низким импедансом.

Другими словами, один трансформатор вырабатывает реактивную мощность, а другой потребляет реактивную мощность. По этой причине выходная мощность трансформатора с открытым треугольником равна 57.7% вместо ожидаемых 66,7%.

Трансформатор с открытым треугольником Расчеты

Для положения вектора, указанного выше, получим общее значение кВА трансформатора с открытым треугольником.

1 St Трансформатор [T1]:

Vab=V, все три напряжения одинаковы на обмотке открытого треугольника.

2 nd Трансформатор [T2]:

В bc = В, все три напряжения одинаковы на обмотке открытого треугольника.Отрицательное значение Ic берется для выравнивания Ic с вектором напряжения.

Общее количество кВА, преобразованное двумя трансформаторами:

кВА преобразованы каждый трансформатор составляет:

Это означает, что общая мгновенная мощность, преобразованная каждым трансформатором, образующим систему с открытым треугольником, составляет всего 86,6% от его номинальной мощности.

Например, если у нас есть два однофазных трансформатора мощностью 300 кВА каждый, подключенных по схеме «открытый треугольник», максимальная нагрузка, которую можно подключить к трансформатору, составляет 600 кВА*0.866=520 кВА.

 

Чем трансформатор с открытым треугольником отличается от обычных трехфазных трансформаторов?

кВА, преобразованные трансформатором с открытым треугольником, равны

кВА, преобразованное обычным трехфазным трансформатором (замкнутый треугольник), равно

Коэффициент мощности принимается равным единице в обоих приведенных выше случаях.

Отношение кВА между открытым треугольником и обычным трехфазным трансформатором составляет

Это означает, что трансформатор с открытым треугольником сможет обеспечить только 57.7% от мощности эквивалентного трехфазного трансформатора треугольника с аналогичным напряжением и током нагрузки.

Другой способ заявить то же самое: если трансформатор «треугольник-треугольник» преобразовать в трансформатор с открытым треугольником, то новый трансформатор сможет обеспечить только 57,7% кВА исходного соединения «треугольник-треугольник».

Обратите внимание, что распространенной ошибкой является предположение, что новый кВА должен составлять 2/3 исходного кВА. Как видно, это не так, и новое значение кВА составляет 1/ √3 при преобразовании из дельта-дельта в открытую дельту.  

Как подобрать трансформатор с открытым треугольником для заданной нагрузки?

Для расчета трансформатора с открытым треугольником общая мощность трансформатора в кВА должна составлять 115 % от подключенной нагрузки.

Соединение по схеме «открытый треугольник» для измерения напряжения

Применение подключения по схеме «открытый треугольник» для электроснабжения потребителей в настоящее время встречается все реже. Из-за присущих проблем дисбаланса напряжения новые соединения с использованием открытого треугольника не являются обычным явлением.

Однако, , подключение по схеме «открытый треугольник» обычно используется при измерении напряжения, особенно на СН (среднее напряжение) (>1 кВ). Преимущество соединения «открытый треугольник» для учета на СН состоит в том, что требуется всего два трансформатора напряжения (ТН). ТН дороги при более высоких напряжениях, и, следовательно, соединение по схеме «открытый треугольник» обеспечивает экономичный способ сбора данных о напряжении. Поскольку измерительные цепи не имеют значительной нагрузки (нагрузки), не будет никакого тока нагрузки и, следовательно, не будет проблемы с асимметрией напряжения.

Теория того, как можно получить трехфазное напряжение с помощью соединения по схеме «открытый треугольник», аналогична описанной в верхней части этой статьи « Принцип работы трансформатора с открытым треугольником» .

Ниже приведена схема соединения по схеме «открытый треугольник», применяемая в цепях учета среднего напряжения.

Соединение с открытым треугольником для измерения напряжения

Преимущества соединения по схеме «открытый треугольник» при измерении напряжения
  • Несмотря на то, что в цепи всего два ТН, мы ПОЛУЧИМ все три фазных напряжения (Vab, Vbc, Vac).
  • Поскольку первичные обмотки ТН не заземлены, ТН менее подвержен феррорезонансным повреждениям.
  • Это соединение хорошо подходит для измерения напряжения в незаземленной системе треугольник.
  • Более экономичен по сравнению с подключением трех ТН в треугольник или звезду.
  • Поскольку вторичная обмотка ТН может быть заземлена, это стабилизирует напряжение и обеспечивает защиту в случае короткого замыкания одной фазы на землю.

  Недостатки соединения по схеме «открытый треугольник» при измерении напряжения
  • Для измерения доступны только линейные напряжения.Напряжение нейтрали линии недоступно при таком подключении.
  • Поскольку вторичная фаза «b» заземлена, люди часто полагают, что имеется линейное напряжение нейтрали, и неправильно подключают проводку к измерителям мощности, реле и т. д. .

Читайте также:

Открытый Y-Открытый Дельта

Сломанная дельта

Нейтральная инверсия и нейтральное смещение

Соединения трансформатора: фазовый сдвиг и полярность

Векторная диаграмма соединения звездой и треугольником

Калькулятор трансформатора

Соединение трансформаторов с открытым треугольником (V-V)

Соединение по схеме «открытый треугольник» — это метод соединения трансформатора, используемый для преобразования трехфазной мощности с использованием двух однофазных трансформаторов .В этой статье вы узнаете, как выполняется это соединение, а также теорию, стоящую за этим.

Соединение Скотта — это еще один метод, используемый для той же цели преобразования трехфазной мощности с использованием двух однофазных трансформаторов.

Оба этих метода приводят к слегка несбалансированным выходным напряжениям под нагрузкой из-за несимметричных соотношений. Дисбалансом можно пренебречь при обычных условиях эксплуатации.

Соединение с открытым треугольником (соединение V-V)

В случае выхода из строя одного трансформатора в соединенной звездой системе из 3 однофазных трансформаторов на подстанции трехфазное питание не может быть подано до тех пор, пока неисправный трансформатор не будет заменен или отремонтирован.Чтобы устранить это нежелательное условие, однофазные трансформаторы обычно соединяют в Δ-Δ .

В этом случае, если один трансформатор выходит из строя, можно продолжать подачу трехфазного питания с помощью двух других трансформаторов, поскольку такое расположение обеспечивает правильное соотношение напряжения и фазы на вторичной обмотке.

Тем не менее, с двумя трансформаторами емкость батареи снижается до 57,7% от того, что было со всеми тремя трансформаторами в эксплуатации (т.е., полный контур Δ-Δ).

Как работает Open Delta Connection?

Если один трансформатор удален в соединении Δ-Δ трех однофазных трансформаторов, полученное соединение становится открытым треугольником или соединением V-V.

При полном соединении Δ-Δ напряжение любой фазы равно и противоположно сумме напряжений двух других фаз.

Таким образом, в условиях холостого хода, если снять один трансформатор, два других сохранят то же трехфазное напряжение на вторичной стороне.

В условиях нагрузки напряжения вторичной линии будут немного несимметричными из-за несимметричного соотношения падений импеданса в трансформаторах.

Соединение по схеме «открытый треугольник» в трансформаторе

На рисунке показано соединение по схеме «открытый треугольник» (или V-V); снят один трансформатор, показанный пунктиром . Для простоты нагрузка считается соединенной звездой.

На рисунке ниже показана векторная диаграмма для напряжений и токов .

Векторная диаграмма трансформаторов с открытым треугольником

– V AB , V BC, и V CA представляет линейные напряжения первичной обмотки.

– V ab , V bc, и V ca представляют междуфазные напряжения вторичной обмотки.

– V и , V bn и V cn представляют фазные напряжения нагрузки.

Для индуктивной нагрузки токи нагрузки I a , I b и I c будут отставать от соответствующих напряжений V и , V bn, и V cn на фазовый угол нагрузки ϕ.

Обмотки трансформатора ab и bc будут обеспечивать мощность, определяемую формулой;

P ab = V ab I a cos(30° + ϕ)

P bc = V cb I c cos(30° – ϕ)

Пусть, В ab = В cb = В, номинальное напряжение вторичной обмотки трансформатора

I a = I c = I, номинальный ток вторичной обмотки трансформатора

Для резистивной нагрузки – коэффициент мощности = 1 i.е. ϕ = 0°

Мощность, подаваемая на резистивную нагрузку через соединение V-V, составляет

.

P v = P ab + P bc = VI cos30° + VI cos30° = 2VI cos30°

Когда все три трансформатора соединены треугольником, мощность, подаваемая на резистивную нагрузку, составляет

Р Δ = 3VI

P v / P Δ = 2VI cos30°/ 3VI = 2 cos30°/ 3 = 0,577

Следовательно, допустимая мощность схемы с разомкнутым треугольником (V-V) (без перегрева трансформаторов) составляет 57.7% от мощности полного Δ-Δ контура тех же трансформаторов.

В схеме с разомкнутым треугольником (V-V) доступно только 86,6% номинальной мощности двух трансформаторов. Это можно легко доказать.

Рабочая мощность / Доступная мощность = 2VI cos30°/2VI = cos30° = √3/2 = 0,866

Пример соединения по схеме «открытый треугольник»

Проиллюстрируем подключение по схеме «открытый треугольник» (V-V) на числовом примере.

Предположим, что три одинаковых однофазных трансформатора, каждый мощностью 10 кВА , соединены в треугольник Δ-Δ. Общая мощность трех трансформаторов 30 кВА .

При удалении одного трансформатора система возвращается к схеме разомкнутого треугольника (V-V) и может подавать 3-фазное питание на 3-фазную нагрузку.

Однако мощность в кВА схемы с открытым треугольником (V-V) снижается до 30 x 0,577 = 17,3 кВА, а не до 20 кВА, как можно было бы ожидать.

Эта уменьшенная мощность может быть определена другим способом.

Располагаемая мощность двух трансформаторов составляет 20 кВА. При работе в схеме открытого треугольника (V-V) доступно только 86,6% номинальной мощности , т.е. 20 x 0,866 = 17,3 кВА.

Коэффициент мощности трансформаторов в цепи V-V

Когда цепь с разомкнутым треугольником подает 3-фазную мощность, коэффициент мощности двух трансформаторов не одинаков (за исключением единичного коэффициента мощности).

Таким образом, регулирование напряжения двух трансформаторов не будет одинаковым.Если угол коэффициента мощности нагрузки равен f, то

коэффициент мощности трансформатора 1 = cos (30° – ϕ)
коэффициент мощности трансформатора 2 = cos (30° + ϕ)

1. При нагрузке п.ф. = 1 т.е. ϕ = 0°

В этом случае каждый трансформатор будет иметь коэффициент мощности 0,866.

2. При нагрузке п.ф. = 0,866 т.е. ϕ = 30°

В этом случае один трансформатор будет иметь коэффициент мощности cos (30° – 30°) = 1, а другой – cos (30° + 30°) = 0,5.

3.При нагрузке p.f = 0,5, т.е. ϕ = 60°

В этом случае один трансформатор будет иметь коэффициент мощности cos (30° – 60°) = 0,866, а другой – cos (30° + 60°) = 0,

Таким образом, при коэффициенте мощности нагрузки 0,5 один трансформатор выдает всю мощность при коэффициенте мощности 0,866, а другой (хотя он все еще должен быть в цепи) не выдает мощности вообще.

Применение соединения Open Delta или Open Delta (V-V)

Схема с разомкнутым треугольником имеет ряд преимуществ.Несколько приложений приведены ниже в качестве иллюстрации:

  1. Цепь может использоваться в аварийной ситуации, когда один трансформатор в полной цепи Δ-Δ должен быть удален для ремонта и требуется непрерывность работы.
  2. При выходе из строя первичной или вторичной обмотки одного трансформатора полной схемы Δ-Δ система может работать как схема с разомкнутым треугольником (VV) и может подавать 3-фазную мощность (с пониженной мощностью) на 3-фазную нагрузку .
  3. Цепь иногда устанавливается как схема с разомкнутым треугольником (V-V) с пониманием того, что ее мощность может быть увеличена за счет добавления еще одного трансформатора для формирования полной схемы Δ-Δ.Как было показано ранее,

P v / P Δ = 1/√3 = 0,577

P Δ = √3 P v

Таким образом, если цепь V-V заменяется полной цепью Δ-Δ, емкость увеличивается в √3 раза.

Что такое трансформатор с открытым треугольником

В трехфазных системах обычно используются трансформаторы с тремя обмотками (или ветвями) на сторону.Эти три обмотки часто соединяются треугольником или звездой, что приводит к распространению конфигураций трансформаторов, таких как треугольник-треугольник или треугольник-звезда. Трансформатор с открытым треугольником представляет собой специальную схему, в которой используются только две обмотки.

Если вы плохо знакомы с трансформаторами, взгляните на Power Transformers — Введение.

Конфигурация трансформатора

На рисунке показано подключение трансформатора с открытым треугольником. И на первичной, и на вторичной всего по две обмотки.Даже в этой конфигурации все еще возможно преобразовать трехфазное напряжение.


Трансформатор открытого дельта

Трансформатор открытого дельта не используется обычно. Как правило, они используются для небольших нагрузок, где важна стоимость. В качестве альтернативы их можно использовать в качестве аварийной меры, если выйдет из строя только одна обмотка трансформатора.

Иногда можно услышать трансформатор с разомкнутым треугольником, называемый трансформатором с V-образным соединением.

Подаваемая мощность

Иногда мощность, подаваемая трансформатором с открытым треугольником, сравнивается с мощностью эквивалентного трехобмоточного трансформатора.Обычно приводятся такие цифры, как наличие 57,7% мощности эквивалентного трехобмоточного трансформатора или 87% мощности двух трансформаторов (одинаковый размер обмотки). Хотя вы можете думать о трансформаторе таким образом, более плодотворно рассматривать не сравнения, а необходимые расчеты на трансформаторе с открытым треугольником.

Рассмотрим иллюстрацию, показывающую выходной сигнал трансформатора с замкнутым треугольником и с открытым треугольником. Обратите внимание, что при соединении треугольником в линию ток в √3 раза больше фазного тока, тогда как при открытом треугольнике они одинаковы.

Выходная мощность трансформатора (в ВА) указана для сбалансированной трансформаторной системы для соединения по замкнутому треугольнику (с использованием фазного тока), что дает:

ВА=3VLIф

И для соединения по открытому треугольнику:

ВА=3ВLIф

Отношение мощности открытого треугольника к мощности закрытого треугольника дает:

 3VLIph4VLIph=0,577 (или 57,7%)

Резюме

Трансформаторы с открытым треугольником представляют собой трехфазные устройства, только с двумя обмотками на каждой из первичной и вторичной сторон.Несмотря на то, что он дешевле обычного трехобмоточного трансформатора, открытый треугольник обеспечивает только 57,7% мощности обычного трансформатора (а не две трети, 66,7%, как можно было бы ожидать). Трансформаторы с открытым треугольником применяются ограниченно, хотя в определенных ситуациях они могут быть полезны.

Соединение трансформатора по схеме «открытый треугольник»

Когда два однофазных трансформатора соединены по схеме «открытый треугольник», устройство может обеспечить трехфазное питание нагрузки. Соединение трансформатора с открытым треугольником также известно как соединение V-V.

Замкнутое соединение треугольником трансформатора обеспечивает трехфазное питание при подключении к симметричной нагрузке с индивидуальным разделением 1/3 нагрузки. Если одна из обмоток треугольника размыкается, трансформатор все еще может работать с двухфазной обмоткой треугольником. Схема подключения трансформатора по схеме «открытый треугольник» показана ниже.

Эффективность открытого соединения треугольником ниже, чем закрытого соединения треугольником. Тем не менее, трансформатор может работать с пониженной эффективностью при открытом соединении треугольником или V-V.Давайте обсудим, как трансформатор выдает трехфазную мощность при открытом соединении треугольником, когда одна из фаз отсутствует. Две фазы Vab и Vbc доступны, а Vac отсутствует. Векторная сумма всех трех фазных напряжений равна нулю. Следовательно,  напряжение на клемме открытого треугольника равно ;

Vca = – ( Vab + Vbc)


Векторная диаграмма соединения «открытый треугольник» показана на рисунке ниже.

Vab и Vbc равны по величине, поэтому результирующая будет равна V и отклонится на 120 градусов от эталонного напряжения Vab и Vbc.Отсюда видно, что соединение по схеме «открытый треугольник» может обеспечить трехфазное питание нагрузки. Если один из трансформаторов, соединенных треугольником, размыкается, а нагрузка на трансформатор одинакова, трансформатор перегружается. В этом случае необходимо уменьшить нагрузку на трансформатор во избежание перегрузки. Номинальная мощность ВА трансформатора при открытом соединении треугольником уменьшается по сравнению с номинальной мощностью ВА трансформатора при закрытом соединении треугольником.

Когда мы подаем трехфазное питание на трансформатор с открытым треугольником, оба трансформатора работают с разным коэффициентом мощности.Один трансформатор работает с коэффициентом мощности (30-Φ), а другой трансформатор работает с коэффициентом мощности (30+Φ).

Активная мощность, отдаваемая одним трансформатором, составляет кВА Cos(30-Φ), активная мощность, отдаваемая другим трансформатором, подключенным по схеме разомкнутого треугольника, составляет кВАCos(30+Φ).

Случай 1

Когда все три обмотки трансформатора в цепи

Пусть,

Vph – Фазное напряжение каждой вторичной обмотки

Iph – Фазный ток каждой вторичной обмотки

равно фазному напряжению.

VL = VPH

VA Рейтинг закрытого дельта-трансформатора

= √3 V L I L
= 1,732 VHP X √3 IPH

= 1,732 VHH x 1,732 IPH

= 3 VPH IPH

Вариант 2

Соединение по схеме «открытый треугольник»

При соединении по схеме «треугольник» линейный ток в 1,732 раза больше фазного тока, а при соединении по схеме «открытый треугольник» линейный ток равен фазному току. Векторная диаграмма трансформатора с открытым треугольником приведена ниже.

ВА трансформатора с открытым треугольником;

Мощность трансформатора с открытым треугольником в ВА можно рассчитать следующим образом.

Мощность трансформатора с открытым треугольником составляет кВт;

= VphIph Cos(30-Φ) + VphIph Cos(30-Φ)
= Vph Iph[ Cos(30-Φ)+Cos(30-Φ)]

= Vph Iph[ 2Cos30 CosΦ]

=Vph Iph[ 2 x √3/2 CosΦ]

= Vph Iph[ √3 CosΦ]

= √3 Vph Iph CosΦ
= √ 3 Vph Iph CosΦ   ——(1)
9004 Из уравнения
9004 ), мощность трансформатора с открытым треугольником составляет ВА;

= √ 3 Vph Iph
= 1.732 Vph x Iph
= 1,732 Vph Iph

Максимальная мощность открытого треугольника по сравнению со стандартной максимальной мощностью 3-фазного треугольника

Соотношение между номинальной мощностью в ВА при подключении открытым треугольником и закрытым треугольником выглядит следующим образом.

Номинальная мощность ВА открытого треугольника / замкнутого треугольника

Из приведенного выше видно, что мощность передачи ВА трансформатора разомкнутого треугольника составляет 57,7 % от мощности ВА, когда все три трансформатора соединены треугольником .


Суммарная мощность ВА, доступная при соединении двух трансформаторов по схеме треугольника, составляет 2 В/ч Iф. Однако фактическая подача ВА при подключении по схеме «открытый треугольник» составляет 1,732 В/ч Iф.

Коэффициент полезности трансформатора (TUF)
Отношение фактической ВА, доступной к общей ВА, доступной при соединении по схеме «открытый треугольник», называется коэффициентом полезности трансформатора (TUF).






2





2


2 Примеры:
Предположим, нагрузка VA требования VA составляет 60 ВА.Какой будет номинальная мощность каждого трансформатора при подключении

  • Соединение по схеме «замкнутый треугольник»
  • Соединение по схеме «открытый треугольник»

20 ВА, поэтому номинальная мощность каждого трансформатора составляет 20 ВА.

Если один из трансформаторов удален из замкнутого треугольника, а два трансформатора подключены к открытому соединению треугольником, то общая подача ВА будет 60 x 0.557 = 33,42 ВА, а каждый трансформатор обеспечивает 33,42/2 = 16,71 ВА. Нагрузка цепи составляет 60 ВА, поэтому трансформаторы на 20 ВА, подключенные по схеме «открытый треугольник», не могут обеспечить мощность 60 ВА в нагрузку. Новая номинальная мощность трансформаторов для подключения по схеме «открытый треугольник» для обеспечения 60 ВА будет равна 60/0,557= 107,71 ВА. Таким образом, номинальная мощность каждого трансформатора при соединении по схеме «открытый треугольник» для подачи 60 ВА в нагрузку будет составлять 107,71/3=35,90 ВА.

Два однофазных трансформатора мощностью 100 кВА соединены в открытый треугольник.Рассчитайте максимальную номинальную мощность ВА каждого трансформатора при подключении по схеме «открытый треугольник»?

Общая номинальная мощность обоих трансформаторов = 100+100 = 200 кВА
Коэффициент полезного действия трансформатора = 0,866
Номинальная мощность трансформатора с открытым треугольником = TUF x Суммарная номинальная мощность ВА = 173,2 кВА
ВА мощность каждого трансформатора = 173,2/2 = 86,6 кВА

Два однофазных трансформатора мощностью 500 кВА соединены в открытый треугольник.Рассчитайте максимальную отдаваемую мощность ВА трансформатора с открытым треугольником.

Если три трансформатора мощностью 500 кВА соединены в замкнутый треугольник, максимальная подача ВА = 3 x 500 = 1500 кВА

ВА мощность трансформатора

=0,577 x (ВА мощность трансформаторов, соединенных треугольником)
=0,577 x 1500
= 865,5 кВА

ВА мощность каждого трансформатора =865.5/2 = 432.75 KVA


1 Альтернативный метод:




1

2 VA Рейтинг каждого трансформатора в открытом дельте
= TUF X VA Рейтинг каждого трансформатора
= 0.866 x 500
= 432.75

Два фазные трансформаторы мощностью 15 МВА, 4160 В соединены в открытый треугольник, образуя трехфазный трансформатор. Рассчитайте максимальную мощность, которую может дать этот трансформатор.

3 Связанные сообщения о трансформаторе

Пожалуйста, следуйте и, как мы:

20 16 сентября 2020 г.

Трансформатор напряжения с открытым треугольником уменьшает напряжение переменного тока и большой ток пропорционально значению, которое может быть измерено непосредственно счетчиком (автоматический регулятор напряжения переменного тока), что удобно для прямого измерения счетчиком и обеспечивает питание для релейной защиты и автоматических устройств. .

Для чего используется трансформатор напряжения с открытым треугольником?

Трансформатор для энергосистемы — это специальный трансформатор, который передает информацию о высоком напряжении и большом токе электрической сети на низковольтный и слаботочный вторичный учет, измерительный прибор, релейную защиту и автоматику. Это первичная система и вторичная система. Первичная обмотка подключается к электросети, а вторичная обмотка подключается к измерительным приборам и устройствам защиты.

Трансформатор напряжения с открытым треугольником может измерять напряжение, ток и электрическую энергию первичной системы совместно с измерительными приборами и приборами учета; совместно с устройствами релейной защиты и автоматики может формировать электрозащиту и автоматику различных неисправностей в электросети. Производительность трансформаторов напрямую влияет на точность измерения и учета энергосистемы и надежность устройств релейной защиты.

Открытый треугольник фактически измеряет нулевую последовательность, в основном для проверки изоляции. В нормальных условиях на разомкнутом треугольнике напряжения нет. При возникновении в системе однофазного заземления на одной фазе первичной обмотки трансформатора напряжения не будет напряжения, в результате чего на соответствующей вторичной обмотке не будет напряжения, а на открытом треугольнике появится 100В. Напряжение, действие реле напряжения, аварийный сигнал или отключение.

Открытый треугольник относится к соединению трех вторичных обмоток трехфазного трансформатора напряжения .Трехфазные вторичные обмотки соединены по схеме треугольника, но в конце одна точка не соединена в открытый треугольник.

Вторичная обмотка трансформатора напряжения не может быть закорочена. Открытый треугольник PT предназначен для обнаружения однофазного замыкания на землю (однофазный стабилизатор напряжения 5 кВА). Когда это нормально, векторная сумма трех фазных напряжений равна 0. Когда происходит замыкание между фазой и землей, три фазы больше не равны нулю.Подключен встык, измеряется сумма этого вектора напряжения. Когда фаза полностью заземлена, напряжение открытого треугольника составляет 100 В. При работе открытого треугольника заземляющий вольтметр больше не размыкается, а замыкается.

Однофазные трансформаторы, соединенные треугольником



ЦЕЛИ

• объясните с помощью схем, как подключаются однофазные трансформаторы в трехфазной схеме «замкнутый треугольник-треугольник».

• описывать отношения между напряжениями на каждой катушке и на трехфазные линии как для входа (первичные), так и для выхода (вторичные) трансформаторной батареи дельта-треугольник.

• перечислите этапы процедуры проверки правильности подключения вторичные катушки в схеме с закрытым треугольником включают типичное напряжение чтения.

• опишите, как группа трансформаторов, соединенная по схеме «треугольник-треугольник», может обеспечить как 240 вольт, трехфазная нагрузка и 120/240 вольт, однофазная, трехпроводная нагрузка.

• опишите, используя диаграммы, соединение «открытый треугольник» и его использование.

• определить первичные отводы для трехфазного подключения.

Большая часть электроэнергии вырабатывается трехфазными генераторами переменного тока. Трехфазные системы используются для передачи и распределения электроэнергии. генерируемая электрическая энергия. Напряжение в трехфазных сетях часто должно трансформироваться либо от более высокого значения к более низкому, либо от более низкого значение до более высокого значения.

Преобразование напряжения в трехфазных системах обычно достигается с помощью использование трех однофазных трансформаторов ( 1 ). Эти трансформаторы могут быть подключены несколькими способами для получения желаемых значений напряжения.

Обычная схема подключения, которую часто приходится использовать электрику. для трех однофазных трансформаторов используется соединение по схеме «треугольник».

Другим часто используемым типом соединения является открытый треугольник или V-образная форма. соединение, которое требует только двух трансформаторов для преобразования напряжения на трехфазная система.

СОЕДИНЕНИЕ ПО ТРЕУГОЛЬНИКУ

Когда три однофазных катушки соединены так, что каждый конец катушки соединен к началу другого витка принудительно подключается простая замкнутая дельта-система. ( 2).


бол. 1 Три больших однофазных маслонаполненных электростанции станционного класса трансформаторы (компания McGraw-Edison, подразделение Power Systems)


ил. 2 Простое соединение треугольником

Когда три катушки помечены как Катушка A, Катушка B и Катушка C, конец каждой из трех катушек помечен буквой 0.Начало катушек отмечены A, B и C. Обратите внимание, что каждый конец катушки соединен с другой катушкой начало. Каждая из трех точек соединения связана с проводом, питающим линию. трехфазная система.

Если для понижения напряжения 2400 вольт необходимо использовать три однофазных трансформатора, трехфазное, до 240 вольт, трехфазное, используется соединение по схеме «замкнутый треугольник». Каждый из трех трансформаторов рассчитан на 2400 вольт на высоковольтной линии. стороне и 240 вольт на стороне низкого напряжения ( 3).

СОЕДИНЕНИЕ ТРЕУГОЛЬНИКА

Выводы трансформатора на входе высокого напряжения или на первичной стороне каждого однофазные трансформаторы имеют маркировку h2 и h3. Провода на низком напряжении Выход или вторичная сторона каждого однофазного трансформатора обозначены X1 и X2.

Для соединения первичных обмоток ВН по схеме замкнутый треугольник к трехфазному источнику три обмотки подключаются следующим образом: при соединении конец одной первичной обмотки соединяется с начало следующей первичной обмотки.В fgr3 h2 является началом каждого витка, а h3 — конец каждого витка. Таким образом, каждый конец первичной обмотки h3 подключен к началу h2 другой первичной обмотки. трехфазный линейный провод также подключается в каждой точке соединения h2-h3. Обратите внимание, что первичный обмотка каждого трансформатора подключается непосредственно к сети напряжения. Это означает, что трансформаторы, соединенные треугольником, должны быть намотаны для полной линии. Напряжение. На рисунке 3 напряжение каждой из трех линий составляет 2400 вольт, и первичная обмотка каждого трансформатора также рассчитана на 2400 вольт.После выполнения первичных высоковольтных подключений трехфазный 2400-вольтовый вход может находиться под напряжением. Нет необходимости проверять полярность на входная сторона.


ил. 3 Принципиальная схема соединения трансформатора треугольник-треугольник

Следующим шагом является подключение низковольтного выхода или вторичных обмоток по схеме закрытой дельты. Выводы вторичной обмотки имеют маркировку X1 для начало каждой катушки и X2 для конца каждой катушки.При создании соединения на вторичном, необходимо выполнить следующую процедуру:

1. Убедитесь, что выходное напряжение каждого из трех трансформаторов составляет 240 вольт.

2. Соединить конец одной вторичной обмотки с началом другой вторичная обмотка ( 4).


ил. 4: Вольтметр используется для проверки правильности соединений.


ил. 5: Показания вольтметра указывают на неправильное подключение.

Напряжение на открытых концах, показанное в 4, должно быть одинаковым. как выход каждого трансформатора или 240 вольт. Если один из трансформаторов имеет перепутанные соединения вторичной обмотки, напряжение на разомкнутом концы будут 1,73 х 240 = 415 вольт.

рис. 5 показывает неправильное подключение, которое необходимо изменить, чтобы что это то же самое, что и соединение, показанное в 4.

рис. 6 показаны правильные соединения вторичной обмотки. третьего трансформатора .Напряжение на двух последних открытых концах должен быть равен нулю, если все трансформаторы подключены, как показано на рисунке. Если напряжение равен нулю на двух последних открытых концах, они могут быть соединены вместе. Линейный вывод затем подключается к каждой из трех точек соединения X1 — Х2. Эти три провода представляют собой 240-вольтовый трехфазный выход. Обратите внимание, что каждый трех линейных напряжений и каждого из трех выходных напряжений трансформатора равно 240 вольт.


ил.6: Показание вольтметра указывает на правильность соединений.

При перепутывании вторичной обмотки третьего трансформатора напряжение на двух последних открытых выводах 240 + 240 = 480 вольт.

рис. 7 иллюстрирует неправильное подключение, в результате которого на 480 вольт. Соединения на третьей вторичной обмотке трансформатора должны быть перевернутый.

ил. 7: (см. вверху справа) Показание вольтметра указывает на изменение направления катушка

Внимание: Никогда не выполняйте последнее подключение, если есть разница в напряжении. больше нуля.Если соединения выполнены правильно, эта разность потенциалов равен нулю. Соблюдайте меры предосторожности. Обесточьте первичку, делая связи.

Когда три трансформатора соединены первичными обмотками треугольником, а вторичными обмотками треугольником, общее соединение называется треугольником-треугольником. связь. Первый дельта-символ указывает на способ подключения первичные обмотки, а второй символ треугольника показывает, как вторичные обмотки подключены.При использовании двух или трех однофазных трансформаторов для ступенчатого понижающее или повышающее напряжение в трехфазной системе, группа называется трансформатором банк.


ил. 8: Схема подключения треугольник-треугольник.

ill 8 — это еще один способ сначала показать соединение с закрытой треугольником. показано на рис. 3. Проследив соединение, можно видно, что высоковольтная и низковольтная обмотки соединены в паттерн закрытая дельта.Этот тип схемы трансформатора часто используется электриком.

НАПРЯЖЕНИЕ И ТОК

При любом подключении трансформатора по схеме «замкнутый треугольник» необходимо учитывать два важных факта. держал в уме.

1. Линейное напряжение и напряжение на обмотках трансформатора равны тоже самое. Исследование любого соединения треугольником показывает, что каждая катушка трансформатора подключается непосредственно через два линейных провода: следовательно, линейное напряжение и напряжение катушки трансформатора должны быть одинаковыми.

2. Линейный ток больше, чем ток катушки при соединении треугольником. трансформаторная банка. Линейный ток равен 1,73 x ток катушки. Учиться соединения трансформатора по схеме «замкнутый треугольник» показывает, что каждый провод питается двумя токами обмотки трансформатора, которые не совпадают по фазе и поэтому не могут быть добавлено напрямую.

В устройстве, показанном на рис. 9, ток катушки в каждом трансформаторе вторичка 10 ампер. Однако линейный ток составляет 1,73 x 10 или 17.3 ампер. Поскольку токи катушек не совпадают по фазе, общий ток не 10+10 или 20 ампер. Скорее, полный ток является результирующим током в сбалансированной системе с закрытым треугольником и равен 1,73 x ток катушки (1,73 равно квадратному корню из трех).

Три однофазных трансформатора одинаковой мощности в киловольт-амперах (кВА) используются почти во всех трансформаторных батареях, соединенных по схеме «треугольник-треугольник», используемых для питания сбалансированные трехфазные промышленные нагрузки. Например, если промышленная нагрузка состоит из трехфазных двигателей, ток в каждом линейном проводе уравновешен.Определить суммарную мощность в кВА всего трансформатора, соединенного треугольником-треугольником банка, добавьте три номинала кВА трансформатора. Таким образом, если каждый трансформатор номинальная мощность 50 кВА, общая кВА 50 + 50 + 50 = 150 кВА


ил. 9: Линейный ток равен sq. rt (3) раза больше тока катушки в треугольнике. связь.

ПИТАНИЕ И ОСВЕЩЕНИЕ ОТ ТРАНСФОРМАТОРА, ПОДКЛЮЧЕННОГО К ТРЕУГОЛЬНИКУ БАНК

Блок трансформаторов, соединенных по схеме треугольник-треугольник, с одной вторичной обмоткой трансформатора с центральным отводом, может использоваться для питания двух типов нагрузки: (1) 240 В, трехфазный промышленная силовая нагрузка и (2) 120/240 В, однофазное, трехпроводное освещение нагрузка.

Трансформатор однофазный для питания однофазного трехпроводного осветительная нагрузка обычно больше по размеру, чем два других трансформатора в банк. Это позаботится о размещенной здесь дополнительной осветительной нагрузке. А отвод должен быть выведен из средней точки 240-вольтовой низковольтной обмотки чтобы можно было получить однофазную трехпроводную сеть 120/240 вольт. Многие трансформаторы имеют низковольтную сторону, состоящую из двух обмотки 120 вольт.Эти обмотки можно соединить последовательно на 240 вольт, параллельно на 120 вольт или последовательно с выводом отвода на 120 /240-вольтовое обслуживание.

илл. 10А показаны три однофазных трансформатора, соединенных как трансформаторная батарея дельта-дельта. Каждый трансформатор имеет два 120-вольтовых низковольтных обмотки. Эти 120-вольтовые обмотки соединены последовательно, что дает общую выходное напряжение 240 вольт на каждый трансформатор. Схема подключения для вход высокого напряжения или первичные обмотки замыкаются треугольником.Низковольтный выходные или вторичные обмотки также соединены по схеме «закрытый треугольник» для подачи трехфазного напряжения 240 вольт для промышленной энергетической нагрузки. Примечание на рисунке 10А показано, что средний трансформатор питает однофазный, трехпроводная, осветительная нагрузка 120/240 вольт. Этот центральный трансформатор имеет средний нажмите на вторичной (выходной) стороне, чтобы подать напряжение 120/240 вольт. Также обратите внимание что этот ответвитель питается от заземленного нейтрального провода. на рис. 10B показан один представление линейной диаграммы.

Трехфазная промышленная энергосистема на 240 вольт также подключена к группа трансформаторов показана на 10B. Проверка соединений показывает что обе линии A и C трехфазной 240-вольтовой системы имеют 120 вольт К земле, приземляться. Линия B, однако, имеет 208 вольт на землю (120 x 1,73 = 208). Этот ситуация называется высокой фазой.

Статья 384-3 Национального электротехнического кодекса требует, чтобы высокая фаза или дикая нога или высокая нога должны быть оранжевого цвета и располагаться посередине в распределительный щит или щит.

Осторожно: Ситуация с высокой фазой может представлять серьезную опасность для человека. жизни, а также к любому 120-вольтовому оборудованию, неправильно подключенному между высокая фаза и нейтраль. Когда напряжение на землю превышает 250 вольт на любом проводник в любом металлическом кабелепроводе или кабеле с металлической оболочкой, Национальное электротехническое Код требует специальной защиты соединения.

Например, если для подключения услуг используется жесткий канал, быть два локаута. Одна контргайка используется снаружи и одна внутри любой выходной коробки или кабинет.Обычная концевая втулка кабелепровода также должна использоваться для защиты изоляция проводов в кабелепроводе. Где проводники выше данного размера, эта втулка кабелепровода должна быть изолирующего типа или эквивалентной, в соответствии с Национальным электротехническим кодексом в разделе о шкафах.

Обратите внимание, что для незаземленных цепей наибольшее напряжение между заданным проводник и любой другой проводник цепи считается напряжением К земле, приземляться.


ил.10A: Группа трансформаторов с закрытым треугольником, питающая однофазную трехпроводную осветительная нагрузка и трехфазная трехпроводная силовая нагрузка.


ил. 10B: Однолинейная схема трансформатора A-is с трехфазным четырехпроводным вторичный.

ОТКРЫТЫЙ ТРЕУГОЛЬНИК ИЛИ V-СОЕДИНЕНИЕ

Трехфазное преобразование энергии возможно с использованием всего двух трансформаторов. Такая схема соединения называется соединением «открытый треугольник» или V-образным соединением. соединение «открытый треугольник» часто используется в экстренных случаях, когда один из трех трансформаторы в группе треугольник-треугольник выходят из строя.Когда это необходимо скорейшее восстановление трехфазного электроснабжения потребителя, неисправный трансформатор можно отключить с помощью открытого треугольника расположение.

В следующем примере показано, как можно использовать соединение «открытый треугольник» в чрезвычайная ситуация. Три трансформатора по 50 кВА, каждый на 2400 вольт. обмотка высокого напряжения и 240 вольт на обмотке низкого напряжения, подключены в дельта-дельта банке ( 11). Этот закрытый дельта-банк используется для шага 2400-вольтовый трехфазный вход к 240-вольтовому трехфазному выходу питания промышленного потребителя.Внезапно отключили трехфазное электроснабжение. прервано из-за удара молнии и повреждения одного из трансформаторов. Служба должна быть восстановлена ​​немедленно. Эта ситуация проиллюстрирована в 12.


ил. 11: Три однофазных трансформатора, используемые для создания трехфазного распределения система .


ил. 12: соединение с открытым треугольником. ПРИМЕЧАНИЕ: ТРАНСФОРМАТОР 3 НЕИСПРАВЕН. ВЕДЕТ БЫЛИ ОТКЛЮЧЕНЫ.


ил. 13: Принципиальная схема соединения «открытый треугольник» или «V».

Трансформатор 3 неисправен. Если все выводы повреждены трансформатор отключается, батарея закрытого треугольника автоматически становится трансформаторная батарея с открытым треугольником.

Принципиальная схема этого соединения по схеме «открытый треугольник» показана на 13. Обратите внимание, что при удалении одного трансформатора треугольное расположение катушек открыт с одной стороны. Поскольку схематическая диаграмма напоминает букву V, такое расположение также называют V-образным соединением.

В то время как кажется, что общая кВА открытого дельта-банка должна составлять две трети у банка с закрытой дельтой, фактический рейтинг кВА банка с открытой дельтой составляет всего 58 процентов емкости закрытого дельта-банка. Причина для заключается в том, что токи двух трансформаторов при открытом соединении треугольником не совпадают по фазе, в результате чего общая доступная мощность банка составляет всего 58 процентов вместо 66,7 процента.

В примере с открытым треугольником подключены три трансформатора мощностью 50 кВА. в банке дельта-дельта.Это дает общую мощность 50 + 50 + 50 кВА = 150 кВА для закрытого дельта-банка. При отключении одного трансформатора группа трансформаторов переходит в конфигурацию с открытым треугольником, а общее Мощность кВА теперь составляет всего 58 процентов от первоначальной мощности с закрытой дельтой.

150×0,58=87 кВА

В некоторых случаях изначально устанавливается группа трансформаторов с открытым треугольником. Третий трансформатор добавляется при увеличении нагрузки промышленной мощности. на банке трансформатора требует добавления.Когда третий трансформатор добавляется в банк, образуется закрытый дельта-банк.

Когда два трансформатора установлены в конфигурации с открытым треугольником, общая емкость банка может быть найдена с помощью следующей процедуры.

1. Добавьте номиналы двух отдельных трансформаторов в кВА. (Для поставленной задачи однофазные трансформаторы рассчитаны на 50 кВА.)

50+50= 100 кВА

2. Затем умножьте общее значение кВА на 86,5 процента. Это даст общая мощность трансформаторной батареи с открытым треугольником в кВА.

100 x 86,5% = 87 кВА

Таким образом, открытая дельта-банка имеет мощность кВА 58 процентов от мощности банка с закрытой дельтой; открытый дельта-банк имеет мощность кВА 86,5 процентов мощности двух трансформаторов.

Другим способом объяснить снижение процентной доли выходной мощности кВА является использование номинальные напряжения и токи. В паттерне с открытой дельтой нет вектора добавление тока в точке соединения; линейный ток равен к току катушки.Как и в модели с закрытой дельтой, модель с открытой дельтой напряжение на линиях такое же, как и на катушках. Результаты могут быть видно в следующем примере: если каждый из трансформаторов рассчитан на 50 кВА и вторичные напряжения 240 вольт, то ток катушки каждого трансформатора составляет 50 000/240 = 208 А. В схеме с открытым треугольником линия I равна Катушка I и линия E равны катушке E. Трехфазная мощность двух трансформаторов подключенный открытый-треугольник:

Линия E x Линия I x 1.73 = 86,5 кВА.

Это то же самое, что 86,55% добавленных двух кВА. Это тоже самое, что 58 % от первоначальной мощности 150 кВА или в 1,73 раза больше, чем одиночная мощность 50 кВА.

ТРЕХФАЗНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ С ПЕРВИЧНЫМИ ОТВОДАМИ

Некоторые заводские распределительные трансформаторы предварительно собраны и подключены на завод в трехфазную группу в одном корпусе или как единый блок. Эти сборки состоят из трех однофазных трансформаторов в одном корпусе, обычно сухой, с воздушным охлаждением.Некоторые из них имеют первичные ответвительные клеммы, так что напряжение питания можно подобрать более точно ( 14 ). Электрик необходимо произвести регулировку в процессе работы, пока первичная обмотка трансформатора соответствует измеренному напряжению питания. Вторичный затем будет производить желаемое напряжение для более точного соответствия напряжениям, указанным на паспортной табличке оборудования. Утилиты не всегда обеспечивают желаемое точное напряжение. Там также может падение напряжения внутри установки.

При использовании отводов на трехфазном трансформаторе или блоке трансформаторов важно, чтобы были подключены одни и те же ответвления на каждом из трех первичных проводов. в одинаковом положении на каждой катушке.(См. Первичные отводы трансформатора в блоке 17.) Неправильное подключение кранов может привести к следующим проблемам:

1. Выходное напряжение на каждом из трех вторичных напряжений не будет тоже самое. Это создаст высокие несбалансированные токи, которые вызовут перегрев. асинхронных двигателей.

2. Нежелательный циркулирующий ток создаст условия «ложной нагрузки». если трансформатор подключен треугольник-треугольник.

Отводы

используются для постоянно высокого или низкого напряжения.Они не используются с напряжения, которые колеблются или часто изменяются.


ил. 14: Соединения отводов для трехфазной батареи .

ОБЗОР

Однофазные трансформаторы часто используются для создания различных шаблонов для питание трехфазных нагрузок. Один паттерн — это паттерн закрытой дельты. В этом схема, линейное напряжение такое же, как фазное напряжение, но ток на линиях в 1,73 раза больше тока катушки. Убедитесь, что выводы катушки помечены правильно и дважды проверьте процедуры подключения, прежде чем подавать питание. дельта-трансформаторная батарея.

Однофазные трансформаторы могут быть подключены по схеме «открытый треугольник», чтобы обеспечить электропитание системы пониженной мощности, если один из фазных трансформаторов терпит неудачу. Однофазные трансформаторы, соединенные по схеме «замкнутый» или «открытый треугольник». не обязательно иметь одинаковую мощность в кВА. Часто один трансформатор больше, если система должна подавать трехфазный треугольник и некоторые однофазные трехпроводные системы. Если надлежащее номинальное напряжение недоступно на первичной обмотке трансформатора, могут потребоваться отводы первичной обмотки, чтобы вернуть напряжение к должный уровень.

ВИКТОРИНА

1. Какое практическое применение однофазных трансформаторов, подключенных в конфигурации дельта-дельта?

2. Какое простое правило нужно соблюдать при подключении треугольником?

3. Покажите схему подключения трех однофазных трансформаторов, подключенных по схеме закрытой дельты. Этот трансформаторный блок используется для понижения 2400 вольт, трехфазный, до 240 вольт, трехфазный. Каждый трансформатор рассчитан на 50 кВА, при 2400 вольт на высоковольтной обмотке и 240 вольт на низковольтная обмотка.Марк ведет H X и так далее. Показать все напряжения.

4. Какова общая мощность блока трансформаторов с закрытым треугольником в кВА в г. вопрос 3?

5. Каково практическое применение трансформаторной батареи с открытым треугольником?

6. Составьте схему соединения двух однофазных трансформаторов, соединенных в открытой дельте. Каждый трансформатор рассчитан на 10 кВА при напряжении 4800 вольт.

0 comments on “Разомкнутый треугольник трансформатор напряжения: Разомкнутый треугольник трансформатора напряжения: особенности

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.