Последовательное соединение вторичных обмоток двух трансформаторов: Последовательное соединение вторичных обмоток двух трансформаторов

Последовательное соединение вторичных обмоток двух трансформаторов

На чтение 14 мин Просмотров 285 Опубликовано

Последовательное соединение – вторичная обмотка

Последовательное соединение вторичных обмоток двух трансформаторов тока одной фазы позволяет получить от них большую мощность, а параллельное их соединение дает возможность уменьшить коэффициент трансформации, а следовательно, увеличить ток во вторичной цепи при данном токе в линии. [1]

При последовательном соединении вторичных обмоток результирующий коэффициент трансформации не изменяется, а полная мощность примерно равна сумме мощностей каждого из трансформаторов тока независимо от величины этих мощностей. [3]

Таким образом, последовательное соединение вторичных обмоток обеспечивает увеличение уровней выходного напряжения и мощности при сохранении номинального выходного тока. В самом деле, если вторичные обмотки каждого из трансформаторов рассчитаны, например, на 6 В выходного напряжения при номинальном токе 1 А, то при их последовательном соединении значение номинального тока сохраняется, а мощность увеличивается вдвое, так как в 2 раза возрастает выходное напряжение. При параллельном соединении вторичных обмоток в указанном выше примере выходное напряжение было бы равно 6 В, но выходной ток при этом вырос бы в 2 раза. [4]

Погрешности ИТПТ с последовательным соединением вторичных обмоток главным образом обусловлены отличием реальной петли перемагничивания сердечников от идеальной прямоугольной петли и в меньшей степени конечным значением сопротивления вторичной цепи ИТПТ. [5]

В результате проведенной работы по исследованию схем с последовательным соединением вторичных обмоток была предложена новая схема. Окончательная отработка основных параметров этой схемы производилась на ряде опытных образцов, изготовленных как НИИПТ, так и позднее Электрозаводом. [6]

Защиту кабельных линий с числом кабелей два и более рекомендуется производить с последовательным соединением вторичных обмоток трансформаторов тока нулевой последовательности ТЗЛ и ТЗРЛ. Защита с трансформаторами тока типа ТИП может быть рекомендована для мощных двигателей ( при двух и более кабелях) при сравнительно небольших величинах токов однофазного замыкания на землю. [7]

Для повышения класса точности или для повышения вторичной нагрузки при неизменном классе точности часто практикуют последовательное соединение вторичных обмоток двух втулочных трансформаторов тока одной и той же фазы. [8]

Последовательное соединение вторичных обмоток в этом случае позволяет получить напряжение 1100 В, что вполне пригодно для рассмотренного источника питания. [9]

Такая схема не реагирует на междуфазовые короткие замыкания, но чувствительна ко всем видам повреждений, связанных с замыканием элементов электрической сети на землю. Последовательное соединение вторичных обмоток двух трансформаторов тока одной фазы ( рис. 39, е) позволяет получить от них большую мощность, а параллельное ( рис. 39, ж) – уменьшить коэффициент трансформации, увеличивая ток во вторичной цепи при данном токе в линии. [11]

ТТ, вторичные обмотки которых можно соединять последовательно или параллельно. При последовательном соединении вторичных обмоток коэффициент трансформации не изменяется, так как удваивается число первичных и вторичных витков. Вторичный ток сохраняется неизменным, а вторичная ЭДС удваивается, что позволяет увеличить в 2 раза вторичную мощность. Для встроенных ТТ это очень важно, так как они удалены от реле и измерительных приборов, благодаря чему сопротивление соединяющих проводов получается большим. При параллельном соединении вторичных обмоток коэффициент трансформации уменьшается, так как первичные обмотки включаются последовательно. При этом вторичный ток двух ТТ увеличивается. [12]

Допустимую нагрузку одноамперных ТТ следует проверять также по условию допустимого напряжения во вторичной обмотке при сквозных токах к. Допустимые вторичные нагрузки ТТ в одном и том же классе точности при последовательном соединении вторичных обмоток увеличиваются вдвое, а при параллельном соединении уменьшаются вдвое. Встроенные во втулки выключателей ТТ с номинальным первичным током 50, 75, 100 ц вторичным током 2 5 А могут включаться только параллельно для получения вторичного тока 5 А. Внутренние п внешние параметры соединяемых параллельно ТТ должны быть одинаковы. [13]

ТТ может выполняться с двумя магнитопроводами, как это показано на рис. 12 – 2, а. Первичные обмотки здесь всегда соединены последовательно, а вторичные можно соединить последовательно или параллельно. При последовательном соединении вторичных обмоток коэффициент трансформации не изменяется, здесь суммируются вторичные ЭДС, что позволяет соответственно увеличить сопротивление нагрузки. [15]

Последовательное соединение – вторичная обмотка

Последовательное соединение вторичных обмоток двух трансформаторов тока одной фазы позволяет получить от них большую мощность, а параллельное их соединение дает возможность уменьшить коэффициент трансформации, а следовательно, увеличить ток во вторичной цепи при данном токе в линии. [1]

При последовательном соединении вторичных обмоток результирующий коэффициент трансформации не изменяется, а полная мощность примерно равна сумме мощностей каждого из трансформаторов тока независимо от величины этих мощностей. [3]

Таким образом, последовательное соединение вторичных обмоток обеспечивает увеличение уровней выходного напряжения и мощности при сохранении номинального выходного тока. В самом деле, если вторичные обмотки каждого из трансформаторов рассчитаны, например, на 6 В выходного напряжения при номинальном токе 1 А, то при их последовательном соединении значение номинального тока сохраняется, а мощность увеличивается вдвое, так как в 2 раза возрастает выходное напряжение. При параллельном соединении вторичных обмоток в указанном выше примере выходное напряжение было бы равно 6 В, но выходной ток при этом вырос бы в 2 раза. [4]

Погрешности ИТПТ с последовательным соединением вторичных обмоток главным образом обусловлены отличием реальной петли перемагничивания сердечников от идеальной прямоугольной петли и в меньшей степени конечным значением сопротивления вторичной цепи ИТПТ. [5]

В результате проведенной работы по исследованию схем с последовательным соединением вторичных обмоток была предложена новая схема. Окончательная отработка основных параметров этой схемы производилась на ряде опытных образцов, изготовленных как НИИПТ, так и позднее Электрозаводом. [6]

Защиту кабельных линий с числом кабелей два и более рекомендуется производить с последовательным соединением вторичных обмоток трансформаторов тока нулевой последовательности ТЗЛ и ТЗРЛ. Защита с трансформаторами тока типа ТИП может быть рекомендована для мощных двигателей ( при двух и более кабелях) при сравнительно небольших величинах токов однофазного замыкания на землю. [7]

Для повышения класса точности или для повышения вторичной нагрузки при неизменном классе точности часто практикуют последовательное соединение вторичных обмоток двух втулочных трансформаторов тока одной и той же фазы. [8]

Последовательное соединение вторичных обмоток в этом случае позволяет получить напряжение 1100 В, что вполне пригодно для рассмотренного источника питания. [9]

Такая схема не реагирует на междуфазовые короткие замыкания, но чувствительна ко всем видам повреждений, связанных с замыканием элементов электрической сети на землю. Последовательное соединение вторичных обмоток двух трансформаторов тока одной фазы ( рис. 39, е) позволяет получить от них большую мощность, а параллельное ( рис. 39, ж) – уменьшить коэффициент трансформации, увеличивая ток во вторичной цепи при данном токе в линии. [11]

ТТ, вторичные обмотки которых можно соединять последовательно или параллельно. При последовательном соединении вторичных обмоток коэффициент трансформации не изменяется, так как удваивается число первичных и вторичных витков. Вторичный ток сохраняется неизменным, а вторичная ЭДС удваивается, что позволяет увеличить в 2 раза вторичную мощность. Для встроенных ТТ это очень важно, так как они удалены от реле и измерительных приборов, благодаря чему сопротивление соединяющих проводов получается большим. При параллельном соединении вторичных обмоток коэффициент трансформации уменьшается, так как первичные обмотки включаются последовательно. При этом вторичный ток двух ТТ увеличивается. [12]

Допустимую нагрузку одноамперных ТТ следует проверять также по условию допустимого напряжения во вторичной обмотке при сквозных токах к. Допустимые вторичные нагрузки ТТ в одном и том же классе точности при последовательном соединении вторичных обмоток увеличиваются вдвое, а при параллельном соединении уменьшаются вдвое. Встроенные во втулки выключателей ТТ с номинальным первичным током 50, 75, 100 ц вторичным током 2 5 А могут включаться только параллельно для получения вторичного тока 5 А. Внутренние п внешние параметры соединяемых параллельно ТТ должны быть одинаковы. [13]

ТТ может выполняться с двумя магнитопроводами, как это показано на рис. 12 – 2, а. Первичные обмотки здесь всегда соединены последовательно, а вторичные можно соединить последовательно или параллельно. При последовательном соединении вторичных обмоток коэффициент трансформации не изменяется, здесь суммируются вторичные ЭДС, что позволяет соответственно увеличить сопротивление нагрузки. [15]

Бывает ситуация, когда у трансформатора нет обмотки на нужное напряжение или ток, зато есть много всяких разных обмоток. Что делать?

Для увеличения напряжения, обмотки можно соединять последовательно. При этом общее напряжение будет равно сумме напряжений всех обмоток. Максимальный ток будет равен наименьшему из номинальных токов всех этих обмоток.

Обмотки надо сфазировать, иначе напряжения в них могут не складываться, а вычитаться (можно ра-

ботать и в такой ситуации, но КПД трансформатора снизится). Делается это так: первая и вторая обмотки соединяются последовательно, а к их концам подключается вольтметр переменного тока (рис. 16).

Вольтметр должен показать сумму напряжений обмоток 1 и 2 (это синфазное, или согласное включение обмоток). Если показания вольтметра меньше (в случае противофазного, или встречного включения он покажет разность напряжений обмоток), выводы обмотки 2 надо поменять местами. В случае, когда последовательно соединяется большее количество обмоток, то все повторяется, при этом роль обмотки 1 выполняют уже соединенные обмотки, а роль обмотки 2 – вновь подключаемая обмотка.

На рис. 16 точкой возле обмотки обозначается ее условное начало. Оно имеет такой смысл: если на выводе с точкой первичной обмотки присутствует положительный полупериод напряжения (грубо говоря «плюс»), то и на выводах с точкой всех вторичных обмоток в этот момент также «плюс». Поэтому, зная условные начала обмоток, можно сразу соединить все обмотки синфазно. К сожалению, на самом трансформаторе начала обмоток обычно не обозначают.

Если в трансформаторе много одинаковых вторичных обмоток на маленький ток, то по идее их можно соединить параллельно, тогда общий их ток будет равен сумме токов отдельных обмоток.

На самом деле это очень «тонкий» вопрос. В жизни практически никогда не бывает, чтобы две обмотки были абсолютно одинаковыми. Хоть малюсенькая разница в их напряжениях, но есть. И внутри параллельных обмоток могут возникнуть уравнительные токи иногда маленькой, а иногда и большой величины. Может получиться, что трансформатор здорово греется, а наружу тока почти не выдает. Но бывает и так, что производители мотают трансформатор в несколько проводов одновременно. Тогда обмотки получаются практически совсем одинаковыми и такие обмотки параллельно соединять можно (хотя, ГОСТ 14233-84 «Трансформаторы питания для бытовой аппаратуры» дает допуск на асимметрию обмоток, включаемых параллельно, до 3% от напряжения обмотки – это довольно большое рассогласование!). При этом очень важно правильно сфазировать обмотки, иначе будет короткое замыкание. Только надо быть абсолютно уверенным в том, что обмотки одинаковы. Поэтому давайте для надежности пользоваться таким правилом:

Если производитель явно указывает, что обмотки трансформатора можно соединять параллельно, то можно. Если такого явного указания нет – то нельзя.

Как правильно сфазировать обмотки? Начала всех обмоток соединить вместе – это будет начало общей обмотки. Конец общей обмотки составят соединенные вместе концы всех обмоток.

Если неизвестны начала и концы обмоток, то сначала соедините между собой один провод от одной обмотки и один от другой. Подайте питание на трансформатор и измерьте напряжение между оставшимися концами этих обмоток (рис. 17).

Если между ними напряжение равное удвоенному напряжению каждой из обмоток, то концы одной из обмоток надо поменять местами. Снова подайте питание и снова измерьте напряжение. Если оно равно нулю, то все ОК, соединяете концы, между которыми измеряли напряжение и пользуетесь. Если же напряжение не равно нулю, то обмотки разные, и их паралле- лить нельзя!

А если напряжение на двух обмотках получилось не

ноль, но очень близкое к нулю? Давайте рассмотрим пример. Сопротивление вторичной обмотки тороидального трансформатора 75ВА 2×28В равно примерно 0,5 Ом. Допустим мы хотим получить такую обмотку из двух, каждая из которых рассчитана на вдвое меньший ток. Тогда сопротивление каждой обмотки вдвое выше и будет равно 1 Ом. С точки зрения уравнительных токов обмотки включены последовательно (значит, общее сопротивление удваивается) и к ним прикладывается разность напряжений между обмотками. Допустим, эта разность напряжений равна 0,5 вольт. Тогда уравнительный ток будет

2. Если вольтметр показывает разность напряжений обмоток в точности равную нулю, это означает, что и формы напряжений обмоток, и их величины одинаковы (что уже само по себе редкое явление). Но кто поручится, что при изменении напряжения в сети, или изменении тока, потребляемого нагрузкой, формы токов так одинаковыми и останутся? Это не всегда случается даже у однотипных трансформаторов (из-за разброса свойств стали они могут немного по-разному насыщаться), а для трансформаторов разных типов это вообще нереально.

Поэтому давайте не будем рисковать, и не будем создавать себе возможные проблемы, соединяя параллельно обмотки разных трансформаторов!

Бросок тока при включении трансформатора. При включении трансформатора в сеть даже на холостом ходу возникает всплеск тока (пусковой ток, являющийся следствием переходного процесса в трансформаторе), который может превышать номинальный в десятки раз. Длительность пускового тока обычно не превышает 0,02…0,03 секунды, поэтому он не приводит к перегреву обмоток. Однако в этот момент на проводники обмоток действуют значительные электромагнитные силы, которые могут сдвинуть плохо закрепленные витки. С течением времени витки разбалтываются, и акустический шум трансформатора растет.

Другим неприятным последствием пускового тока является перегорание предохранителя в цепи первичной обмотки.

Величина пускового тока определяется как моментом времени включения (по отношению к начальной фазе сетевого напряжения), так и параметрами трансформатора. В частности, повышение числа витков первичной обмотки снижает пусковой ток, что еще раз говорит в пользу применения трансформаторов с пониженной рабочей индукцией. И наоборот, у трансформатора, работающего близко к насыщению, бросок тока при включении может быть очень большим.

Трансформаторы с пониженной рабочей индукцией. Существует мнение (вполне оправданное), что хорошие результаты дает применение в усилителях трансформаторов с пониженной индукцией, работающих практически на линейном участке кривой намагничивания (конец участка А – начало участка В на рис. 9). Действительно, снижение индукции уменьшает потоки рассеяния, а значит и магнитные поля трансформатора, а также снижает пусковой ток. Это достигается увеличением числа витков в обмотках в 1,2…1,3 раза выше номинального. Уменьшение полей рассеяния снижает индуктивность обмоток, но из-за повышения длины провода, возрастает их активное сопротивление, поэтому просадки напряжения под нагрузкой практически не меняются, а вот нагрев обмоток растет. Для нормализации нагрева увеличивают мощность трансформатора, повышая диаметр проводов обмоток.

Таким образом, чтобы получить трансформатор с пониженной рабочей индукцией, необходимо изготовить трансформатор с мощностью в 1,3…1,5 раз больше требуемой, все обмотки которого рассчитаны на напряжение в 1,2…1,3 раза больше необходимого.

Необходимо отметить, что при этом улучшается только работа самого трансформатора, на усилитель это никак не сказывается (если только магнитные поля трансформатора не действуют на усилитель, но к этому необходимо стремиться в любом случае). Поэтому затраты на такой специальный трансформатор практически никогда не окупаются (кроме техники очень высокого качества, там применение подобного трансформатора не только оправдано, но и зачастую просто необходимо), а в конструкциях начинающих радиолюбителей – наверняка. Поэтому «низкоиндукционный» трансформатор имеет смысл применять, если он уже есть, а если его нет, то и не надо.

Подмагничивание сердечника постоянным током. Трансформатор – устройство, предназначенное для работы на переменном токе (причем только своей, или близкой к ней частоты – если частота тока сильно отличается от номинальной, он может работать хуже или не работать вообще). Постоянный ток он не преобразует, потому что ЭДС в обмотках наводится только изменяющимся магнитным полем, которое получается, если ток переменный. И на постоянный ток не влияет индуктивность обмоток. Поэтому если на трансформатор подать 220 вольт постоянного тока, трансформатор сгорит – активное сопротивление первичной обмотки маленькое, и ток будет огромным.

А что случится, если через обмотку все же протекает постоянный ток? На переменном токе даже очень большие токи обмоток практически не изменяют рабочий магнитный поток, так как влияния первичной и вторичной обмоток взаимно компенсируются. На постоянном токе взаимодействия обмоток и взаимной компенсации токов не происходит. Постоянный ток создаст ничем не компенсируемое магнитное поле, которое будет подмагничивать сердечник, изменяя индукцию в нем. Если это поле достаточно велико, то сердечник начнет насыщаться со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Так что появления постоянного тока (заметной величины) в трансформаторе следует избегать. Исключение составляют выходные трансформаторы ламповой техники – в них предусмотрен зазор в сердечнике для исключения насыщения. Но и в таком случае трансформатору работать не очень комфортно.

Источник: Рогов И.Е. Конструирование источников питания звуковых усилителей. – Москва: Инфра- Инженерия, 2011. – 160 с.

Последовательное соединение — вторичная обмотка

Последовательное соединение — вторичная обмотка

Cтраница 1

Последовательное соединение вторичных обмоток двух трансформаторов тока одной фазы позволяет получить от них большую мощность, а параллельное их соединение дает возможность уменьшить коэффициент трансформации, а следовательно, увеличить ток во вторичной цепи при данном токе в линии.  [1]

При последовательном соединении вторичных обмоток результирующий коэффициент трансформации не изменяется, а полная мощность примерно равна сумме мощностей каждого из трансформаторов тока независимо от величины этих мощностей.  [3]

Таким образом, последовательное соединение вторичных обмоток обеспечивает увеличение уровней выходного напряжения и мощности при сохранении номинального выходного тока. В самом деле, если вторичные обмотки каждого из трансформаторов рассчитаны, например, на 6 В выходного напряжения при номинальном токе 1 А, то при их последовательном соединении значение номинального тока сохраняется, а мощность увеличивается вдвое, так как в 2 раза возрастает выходное напряжение. При параллельном соединении вторичных обмоток в указанном выше примере выходное напряжение было бы равно 6 В, но выходной ток при этом вырос бы в 2 раза.  [4]

Погрешности ИТПТ с последовательным соединением вторичных обмоток главным образом обусловлены отличием реальной петли перемагничивания сердечников от идеальной прямоугольной петли и в меньшей степени конечным значением сопротивления вторичной цепи ИТПТ.  [5]

В результате проведенной работы по исследованию схем с последовательным соединением вторичных обмоток была предложена новая схема. Окончательная отработка основных параметров этой схемы производилась на ряде опытных образцов, изготовленных как НИИПТ, так и позднее Электрозаводом.  [6]

Защиту кабельных линий с числом кабелей два и более рекомендуется производить с последовательным соединением вторичных обмоток трансформаторов тока нулевой последовательности ТЗЛ и ТЗРЛ. Защита с трансформаторами тока типа ТИП может быть рекомендована для мощных двигателей ( при двух и более кабелях) при сравнительно небольших величинах токов однофазного замыкания на землю.  [7]

Для повышения класса точности или для повышения вторичной нагрузки при неизменном классе точности часто практикуют последовательное соединение вторичных обмоток двух втулочных трансформаторов тока одной и той же фазы.  [8]

Последовательное соединение вторичных обмоток в этом случае позволяет получить напряжение 1100 В, что вполне пригодно для рассмотренного источника питания.  [9]

Такая схема не реагирует на междуфазовые короткие замыкания, но чувствительна ко всем видам повреждений, связанных с замыканием элементов электрической сети на землю. Последовательное соединение вторичных обмоток двух трансформаторов тока одной фазы ( рис. 39, е) позволяет получить от них большую мощность, а параллельное ( рис. 39, ж) — уменьшить коэффициент трансформации, увеличивая ток во вторичной цепи при данном токе в линии.  [11]

ТТ, вторичные обмотки которых можно соединять последовательно или параллельно. При последовательном соединении вторичных обмоток коэффициент трансформации не изменяется, так как удваивается число первичных и вторичных витков. Вторичный ток сохраняется неизменным, а вторичная ЭДС удваивается, что позволяет увеличить в 2 раза вторичную мощность. Для встроенных ТТ это очень важно, так как они удалены от реле и измерительных приборов, благодаря чему сопротивление соединяющих проводов получается большим. При параллельном соединении вторичных обмоток коэффициент трансформации уменьшается, так как первичные обмотки включаются последовательно. При этом вторичный ток двух ТТ увеличивается.  [12]

Допустимую нагрузку одноамперных ТТ следует проверять также по условию допустимого напряжения во вторичной обмотке при сквозных токах к. Допустимые вторичные нагрузки ТТ в одном и том же классе точности при последовательном соединении вторичных обмоток увеличиваются вдвое, а при параллельном соединении уменьшаются вдвое. Встроенные во втулки выключателей ТТ с номинальным первичным током 50, 75, 100 ц вторичным током 2 5 А могут включаться только параллельно для получения вторичного тока 5 А. Внутренние п внешние параметры соединяемых параллельно ТТ должны быть одинаковы.  [13]

ТТ может выполняться с двумя магнитопроводами, как это показано на рис. 12 — 2, а. Первичные обмотки здесь всегда соединены последовательно, а вторичные можно соединить последовательно или параллельно. При последовательном соединении вторичных обмоток коэффициент трансформации не изменяется, здесь суммируются вторичные ЭДС, что позволяет соответственно увеличить сопротивление нагрузки.  [15]

Страницы:      1    2

Последовательное соединение вторичных обмоток трансформатора

На чтение 13 мин Просмотров 60 Опубликовано

Мне часто задают вопрос: «Можно ли соединять параллельно одинаковые вторичные обмотки силовых трансформаторов?» Вопрос, безусловно, правильный, и на него нужно отвечать. Ныне в устаревшей аппаратуре можно найти большое количество готовых силовых трансформаторов заводского изготовления, которые радиолюбители приспосабливают под свои запросы. Очень часто эти трансформаторы не совсем подходят по параметрам, например, по требуемому току нагрузки.

Но если в трансформаторе имеется несколько одинаковых обмоток, возникает мысль увеличить выходной ток, соединив эти обмотки параллельно. Казалось бы, соединяй выводы одинаковых обмоток между собой и все! Но не все так просто. Во- первых, обмотки нужно соединить синфазно. Для проверки синфазности вторичных обмоток соединяем одни из выводов двух обмоток, включаем трансформатор в сеть и измеряем напряжение между оставшимися свободными концами. Если это напряжение близко к нулю, значит, обмотки соединены противофазно последовательно.

Когда на выводах удвоенное напряжение одной из обмоток, они соединены синфазно последовательно. В первом случае свободные концы обмоток можно соединить вместе и получить параллельное включение обмоток. Во втором случае концы одной из обмоток нужно поменять местами. Однако малейшая неидентичность обмоток способна повлиять на параметры силового трансформатора: его габаритная мощность и КПД при этом уменьшаются, а нагрев обмоток увеличивается.

Фактически соединять параллельно можно обмотки таких трансформаторов, при изготовлении которых специально принимаются меры для получения идентичности обмоток. Например, в паспортах на трансформаторы типа ТПП (трансформаторы питания полупроводниковой аппаратуры) указывается на допустимость параллельного соединения одинаковых обмоток.
Чаще всего радиолюбительские конструкции питаются постоянным током, поэтому проблему соединения обмоток параллельно лучше рассматривать в комплексе с выпрямителем.

Возьмем, скажем, унифицированный трансформатор ТН-60 (трансформатор накальный), имеющий 4 одинаковые вторичные обмотки по 6,3 В (две обмотки имеют еще и отводы на 5 В), рассчитанные каждая на ток 6 А. Для получения токов, вчетверо больших, необходимо соединить обмотки так, как показано на рис.1 (включение обмоток с однополупериодным выпрямлением). Поскольку из-за конструктивного разброса параметров обмотки могут иметь немного отличающиеся напряжения, большее потребление тока (при идентичных диодах) будет от той обмотки, напряжение которой выше.

Диоды позволяют развязать обмотки друг от друга, т.е. теперь каждая обмотка работает только на общую нагрузку, а не на другую обмотку. В результате, мы получили выпрямленное напряжение с четырех обмоток с максимальным током нагрузки 24 А (через каждый диод будет проходить только четвертая часть общего тока нагрузки). Схема двухполупериодного выпрямления приведена на рис.2. Такое соединение выводов обмоток также обеспечивает независимое питание нагрузки. В случае параллельного включения нечетного числа обмоток возможно лишь однополупериодное выпрямление.

Для питания различных конструкций часто применяется напряжение 12 В, поэтому соединение обмоток для такого применения можно выполнить согласно рис.3. В этом случае через каждый диод будет проходить половина тока нагрузки. Чтобы получить выходное стабилизированное напряжение около 13,8 В, принятое как стандарт в радиопередающей аппаратуре, необходимо применять стабилизаторы с низким падением напряжения на регулирующем элементе [1, 2].

Минимально необходимый перепад напряжений на регулирующем элементе таких стабилизаторов составляет около 0,5 В. Его устанавливают при максимальном токе нагрузки, подбирая емкость конденсатора фильтра после выпрямителя. Чем больше емкость этого конденсатора, тем больший выходной ток можно «отобрать» от стабилизатора при заданном входном напряжении.

Бывает ситуация, когда у трансформатора нет обмотки на нужное напряжение или ток, зато есть много всяких разных обмоток. Что делать?

Для увеличения напряжения, обмотки можно соединять последовательно. При этом общее напряжение будет равно сумме напряжений всех обмоток. Максимальный ток будет равен наименьшему из номинальных токов всех этих обмоток.

Обмотки надо сфазировать, иначе напряжения в них могут не складываться, а вычитаться (можно ра-

ботать и в такой ситуации, но КПД трансформатора снизится). Делается это так: первая и вторая обмотки соединяются последовательно, а к их концам подключается вольтметр переменного тока (рис. 16).

Вольтметр должен показать сумму напряжений обмоток 1 и 2 (это синфазное, или согласное включение обмоток). Если показания вольтметра меньше (в случае противофазного, или встречного включения он покажет разность напряжений обмоток), выводы обмотки 2 надо поменять местами. В случае, когда последовательно соединяется большее количество обмоток, то все повторяется, при этом роль обмотки 1 выполняют уже соединенные обмотки, а роль обмотки 2 – вновь подключаемая обмотка.

На рис. 16 точкой возле обмотки обозначается ее условное начало. Оно имеет такой смысл: если на выводе с точкой первичной обмотки присутствует положительный полупериод напряжения (грубо говоря «плюс»), то и на выводах с точкой всех вторичных обмоток в этот момент также «плюс». Поэтому, зная условные начала обмоток, можно сразу соединить все обмотки синфазно. К сожалению, на самом трансформаторе начала обмоток обычно не обозначают.

Если в трансформаторе много одинаковых вторичных обмоток на маленький ток, то по идее их можно соединить параллельно, тогда общий их ток будет равен сумме токов отдельных обмоток.

На самом деле это очень «тонкий» вопрос. В жизни практически никогда не бывает, чтобы две обмотки были абсолютно одинаковыми. Хоть малюсенькая разница в их напряжениях, но есть. И внутри параллельных обмоток могут возникнуть уравнительные токи иногда маленькой, а иногда и большой величины. Может получиться, что трансформатор здорово греется, а наружу тока почти не выдает. Но бывает и так, что производители мотают трансформатор в несколько проводов одновременно. Тогда обмотки получаются практически совсем одинаковыми и такие обмотки параллельно соединять можно (хотя, ГОСТ 14233-84 «Трансформаторы питания для бытовой аппаратуры» дает допуск на асимметрию обмоток, включаемых параллельно, до 3% от напряжения обмотки – это довольно большое рассогласование!). При этом очень важно правильно сфазировать обмотки, иначе будет короткое замыкание. Только надо быть абсолютно уверенным в том, что обмотки одинаковы. Поэтому давайте для надежности пользоваться таким правилом:

Если производитель явно указывает, что обмотки трансформатора можно соединять параллельно, то можно. Если такого явного указания нет – то нельзя.

Как правильно сфазировать обмотки? Начала всех обмоток соединить вместе – это будет начало общей обмотки. Конец общей обмотки составят соединенные вместе концы всех обмоток.

Если неизвестны начала и концы обмоток, то сначала соедините между собой один провод от одной обмотки и один от другой. Подайте питание на трансформатор и измерьте напряжение между оставшимися концами этих обмоток (рис. 17).

Если между ними напряжение равное удвоенному напряжению каждой из обмоток, то концы одной из обмоток надо поменять местами. Снова подайте питание и снова измерьте напряжение. Если оно равно нулю, то все ОК, соединяете концы, между которыми измеряли напряжение и пользуетесь. Если же напряжение не равно нулю, то обмотки разные, и их паралле- лить нельзя!

А если напряжение на двух обмотках получилось не

ноль, но очень близкое к нулю? Давайте рассмотрим пример. Сопротивление вторичной обмотки тороидального трансформатора 75ВА 2×28В равно примерно 0,5 Ом. Допустим мы хотим получить такую обмотку из двух, каждая из которых рассчитана на вдвое меньший ток. Тогда сопротивление каждой обмотки вдвое выше и будет равно 1 Ом. С точки зрения уравнительных токов обмотки включены последовательно (значит, общее сопротивление удваивается) и к ним прикладывается разность напряжений между обмотками. Допустим, эта разность напряжений равна 0,5 вольт. Тогда уравнительный ток будет

2. Если вольтметр показывает разность напряжений обмоток в точности равную нулю, это означает, что и формы напряжений обмоток, и их величины одинаковы (что уже само по себе редкое явление). Но кто поручится, что при изменении напряжения в сети, или изменении тока, потребляемого нагрузкой, формы токов так одинаковыми и останутся? Это не всегда случается даже у однотипных трансформаторов (из-за разброса свойств стали они могут немного по-разному насыщаться), а для трансформаторов разных типов это вообще нереально.

Поэтому давайте не будем рисковать, и не будем создавать себе возможные проблемы, соединяя параллельно обмотки разных трансформаторов!

Бросок тока при включении трансформатора. При включении трансформатора в сеть даже на холостом ходу возникает всплеск тока (пусковой ток, являющийся следствием переходного процесса в трансформаторе), который может превышать номинальный в десятки раз. Длительность пускового тока обычно не превышает 0,02…0,03 секунды, поэтому он не приводит к перегреву обмоток. Однако в этот момент на проводники обмоток действуют значительные электромагнитные силы, которые могут сдвинуть плохо закрепленные витки. С течением времени витки разбалтываются, и акустический шум трансформатора растет.

Другим неприятным последствием пускового тока является перегорание предохранителя в цепи первичной обмотки.

Величина пускового тока определяется как моментом времени включения (по отношению к начальной фазе сетевого напряжения), так и параметрами трансформатора. В частности, повышение числа витков первичной обмотки снижает пусковой ток, что еще раз говорит в пользу применения трансформаторов с пониженной рабочей индукцией. И наоборот, у трансформатора, работающего близко к насыщению, бросок тока при включении может быть очень большим.

Трансформаторы с пониженной рабочей индукцией. Существует мнение (вполне оправданное), что хорошие результаты дает применение в усилителях трансформаторов с пониженной индукцией, работающих практически на линейном участке кривой намагничивания (конец участка А – начало участка В на рис. 9). Действительно, снижение индукции уменьшает потоки рассеяния, а значит и магнитные поля трансформатора, а также снижает пусковой ток. Это достигается увеличением числа витков в обмотках в 1,2…1,3 раза выше номинального. Уменьшение полей рассеяния снижает индуктивность обмоток, но из-за повышения длины провода, возрастает их активное сопротивление, поэтому просадки напряжения под нагрузкой практически не меняются, а вот нагрев обмоток растет. Для нормализации нагрева увеличивают мощность трансформатора, повышая диаметр проводов обмоток.

Таким образом, чтобы получить трансформатор с пониженной рабочей индукцией, необходимо изготовить трансформатор с мощностью в 1,3…1,5 раз больше требуемой, все обмотки которого рассчитаны на напряжение в 1,2…1,3 раза больше необходимого.

Необходимо отметить, что при этом улучшается только работа самого трансформатора, на усилитель это никак не сказывается (если только магнитные поля трансформатора не действуют на усилитель, но к этому необходимо стремиться в любом случае). Поэтому затраты на такой специальный трансформатор практически никогда не окупаются (кроме техники очень высокого качества, там применение подобного трансформатора не только оправдано, но и зачастую просто необходимо), а в конструкциях начинающих радиолюбителей – наверняка. Поэтому «низкоиндукционный» трансформатор имеет смысл применять, если он уже есть, а если его нет, то и не надо.

Подмагничивание сердечника постоянным током. Трансформатор – устройство, предназначенное для работы на переменном токе (причем только своей, или близкой к ней частоты – если частота тока сильно отличается от номинальной, он может работать хуже или не работать вообще). Постоянный ток он не преобразует, потому что ЭДС в обмотках наводится только изменяющимся магнитным полем, которое получается, если ток переменный. И на постоянный ток не влияет индуктивность обмоток. Поэтому если на трансформатор подать 220 вольт постоянного тока, трансформатор сгорит – активное сопротивление первичной обмотки маленькое, и ток будет огромным.

А что случится, если через обмотку все же протекает постоянный ток? На переменном токе даже очень большие токи обмоток практически не изменяют рабочий магнитный поток, так как влияния первичной и вторичной обмоток взаимно компенсируются. На постоянном токе взаимодействия обмоток и взаимной компенсации токов не происходит. Постоянный ток создаст ничем не компенсируемое магнитное поле, которое будет подмагничивать сердечник, изменяя индукцию в нем. Если это поле достаточно велико, то сердечник начнет насыщаться со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Так что появления постоянного тока (заметной величины) в трансформаторе следует избегать. Исключение составляют выходные трансформаторы ламповой техники – в них предусмотрен зазор в сердечнике для исключения насыщения. Но и в таком случае трансформатору работать не очень комфортно.

Источник: Рогов И.Е. Конструирование источников питания звуковых усилителей. – Москва: Инфра- Инженерия, 2011. – 160 с.

Трансформатор тока – важный элемент релейной защиты. Он питает цепи защиты током сети и выполняет роль датчика, через который поступает информация к измерительным органам устройств релейной защиты.

2.1. Принцип действия

Первичная обмотка трансформатора тока включается последовательно в силовую цепь. Вторичная обмотка замыкается на сопротивление нагрузки Z Н – последовательно включенные реле и приборы.

Ток I 1 , протекая по обмотке, создаёт магнитный поток Ф 1 = I w 1 , под воздействием этого потока во вторичной обмотке наводиться ЭДС Е2. По обмотке протекает ток I 2 .

Если не учитывать потерь то:

, (2.1)

где – витковый коэффициент трансформации.

В заводских материалах на трансформаторы тока указывают номинальный коэффициент трансформации . Если не учитывать потери, то n в = n т .

В действительности же I 2 отличается от расчетного значения. Часть тока I 1 тратиться на создание намагничивающего потока:

(2.2)

Если разомкнуть вторичную обмотку, магнитный поток в магнитопроводе резко возрастет. Магнитопровод быстро расплавится. Кроме того на вторичной разомкнутой обмотке появиться высокое напряжение, достигающие десятков киловольт. Вторичная обмотка обязательно должна быть заземлена – если произойдет пробой изоляции, то при заземленной вторичной обмотке получится короткое замыкание, защитная аппаратура отключит поврежденный трансформатор, заземление вторичной обмотке делается прежде всего для обеспечения техники безопасности.

Причиной погрешностей в работе трансформаторов тока является ток намагничивания. Чрезмерно большие погрешности могут вызвать неправильные действия релейной защиты, поэтому стараются уменьшить ток намагничивания.

2.2. Параметры, влияющие на уменьшение намагничивающего тока

Ток I нам состоит из активной и реактивной составляющих.

I а.нам – обусловлена активными потерями на гистерезис и от вихревых токов в магнитопроводе трансформатора тока.

I р.нам – создает магнитный поток, который индуктирует во вторичной обмотке ЭДС Е2.

Для уменьшения I а .н ам магнитопровод выполняется из шихтованной стали.

При насыщении I нам возрастает значительно быстрее, чем поток Фт , что вызывает резкое увеличение погрешностей. (см. рис. 2.2.1 – характеристика намагничивания трансформатора тока.)

Для ограничения погрешностей нужно уменьшить Фт :

Этого можно добиться, либо снизив ток I 2 за счет подбора соответствующего коэффициента трансформации (повысить n т для снижения кратности максимального первичного тока ), либо уменьшив сопротивление нагрузки вторичной обмотки Z н .

Требования к точности трансформаторов тока, питающих релейную защиту

Погрешность трансформаторов тока по току ( D I ) не должна превышать 10%, а по углу ( d ) – 7 ° .

Эти требования обеспечиваются, если I нам £ 0,1 I 1 .

Для каждого типа трансформаторов тока имеются определённые значения К1макс и Z н , при которых погрешность e будет равна 10%. Поэтому исходными величинами для оценки погрешности являются I 1макс и Z н :

где Z п – сопротивление проводов,

Z р – сопротивление реле.

Для упрощения в расчетах сопротивления суммируются арифметически.

Предельные значения К1макс и Z н из условия 10% погрешности дают заводы, изготавливающие трансформаторы тока.

Выпускаются трансформаторы тока следующих классов точности: 0,5;1;3;10 (для подсоединения к ним измерительных приборов) и Р (для релейной защиты).

как соединить две первичные и две вторичные обмотки трансформатора

Как соединить две первичные и две вторичные обмотки трансформатора

Типичный понижающий трансформатор с двумя первичными (Primary) и двумя вторичными (Secondary) обмотками, представлен на изображении.

Темная точка обозначает начало  обмотки (идентичную полярность обмоток в данной точке)

Объединяя обмотки первичные между собой, мы тем самым назначим применение трансформатору либо в сети с напряжением переменного тока — 110 -120 vv, либо в сети переменного тока 220 — 240 vv .

Объединяя   вторичные обмотки трансформатора и в зависимости от схемы объединения, мы тем самым определяем какое схемное решение будет использовать ту или иную схемы объединения вторичных обмоток трансформатора.

Манипулируя способом объединения между собой первичных и между собой вторичных обмоток трансформатора мы можем увеличить или уменьшить выходное напряжение или мощность. А также пределы входного напряжения.

Как соединить две первичные и две вторичные обмотки трансформатора

Типовое соединение первичных обмоток трансформатора показано на изображении с лева.

При параллельным (Parallel) соединении, напряжение питания параллельно соединенных первичных обмоток трансформатора останется неизменным в нашем примере 120 v.

В случае же последовательного (Series) соединения, напряжение питания удвоится. При таком соединении мы сможем подать, теперь уже на одну обмотку общую 240v напряжения.

 

Типовое соединение вторичных обмоток трансформатора.

1.Первый вариант — это когда используем как есть . Каждая вторичная обмотка трансформатора запитывает свою нагрузку.

2. Второй вариант — это последовательное соединение вторичных обмоток трансформатора.

В итоге мы получим удвоенное напряжение на выходе 2*12.

Мы получим выходное напряжение 24v при тех же токах, что и в схеме независимой работы вторичных обмоток.

 

 

3. Третий вариант — это схема со средней точкой. Этот вариант применим в схемах  с двуполярным питанием.

4. Четвертый вариант — это параллельное соединение вторичных обмоток трансформатора. Такая схема увеличивает в двое выходной ток. Увеличивает выходную мощность , напряжение остается прежним.

Как соединить две первичные и две вторичные обмотки трансформатора. Трансформаторы с двойными обмотками перевичными и двойными обмотками вторичными, имеют хорошую универсальность, что дает возможность их использования в различных схемных решениях.

Один из таких трансформаторов, с двумя первичными обмотками на напряжение 115 v (2*115v) и двумя вторичными обмотками на напряжение 12 v (2*12v)  номинальной мощностью 8va , предназначенный для использования в цепях переменного тока 50-60gz — Трансформатор 2x115V 2x12V 8VA 50-60hz, смотреть Здесь.

Post Views: 28 988

⚡️Параллельное соединение обмоток трансформатора | radiochipi.ru

На чтение 3 мин Опубликовано Обновлено

Мне часто задают вопрос: “Можно ли соединять параллельно одинаковые вторичные обмотки силовых трансформаторов?” Вопрос, безусловно, правильный, и на него нужно отвечать. Ныне в устаревшей аппаратуре можно найти большое количество готовых силовых трансформаторов заводского изготовления, которые радиолюбители приспосабливают под свои запросы. Очень часто эти трансформаторы не совсем подходят по параметрам, например, по требуемому току нагрузки.

Но если в трансформаторе имеется несколько одинаковых обмоток, возникает мысль увеличить выходной ток, соединив эти обмотки параллельно. Казалось бы, соединяй выводы одинаковых обмоток между собой и все! Но не все так просто. Во- первых, обмотки нужно соединить синфазно. Для проверки синфазности вторичных обмоток соединяем одни из выводов двух обмоток, включаем трансформатор в сеть и измеряем напряжение между оставшимися свободными концами. Если это напряжение близко к нулю, значит, обмотки соединены противофазно последовательно.

Когда на выводах удвоенное напряжение одной из обмоток, они соединены синфазно последовательно. В первом случае свободные концы обмоток можно соединить вместе и получить параллельное включение обмоток. Во втором случае концы одной из обмоток нужно поменять местами. Однако малейшая неидентичность обмоток способна повлиять на параметры силового трансформатора: его габаритная мощность и КПД при этом уменьшаются, а нагрев обмоток увеличивается.

Фактически соединять параллельно можно обмотки таких трансформаторов, при изготовлении которых специально принимаются меры для получения идентичности обмоток. Например, в паспортах на трансформаторы типа ТПП (трансформаторы питания полупроводниковой аппаратуры) указывается на допустимость параллельного соединения одинаковых обмоток.
Чаще всего радиолюбительские конструкции питаются постоянным током, поэтому проблему соединения обмоток параллельно лучше рассматривать в комплексе с выпрямителем.

Возьмем, скажем, унифицированный трансформатор ТН-60 (трансформатор накальный), имеющий 4 одинаковые вторичные обмотки по 6,3 В (две обмотки имеют еще и отводы на 5 В), рассчитанные каждая на ток 6 А. Для получения токов, вчетверо больших, необходимо соединить обмотки так, как показано на рис.1 (включение обмоток с однополупериодным выпрямлением). Поскольку из-за конструктивного разброса параметров обмотки могут иметь немного отличающиеся напряжения, большее потребление тока (при идентичных диодах) будет от той обмотки, напряжение которой выше.

Диоды позволяют развязать обмотки друг от друга, т.е. теперь каждая обмотка работает только на общую нагрузку, а не на другую обмотку. В результате, мы получили выпрямленное напряжение с четырех обмоток с максимальным током нагрузки 24 А (через каждый диод будет проходить только четвертая часть общего тока нагрузки). Схема двухполупериодного выпрямления приведена на рис.2. Такое соединение выводов обмоток также обеспечивает независимое питание нагрузки. В случае параллельного включения нечетного числа обмоток возможно лишь однополупериодное выпрямление.

Для питания различных конструкций часто применяется напряжение 12 В, поэтому соединение обмоток для такого применения можно выполнить согласно рис.3. В этом случае через каждый диод будет проходить половина тока нагрузки. Чтобы получить выходное стабилизированное напряжение около 13,8 В, принятое как стандарт в радиопередающей аппаратуре, необходимо применять стабилизаторы с низким падением напряжения на регулирующем элементе [1, 2].

Минимально необходимый перепад напряжений на регулирующем элементе таких стабилизаторов составляет около 0,5 В. Его устанавливают при максимальном токе нагрузки, подбирая емкость конденсатора фильтра после выпрямителя. Чем больше емкость этого конденсатора, тем больший выходной ток можно “отобрать” от стабилизатора при заданном входном напряжении.

Параллельное соединение обмоток трансформатора для увеличения тока

Параллельное соединение трансформаторов

Соединение обмоток трансформаторов. Часть 1

Давайте попробуем разобраться, как можно соединить между собой обмотки трансформатора. Будем разбираться с обычными, довольно маломощными трансформаторами, которые применяются в электронике.

Если посмотреть на схему трансформатора, то иногда можно заметить точки у некоторых выводов обмоток (пример).

Точки на графическом обозначении у краёв обмоток трансформатора обозначают начала этих обмоток.

Следует отметить, что точка, поставленная у одного из выводов обмотки, характеризуют направление намотки обмотки, от чего зависит полярность мгновенного значения напряжения между выводами данной обмотки (говоря по-научному — фаза выходного напряжения). Выводы, обозначенные точками, условно называются началами обмоток, а противоположные — концами обмоток.

Обозначения одноименных выводов обмоток условно: точки можно перенести на противоположные выводы всех обмоток одного и того же трансформатора — соотношение фаз выходных напряжений обмоток между собой не изменится.

Иногда, для упрощения понимания показываемого соединения обмоток, ставят значки «плюс» и «минус» у выводов обмоток (пример). Эти знаки соответствуют мгновенной полярности выходного (или входного) напряжения на данной обмотке. Все напряжения и токи обмоток — переменные, то есть периодически меняют своё направление (полярность) и величину, но если брать в рассмотрение один, очень короткий момент времени, то можно рассматривать вполне определенную полярность и значение выбранной физической величины.

Значение и направление переменной величины, соответствующее данному моменту времени, называется мгновенным значением переменной величины.

Естественно, что у всех точек у одного трансформатора, в данный момент времени будет «плюс» (или «минус» — по нашему усмотрению), а у противоположного вывода обмотки — «минус» (или, соответственно — «плюс»).

Знание выводов начала и конца обмоток значительно облегчает правильное соединение обмоток между собой или их правильное включение в электрическую схему, когда её работа зависит от взаимной фазировки подводимых напряжений.

Фазы подводимого к трансформатору напряжения (напряжения на первичной обмотке) и напряжений на вторичных обмотках совпадают.

Последовательное соединение первичных обмоток трансформатора.

Наиболее часто последовательное соединение первичных обмоток применяется в трансформаторах, выполненных на П-образном сердечнике с неразветвленным магнитным потоком (например сердечники типа ПЛ), обмотки которых выполнены симметрично на двух катушках (Рис. 1.).

Рис. 1. Внешний вид трансформатора на сердечнике типа ПЛ.

В этом случае обмотки включаются последовательно согласно (синфазно). Рабочее напряжение, подводимое к соединённым подобным образом обмоткам, равно сумме рабочих напряжений каждой из обмоток. Подробно включение обмоток подобных трансформаторов рассматривается далее.

Встречное (противофазное) включение первичных полуобмоток, выполненных на общем сердечнике типа ПЛ — запрещено. Данные полуобмотки, выполненные на двух абсолютно одинаковых катушках, имеют одинаковые параметры. При встречном включении их индуктивности взаимно компенсируются, и общая индуктивность всей первичной обмотки становится равной нулю. Поэтому нагрузкой сети будет являться только активное сопротивление провода этих обмоток, которое составляет доли ома. Результат — выход трансформатора из строя.

Сейчас более тщательно рассмотрим последовательное включение первичных обмоток двух различных трансформаторов (Рис. 2а). Показанная схема приводилась, как рекомендуемая, на одном из форумов. Вопрос стоял так:

«…как соединить два одинаковых трансформатора с первичными обмотками по 110 вольт, если допустимый ток вторичных обмоток — 2А, а для лабораторного двуполярного блока питания нужен ток не менее 3А?»

Рис. 2. Последовательное включение первичных обмоток трансформаторов.

Пока не будем рассматривать соединение вторичных обмоток, а сосредоточимся на соединении первичных. На Рис. 2б приведена эквивалентная схема включения входных цепей двух трансформаторов. RэTV1 — эквивалентное сопротивление трансформатора TV1, RэTV2 — TV2. В режиме холостого хода (без нагрузки) или при одинаковой нагрузке трансформаторов напряжение сети Uсети делится поровну между одинаковыми эквивалентными сопротивлениями и составляет 110 В.

Из схемы видно, что трансформатор TV1 питает цепь только положительного выходного напряжения, а трансформатор TV2 — только отрицательного. Вполне возможен режим работы, когда вся нагрузка подключается только, например, к выходу положительного напряжения, а отрицательный вывод лабораторного БП остается отключенным. Тогда вся нагрузка приложена к трансформатору TV1, а TV2 при этом работает практически в режиме холостого хода.

Соотношение эквивалентных входных сопротивлений трансформаторов изменяется. Эквивалентное входное сопротивление трансформатора TV1 падает, а эквивалентное сопротивление трансформатора TV2 остается неизменным. Поэтому напряжения на первичных обмотках трансформаторов также изменяются — напряжение на входе TV1 — UTV1 уменьшается, а на входе TV2 увеличивается на эту же величину, так как их сумма (напряжение сети) остается неизменной. То есть, это явление может привести к значительной перегрузке трансформаторов по величине входного напряжения и, при длительном её воздействии, даже к выходу их из строя.

Дополнительная нестабильность входного напряжения двух трансформаторов, которая возникает из-за последовательного включения их первичных обмоток, не добавляет популярности подобному включению, поэтому на практике оно применяется крайне редко.

Коротко условия последовательного включения первичных обмоток трансформаторов можно сформулировать следующим образом:

  • последовательно можно включить первичные обмотки двух конструктивно одинаковых трансформаторов с одинаковыми параметрами;
  • нагрузки обоих трансформаторов в процессе работы должны быть равны друг другу при любом режиме работы (от холостого хода до полной нагрузки).

В полной мере этим условиям удовлетворяют только разделенные на две одинаковые катушки обмотки трансформаторов на сердечниках типа ПЛ. Поэтому последовательное включение первичных полуобмоток широко применяется практически только в этих трансформаторах для взаимного соединения одинаковых половин обмоток одного трансформатора.

Параллельное соединение первичных обмоток трансформаторов.

Пример параллельного включения первичных обмоток двух трансформаторов питания приведен на Рис. 3.

Параллельное соединение первичных обмоток трансформаторов применяется каждым из нас практически ежедневно. Каждый день мы включаем в общую сеть ~220 вольт множество электронной аппаратуры, оснащенной силовыми трансформаторами питания. При этом никаких вопросов и сомнений по поводу мощности или фазировки первичных обмоток этих трансформаторов у нас не возникает.

Поэтому можно сделать вывод, что параллельно можно включать первичные обмотки трансформаторов любой мощности и любой конструкции. Взаимная фазировка первичных обмоток имеет смысл только при непосредственном соединении между собой также и вторичных обмоток подключаемых трансформаторов, например, как показано на Рис. 3.

Рис. 3. Параллельное соединение первичных обмоток трансформаторов.

Последовательное соединение вторичных обмоток трансформатора.

Чаще всего применяется последовательное соединение вторичных обмоток трансформаторов. Пример такого соединения приведен на Рис. 4а — согласное (синфазное) соединение, Рис. 4б — встречное (противофазное) соединение.

Рис. 4. Последовательное включение вторичных обмоток трансформатора.

При синфазном соединении конец одной обмотки соединяется с началом другой. Результирующее выходное напряжение такого соединения будет равно сумме выходных напряжений каждой обмотки, так как переменные выходные напряжения обмоток находятся в фазе.

Сложение синфазных величин описано в статье Фаза. Разность фаз. Также, для упрощения, рядом с выводами обмоток на рисунке поставлены знаки «плюс» и «минус», которые указывают полярность мгновенного значения напряжения. При последовательном соединении источников постоянного тока с указанной на Рис. 4а полярностью их выходные напряжения сложаться. Это упрощает понимание и запоминание сложения (или вычитания) переменных величин и нетрудно проверить экспериментально, например, на обычных батарейках.

Максимальная величина тока, получаемого от такой составной обмотки, не должна превышать меньший из максимально допустимых токов у любой из соединяемых обмоток. В противном случае — перегрев более слабой по току обмотки (меньший диаметр провода), выход трансформатора из строя.

Практически все взаимные подключения вторичных обмоток трансформаторов производятся последовательно-синфазно. Этим способом можно соединять обмотки с любым напряжением и максимально-допустимым током.

Если в рассмотренном выше соединении вторичных обмоток трансформатора поменять местами выводы любой из обмоток, то мы получим противофазное соединение (Рис. 4б). При таком соединении начало одной обмотки соединяется с началом другой или конец одной с концом другой. Действительно, выходные напряжения каждой из обмоток находятся в противофазе друг к другу, что подтверждают знаки «плюс» и «минус», поставленные рядом с выводами.

При таком соединении выходное напряжение будет равно разности напряжений обмоток. Подробно сложение противофазных величин описано в статье Фаза. Разность фаз.

Напряжения и максимально-допустимые токи каждой из обмоток могут быть любыми. То есть все особенности этого подключения, как и у последовательно-синфазного способа. И, так-же, максимальная величина тока, получаемого от такой составной обмотки, не должна превышать меньший из максимально допустимых токов у любой из соединяемых обмоток.

Для понимания работы противофазного соединения обмоток одного трансформатора удобно представить их в виде встречно включенных бифилярных обмоток. В такой бифилярной катушке магнитный поток, создаваемый током каждого витка одной обмотки, компенсируется магнитным потоком, создаваемым током через соответствующий виток другой обмотки. Суммарный поток соответствующих витков обеих катушек равен нулю (Рис. 5).

Рис. 5. Бифилярная намотка, не обладающая индуктивностью.

Общий поток суммы компенсирующих друг друга витков также равен нулю, поэтому не оказывает никакого влияния на магнитный поток сердечника и, таким образом, никак не влияет на мощность, потребляемую из сети. Но остаются витки в большей из обмоток, магнитный поток которых не компенсируется витками другой обмотки. Вот только эта избыточная часть витков большей обмотки и будет в полной мере учавствовать в работе трансформатора.

Основной недостаток такого соединения — увеличение сопротивления составной обмотки по сравнению с отдельной обмоткой на это же выходное напряжение (соответственно увеличение расхода меди, увеличение места, занимаемого обмотками, снижение КПД трансформатора).

Совсем другая картина возникает при встречном (противофазном) соединении обмоток разных трансформаторов. В этом случае катушки нельзя рассматривать, как бифилярные — сердечники у трансформаторов разные и магнитные потоки каждой обмотки никак не взаимодействуют друг с другом, потому что сосредоточены каждый в своём сердечнике.

Поэтому мощность, потребляемая от сети больше и равна сумме мощностей каждой отдельной обмотки, в отличие от тех же обмоток на одном трансформаторе, где мощность получаемая от сети примерно равна мощности только нескомпенсированной части большей обмотки. Напряжение составной обмотки всё также равно разности напряжений входящих в неё обмоток.

Последовательно-противофазное включение обмоток применяется очень редко, практически только для экспериментальных целей.

Параллельное соединение вторичных обмоток трансформатора.

Параллельное соединение вторичных обмоток может применятся, если ток, получаемый от одной обмотки, слишком мал для нормальной работы устройства. В этом случае можно соединить параллельно несколько обмоток с одинаковыми выходными напряжениями. Результирующий выходной ток такого соединения будет равен сумме выходных токов каждой обмотки. Выходное напряжение равно выходному напряжению одной обмотки.

Параллельное соединение вторичных обмоток показано на Рис 6.

Рис. 6. Параллельное включение вторичных обмоток трансформатора.

Рассмотрим требования, предъявляемые к обмоткам при их параллельном соединении.

  • Применяется только синфазное параллельное соединение обмоток (Рис 6а).

При параллельном-синфазном соединении начало одной обмотки соединяется с началом второй, конец первой — с концом второй.

При противофазном параллельном соединении (Рис 6б), начало одной обмотки соединяется с концом другой (получается последовательное синфазное соединение — выходное напряжение равно сумме выходных напряжений каждой обмотки), оставшиеся свободные концы так-же соединяются — получается короткое замыкание общей, объединенной обмотки и выход трансформатора из строя.

Поэтому параллельное противофазное соединение обмоток применять нельзя, что и показано на Рис. 6б.

  • Параметры соединяемых обмоток (выходное напряжение и максимально-допустимый ток) должны быть одинаковы.

Лучше соединять параллельно одинаковые обмотки одного трансформатора. Допускается разброс параметров обмоток до 3%. При увеличении разброса параметров возникают уравнивающие токи между параллельно соединенными обмотками трансформатора, которые никак не попадают в нагрузку и могут достигать значительной величины. Это резко снижает КПД трансформатора, увеличивает его нагрев, может привести к выходу из строя.

А мы рассмотрим специфику соединения обмоток трансформаторов, выполненных на сердечниках типа ПЛ. Основная особенность таких трансформаторов состоит в том, что их обмотки выполняются в виде двух абсолютно одинаковых катушек, располагаемых на двух разных кернах одного сердечника (посмотреть).

Конечно, существуют трансформаторы на стержневых сердечниках, обмотки которых выполнены на одной катушке (пример). Но подключение их обмоток ничем не отличается от описанных в части 1 этой статьи, поэтому сейчас они не рассматриваются.

Все обмотки трансформатора делятся пополам. Каждая полуобмотка наматывается на своей катушке. При включении в схему все полуобмотки одной катушки соединяются с соответствующими полуобмотками другой катушки последовательно-синфазно.

В исключительных случаях допускается параллельное соединение одинаковых полуобмоток одного трансформатора для увеличения отдаваемого тока. Но при этом необходим контроль за изменением режима работы трансформатора, хотя бы по изменению тока холостого хода.

Расположение всех обмоток на двух катушках снижает расход медного провода, улучшает теплоотвод от внутренних витков катушек, дает другие преимущества. Для упрощения и удешевления производства обе катушки наматываются по одной технологической схеме, то есть имеют одинаковое направление намотки. Этот факт немного усложняет правильное взаимное соединение обмоток.

Посмотрим на Рис.1а, где изображена электрическая принципиальная схема трансформатора на сердечнике типа ПЛ с обмотками, расположенными на двух катушках. Номера обмоток и номера выводов одной катушки продублированы и у второй катушки, только со знаком «штрих». Но самое главное, что знаки «точка» (начало обмотки) стоят у выводов с одинаковыми номерами у обеих катушек.

Рис.1. Трансформатор на сердечнике типа ПЛ.

С точки зрения технологии (порядка изготовления катушек) — всё правильно. Намотка обеих катушек начинается, например, от вывода 3 (3’). Теперь посмотрим на Рис.1б, где изображены две одинаковые катушки, с одинаковым направлением намотки на сердечнике. Соединим их между собой, как указано на Рис.1а, то есть конец одной с концом другой.

Также на Рис.1б показано мгновенное направление тока через катушки стрелками зеленого цвета. В скобках около выводов катушек указана мгновенная полярность подводимого переменного напряжения. Теперь определим направление магнитного потока через катушки с помощью правила правой руки для соленоида.

Если обхватить соленоид ладонью правой руки так, чтобы четыре пальца были направлены вдоль тока в витках, то отставленный большой палец покажет направление линий магнитного поля внутри соленоида.

Для удобства над каждой катушкой нарисована ладонь правой руки. Направление магнитного поля внутри катушки указано красной стрелкой. Направление магнитного потока Ф0 внутри сердечника совпадает с направлениями магнитных полей катушек, по величине равно сумме магнитных потоков каждой катушки и показано штрих-пунктирной линией красного цвета.

Если поменять местами выводы любой из катушек, то направление магнитного поля этой катушки изменится на противоположное. Поэтому магнитные потоки каждой катушки в сердечнике будут компенсировать друг друга и общий магнитный поток станет равным нулю.

То есть индуктивное сопротивление такого соединения катушек также станет равным нулю. В цепь переменного тока окажется включенным только лишь сумма активных сопротивлений провода катушек, которая очень мала. Такая ситуация грозит «бытовой катастрофой» и очень опасна для первичных обмоток силовых трансформаторов радиоаппаратуры — может привести к выходу их из строя, а также нанести вред сети ~220 В.

Для упрощения понимания всего вышеизложенного мысленно можно произвести следующее действие. Напоминаю, мысленно разрываем и выпрямляем сердечник с катушками в одну прямую линию. И видим, что точка (начало обмотки) у одной из катушек по «электротехническим понятиям» стоит не на месте, то есть по правилам она должна стоять у противоположного конца. А катушки, как указано на принципиальной электрической схеме, соединены правильно — последовательно-синфазно (соединены начало одной обмотки с концом другой).

Необходимо запомнить, что на принципиальных электрических схемах, при изображении трансформаторов на стержневых сердечниках (например, типа ПЛ) с двумя катушками, точками могут отображаться «технологические начала» обмоток, то есть применяемые при изготовлении (намотке) катушек, которые реально не соответствуют «электротехническим началам» у одной из катушек.

Источник: https://www.elsys.biz/wpblog/?p=1527

Соединение обмоток трансформатора (параллельное, последовательное и смешанное соединение).

Видео по этой теме:

Трансформатор является электротехническим устройством, которое способно преобразовывать электрическую энергию посредством электромагнитных полей. Конструкция классического трансформатора представляет собой магнитопровод, состоящий из пластин (с хорошими ферромагнитными свойствами) и имеющий замкнутый контур (может быть круглым, Ш-образным, П-образным). На этот ферромагнитный сердечник наматываются обмотки медного провода. Обычно это первичная и вторичная обмотка.

Смысл трансформатора заключается в том, что при подачи переменного тока на первичную обмотку вокруг сердечника образуется переменное электромагнитное поле. Это поле порождает во вторичной обмотке ЭДС (электродвижущую силу). Значение тока и напряжения на вторичной намотке будет зависит от пропорциональности количества витков между первичной и вторичной обмоткой. Но и первичная обмотка должна быть рассчитана на свои величины тока и напряжения, поскольку неверное количество витков и сечения провода намоток влияют на КПД трансформатора (коэффициент полезного действия).

Намотки трансформатора можно соединять между собой определенным образом. Соединение обмоток трансформатора бывает параллельным, последовательным и смешанным. Итак, у нас имеется трансформатор, у которого есть две первичные обмотки и две вторичные. Его первичные обмотки рассчитаны на переменное напряжение с величиной 110 вольт. Вторичные по 6 вольт. Если у нас сеть на 220 вольт, то мы должны первичные обмотки соединить последовательно (110 + 110 = 220), после чего смело может на эту объединенную первичную обмотку подавать 220 вольт. Хотя если сеть у нас оказалась на 110 вольт, то подавать это напряжение можно на любую намотку, рассчитанную на 110 вольт.

Итак, на вторичной обмотке у нас на каждой будет переменное напряжение по 6 вольт. Если мы их объединим последовательно, то в итоге получим удвоенное напряжение 12 вольт. Если же мы эти вторичные обмотки соединить параллельно, то в этом случае напряжение останется прежним, а именно 6 вольт, но вот сила тока уже увеличится вдвое. Учтите, что количество витков у трансформатора влияет на напряжение, а сечение провода намотки на его силу тока. Обязательным условием для параллельного соединения должно быть одинаковость намоток по количеству витков. Если этой одинаковости не будет, то напряжение этой разницы станет негативно влиять на работу трансформатора, уменьшая его КПД и вызывая дополнительный нагрев сердечника.

Соединение обмоток трансформатора смешанным типом подразумевает по собой одновременное соединение и параллельными и последовательными способом. В этом случае будет повышаться и сила тока на намотках и напряжение. А что будет если мы будем соединять обмотки трансформатора, имеющие разное сечение? Если это параллельное соединение, то это равносильно тому, что сечение обмоток будет просто суммироваться (будет повышаться сила тока, которое соответствует общему, суммарному сечению провода намоток). Если же это последовательное соединение обмоток трансформатора, то итоговая сила тока будет соответствовать обмотке, у которой наименьший диаметр провода.

P.S. Наиболее практичным соединением намоток трансформатора можно считать вариант, когда за счет последовательного соединения можно подбирать наиболее подходящее напряжение на вторичной обмотке. Мы наматываем вторичную обмотку с отводами, имеющими определенный шаг (к примеру делаем 10 обмоток, на каждой из которых по 3 вольта). В итоге мы имеем возможность получать любое напряжение от нуля до 30 вольт с шагом в 3 вольта. В этом случае мы имеем наибольшую экономию электроэнергии, в отличии от способа, когда имея на выходе только 30 вольт делаем нужное напряжение за счёт схемы стабилизатора (излишек напряжения расходуется просто в нагрев). Учтите, что при соединении обмоток трансформатора имеет значение их направленность (полярность).

Последовательно-параллельное соединение трансформаторов

Рис. 1

Льюиса Лофлина

См. видео на Youtube, как соединить последовательно-параллельные трансформаторы.

Трансформатор — это электрическое устройство, используемое либо для преобразования электроэнергии, либо для электрической изоляции в целях безопасности, а часто и для того, и для другого.

Здесь меня интересуют только небольшие однофазные силовые трансформаторы, их последовательно-параллельное соединение и базовая конструкция блока питания.

Это лабораторный проект для местного колледжа.При этом используются напряжения, которые могут привести к поражению электрическим током, поэтому это необходимо делать в надлежащих условиях.

Трансформаторы работают за счет магнитной индукции. Их номинальная мощность по этой причине измеряется в киловольт-амперах (кВА) или вольт-амперах (ВА). Это реактивная мощность.

Трансформаторы

работают только с переменным током (AC) или пульсирующим DC. Это необходимо для создания пульсирующего магнитного поля.

Лаб. 1: напряжение холостого хода

Для этой серии лабораторных работ я буду использовать два трансформатора на рис.1. Они утилизированы из металлолома и идентичны.

Я не смог найти номера деталей, поэтому провел серию тестов. Оба измерили напряжение холостого хода ~ 32 вольт переменного тока.

Реальность такова, что напряжения холостого хода часто выше, а иногда и намного выше, чем напряжение под нагрузкой. Под нагрузкой это наше реальное напряжение.

Я подключил нагрузку 20 Ом к клеммам трансформатора, потребляя ~1,6 ампера. Это привело к падению напряжения всего на 1 вольт. Это хорошо.

Вторичный провод вроде 20 Калибр, первичный провод 22 Калибр.Калибр 20 может легко выдерживать 3 ампера, а калибр 22 может легко выдерживать 1 ампер.

Оба провода были одножильными со сплошным сердечником. Поэтому я оценил вторичную обмотку в 3 ампера при 32 вольтах или 96 ВА.

Цитата https://eepower.com «КПД силовых трансформаторов обычно варьируется от 97 до 99 процентов». Низкокачественные трансформаторы бытовой электроники меньше, чем это.

Предполагая КПД 100 % (ни один трансформатор не имеет КПД 100 %), это означает, что первичная обмотка также должна обеспечивать мощность 96 ВА, а более вероятно, 100 ВА, чтобы компенсировать потери.

100 ВА / 120 вольт = ~834 мА. Предохранитель на 1 ампер должен сработать.

Обратите внимание, что оба трансформатора, будучи электрически идентичными, также имеют соединения с центральным отводом. Подключение одной стороны вольтметра к центральному отводу. каждый внешний терминал показывает ~16В.

Если смотреть на это на 2-канальном осциллографе с общим центральным отводом, то два внешних вывода сдвинуты по фазе на 180 градусов.

См. рисунок Несовпадающие по фазе сигналы. Обратите внимание, что когда канал 1 является пиковым положительным, канал 2 имеет пиковый отрицательный.

Это то же соотношение фаз, которое можно найти для обмотки трансформатора, соединенной последовательно и сдвинутой по фазе на 180 градусов — напряжения складываются.

Помните, что напряжение – это РАЗНИЦА потенциалов между двумя точками. Подробнее ниже.

Знание соотношения фаз является ключом к последовательному и/или параллельному соединению трансформаторов.

Рис. 2

Поскольку мои 2 трансформатора поставляются с вилками на 120 вольт, при подключении к настенной розетке входы будут параллельными, как показано слева на рис.2.

Если бы у меня были те же самые 2 трансформатора в системе на 240 вольт, мне нужно было бы соединить две первичные обмотки на 120 вольт последовательно, как показано справа на рис. 2.

Важно отметить, что направление первичных обмоток напрямую связано с соотношением фаз вторичных обмоток. Это не проблема с одним трансформатором, но может быть кошмаром, если обмотки перевернуты в трехфазных системах.

Отсюда предполагается параллельные вводы питания. Теперь обратимся к последовательному и параллельному соединению вторичных цепей трансформатора.

Рис. 3

Соотношение фаз для последовательно-параллельного соединения трансформатора

На рис. 3 показаны два моих трансформатора с параллельно соединенными входами на 120 В переменного тока. Выходы помечены, как показано на рисунке.

Фазовые соотношения выходных соединений относительно друг друга неизвестны. Фаза связана с НАПРАВЛЕНИЕМ намотки провода.

Если я правильно помню, фаза вторичной обмотки всегда на 180 градусов не совпадает по фазе с первичной обмоткой.Это свойство магнитной индукции.

Невозможно узнать фазу, если у вас нет спецификации производителя и устройство не промаркировано.

Я мог бы использовать осциллограф, но вольтметр также подходит для простых последовательно-параллельных соединений.

Рис. 4

Параллельные выходы трансформатора

На рис. 4 показаны параллельные выходные соединения двух моих трансформаторов. Зачем мне это делать? Опять же, трансформаторы рассчитаны на 3 ампера при 32 вольтах.

Это удвоит выходной ток до 6 ампер, но напряжение останется 32 В переменного тока.

Примечание: выходное напряжение двух трансформаторов должно быть одинаковым! В противном случае трансформаторы могут быть повреждены.

Таким образом, соотношение фаз двух трансформаторов также должно быть синфазным. Это показано на графике in_phase1.jpg, где положительные и отрицательные сигналы на каналах 1 и 2 идентичны, становясь положительными и отрицательными в то же время.

Еще раз обратите внимание на клеммные соединения на рис.3 и иметь под рукой вольтметр переменного тока.

Соедините клеммы T1B с T2A или T2B. Измерьте между двумя открытыми клеммами. Если ноль вольт (несколько милливольт в порядке), соедините две открытые клеммы вместе, и все готово.

Если считывается обратное значение 64 В переменного тока и говорится, что T2A подключен, измените подключение T2A на T2B и повторите проверку.

Подводя итог, можно сказать, что выходы трансформатора при параллельном подключении переменного напряжения ДОЛЖНЫ быть в фазе, а выходное напряжение должно быть одинаковым. Токи добавятся.

При использовании предохранителя на 1 А на каждом трансформаторе его следует заменить на 2 А на обоих.

Рис. 5 Выходы трансформатора

в серии

Еще раз обратите внимание на клеммные соединения на рис. 3 и держите под рукой вольтметр переменного тока.

Соедините клеммы T1B с T2A или T2B. Измерьте между двумя открытыми клеммами. Если измерение 64 В переменного тока завершено, используйте две открытые клеммы.

Если считывается ноль вольт и говорят, что T2A подключен к T1B, измените соединение с T2B на T1Band и повторите измерение.

Две вторичные обмотки трансформатора должны быть сдвинуты по фазе на 180 градусов, и напряжения складываются, но общий ток (3 А) остается прежним.

См. рисунок Несовпадающие по фазе сигналы. Обратите внимание, что когда канал 1 является пиковым положительным, канал 2 имеет пиковый отрицательный.

Можно последовательно соединить трансформаторы с разным напряжением и током, но могут получиться интересные вещи. Вот несколько примеров.

Трансформатор T1 рассчитан на 16 В при 1 А. Трансформатор Т2 рассчитан на 32В при 2А.

Если соединены последовательно и напряжения совпадают по фазе, они вычитаются.Результат будет 16В при 1А. Ток ограничен наименьшим трансформатором тока из-за сечения провода.

Если соединены последовательно и напряжения не совпадают по фазе, они складываются. В результате получается 48В при 1А. Я все еще ограничен меньшим номинальным током из-за меньшего провода в трансформаторе 1A.

Рис. 6 Двухполярное питание с использованием двух последовательно соединенных трансформаторов.

См. мои другие две страницы по основам работы с трансформаторами:

Видео, связанное с предыдущим:

Прочие схемы

 

Что произойдет, если два трансформатора соединить параллельно? – Джанет Паник.ком

Что происходит, когда два трансформатора соединены параллельно?

Если два или более трансформатора соединены параллельно, то процент распределения нагрузки между ними определяется в соответствии с их номиналом. Если все имеют одинаковый рейтинг, они будут делить равные нагрузки.

Можно ли соединить два трансформатора параллельно?

Введение. Для питания нагрузки, превышающей мощность существующего трансформатора, два или более трансформатора могут быть подключены параллельно существующему трансформатору.Трансформаторы включаются параллельно, когда нагрузка на один из трансформаторов превышает его мощность.

Как соединены первичная и вторичная обмотки трансформатора?

Трансформатор тока имеет первичную обмотку из одного или нескольких витков толстой проволоки. Он всегда подключается последовательно в цепи, в которой измеряется ток. Вторичная катушка состоит из множества витков тонкого провода, который всегда должен быть подключен к клеммам амперметра.

Как трансформаторы соединяются параллельно?

Трансформатор считается работающим параллельно, если его первичная обмотка подключена к общему источнику напряжения, а вторичная обмотка подключена к общей нагрузке.

Какой трансформатор имеет общую обмотку для первичной и вторичной обмотки?

Автотрансформатор (автотрансформатор) — электрический трансформатор, в котором имеется одна обмотка, часть которой является общей как для первичной, так и для вторичной цепей. Автотрансформатор использует общую обмотку и не обеспечивает изоляции помех или помех.

Что такое вторичная обмотка трансформатора?

Вторичная обмотка — это обмотка трансформатора, которая получает энергию за счет электромагнитной индукции от первичной обмотки.Вторичная обмотка облегчена проводом большего сечения из-за увеличения тока, тогда как первичная обмотка состоит из провода меньшего сечения из-за меньшей проводимости тока.

Что такое параллельный трансформатор?

Когда мы подключаем первичные обмотки двух трансформаторов к общему напряжению питания, а вторичные обмотки обоих трансформаторов к общей нагрузке, такой тип соединения трансформаторов называется параллельной работой трансформаторов.

Какой тип трансформатора имеет первичную обмотку, соединенную последовательно со вторичной обмоткой?

Трансформатор с центральным отводом, использующий двойной трансформатор напряжения. Их обмотки соединены вместе последовательно или параллельно для обеспечения более высоких напряжений или токов, или их вторичные обмотки соединены вместе последовательно для получения трансформатора с центральным отводом.

Какой тип трансформатора имеет электрическое соединение между первичной обмоткой и вторичной обмоткой?

однофазный трансформатор напряжения
Однофазный трансформатор напряжения в основном состоит из двух электрических катушек с проводом, одна из которых называется «первичная обмотка», а другая — «вторичная обмотка».

К чему подключена вторичная обмотка?

Основы трансформаторов. (часть 4)

Сегодня существует множество конфигураций трансформаторов, каждая из которых применима к определенной ситуации или конструктивным требованиям.Давайте обсудим одну из основных конфигураций и то, как ее можно использовать.

Многообмоточные трансформаторы

Во многих случаях решением проблемы многофазного напряжения является многообмоточный трансформатор. Одним из примеров является трансформатор, показанный на рис. 1. Здесь у нас есть две первичные обмотки, каждая из которых рассчитана на 240 В. Буквы «S» и «F» на схеме обозначают начало и конец обмоток. Предположим, что каждый из них способен обрабатывать 5 кВА. Тогда этот трансформатор будет иметь номинальную мощность 10 кВА и будет способен выдерживать нагрузку 10 кВА, если обе первичные обмотки будут полностью загружены.В зависимости от того, как соединены эти первичные обмотки, этот трансформатор можно использовать с первичным напряжением 240 В или 480 В. Посмотрим, как.

Соединение серии

. На рис. 2 мы видим, что две обмотки 240-вольтового трансформатора рис. 1 теперь соединены последовательно. Если мы соединим «конец» одной первичной обмотки с «началом» другой первичной обмотки, совершенно очевидно, что мы получим одну непрерывную обмотку. И, так как в каждой обмотке достаточно витков для 240В, то и соединение обеих обмоток, последовательно, имеет достаточно витков для 480В.Тогда ток будет одинаковым в обеих обмотках, поскольку они соединены последовательно; таким образом, обе обмотки обеспечивают полную мощность в кВА, а общая первичная обмотка может выдерживать 10 кВА.

Соотношение напряжений для каждой первичной обмотки, как показано на рис. 1, составляет 240 В первичное: 120 В вторичное, или 2:1. Когда мы последовательно соединяем обе первичные обмотки, мы удваиваем количество витков (и напряжение). Таким образом, соотношение напряжений в конфигурации, показанной на рис. 2, составляет 480 В первичное: 120 В вторичное, или 4:1. В то время как на первичной обмотке теперь 480 В, на вторичной остается 120 В, и трансформатор по-прежнему способен выдерживать номинальную нагрузку 10 кВА.

Параллельные или множественные соединения. Если мы хотим, чтобы наш трансформатор на рис. 1 подходил для сети 240 В, сохраняя при этом выходное напряжение 120 В для нашей номинальной нагрузки 10 кВА, мы можем соединить первичные обмотки параллельно, как показано на рис. 3. Обратите внимание, что два первичных «пуска» соединены вместе, как и две «концы». Это имеет тот же эффект, что и намотка только одной обмотки 240 В, но с двойным проводом (или проводом, имеющим вдвое большую площадь окружности). При параллельном соединении двух обмоток каждая обмотка может работать при своем номинальном напряжении и может проводить свой номинальный ток.Таким образом, первичная обмотка может выдерживать мощность 10 кВА, на которую рассчитан трансформатор.

Проценты касания

Эти последовательные/параллельные соединения позволяют нашему трансформатору работать при полной номинальной мощности кВА при любом входном напряжении с одинаковым вторичным напряжением. Отводы в качестве дополнительной функции могут быть добавлены к первичной обмотке для повышения универсальности применения трансформатора. Тем не менее, как первичная, так и вторичная обмотки должны иметь одинаковый ответвления.

Процент отводов изменяется при последовательном и параллельном соединении.Например, отвод 5% на 240В это 12В при параллельном соединении. При последовательном соединении эти же 12 В составляют всего 2 1/2% от 480 В. Таким образом, трансформатор с последовательным соединением на 480 В может иметь два отвода на 2 1/2% выше нормы и четыре отвода на 2 1/2% ниже нормы. Однако этот же трансформатор, теперь с параллельным соединением 240 В, будет иметь только один отвод на 5% выше нормы и два отвода на 5% ниже нормы.

Выбор лучшей конфигурации

Поскольку существует множество доступных конфигураций трансформаторов, ваш выбор должен основываться как на экономичности, так и на пригодности.Оценка количества подключаемых проводов и мощности отдельных обмоток в кВА должна указать вам правильное направление и сделать лучший выбор.

Integrated Publishing — ваш источник военных спецификаций и образовательных публикаций

Integrated Publishing — ваш источник военных спецификаций и образовательных публикаций

Администрация — Навыки, процедуры, обязанности военнослужащих и т. д.

Продвижение — Военный карьерный рост книги и др.

Аэрограф/метеорология — Метеорология основы, физика атмосферы, атмосферные явления и др.
Руководства по аэрографии и метеорологии военно-морского флота

Автомобилестроение/Механика — Руководства по техническому обслуживанию автомобилей, механика дизельных и бензиновых двигателей, руководства по автомобильным деталям, руководства по деталям дизельных двигателей, руководства по деталям бензиновых двигателей и т. д.
Автомобильные аксессуары | Перевозчик, персонал | Дизельные генераторы | Механика двигателя | Фильтры | Пожарные машины и оборудование | Топливные насосы и хранение | Газотурбинные генераторы | Генераторы | Обогреватели | HMMWV (Хаммер/Хамви) | и т.п…

Авиация — Принципы полета, авиастроение, авиационная техника, авиационные силовые установки, справочники по авиационным частям, справочники по авиационным частям и т. д.
Руководства по авиации ВМФ | Авиационные аксессуары | Общее техническое обслуживание авиации | Руководства по эксплуатации вертолетов AH-Apache | Руководства по эксплуатации вертолетов серии CH | Руководства по эксплуатации вертолетов Chinook | и т.д…

Боевой — Служебная винтовка, пистолет меткая стрельба, боевые маневры, штатное вооружение поддержки и т.д.
Химико-биологические, маски и оборудование | Одежда и индивидуальное снаряжение | Боевая инженерная машина | и т.д…

Строительство — Техническое администрирование, планирование, оценка, планирование, планирование проекта, бетон, кирпичная кладка, тяжелый строительство и др.
Руководства по строительству военно-морского флота | Совокупность | Асфальт | Битумный корпус распределителя | Мосты | Ведро, Раскладушка | Бульдозеры | Компрессоры | Обработчик контейнеров | дробилка | Самосвалы | Землеройные машины | Экскаваторы | и т.п…

Дайвинг — Руководства по водолазным работам и спасению различного снаряжения.

Чертежник — Основы, приемы, составление проекций, эскизов и т. д.

Электроника — Руководства по обслуживанию электроники для базового ремонта и основ. Руководства по компьютерным компонентам, руководства по электронным компонентам, руководства по электрическим компонентам и т. д.
Кондиционер | Усилители | Антенны и мачты | Аудио | Батареи | Компьютерное оборудование | Электротехника (NEETS) (самая популярная) | техник по электронике | Электрооборудование | Электронное общее испытательное оборудование | Электронные счетчики | и т.п…

Машиностроение — Основы и приемы черчения, составление проекций и эскизов, деревянное и легкокаркасное строительство и т. д.
Военно-морское машиностроение | Армейская программа исследований прибрежных бухт | так далее…

Еда и кулинария — Руководства по рецептам и оборудованию для приготовления пищи.

Логистика — Логистические данные для миллионов различных деталей.

Математика — Арифметика, элементарная алгебра, предварительное исчисление, введение в вероятность и т. д.

Медицинские книги — Анатомия, физиология, пациент уход, средства первой помощи, фармация, токсикология и т. д.
Медицинские руководства военно-морского флота | Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний

Военные спецификации — Государственные военные спецификации и другие сопутствующие материалы

Музыка — Мажор и минор масштабные действия, диатонические и недиатонические мелодии, паттерны такта, и т.д.

Основы ядерной энергетики — Теории ядерной энергии, химия, физика и т.
Справочники Министерства энергетики США

Фотография и журналистика — Теория света, оптические принципы, светочувствительные материалы, фотофильтры, копирование редактирование, написание публикаций и т. д.
Руководства по фотографии и журналистике военно-морского флота | Руководство по армейской фотографии, печати и журналистике

Религия — Основные религии мира, функции поддержки богослужений, свадьбы в часовне и т. д.

Параллельная работа трансформаторов | Журнал Electrical India, посвященный энергетике и электротехнической продукции, возобновляемым источникам энергии, трансформаторам, распределительным устройствам и кабелям

Параллельная работа трансформаторов

Для питания нагрузки, превышающей номинальную мощность существующего трансформатора, два или более трансформатора могут быть подключены параллельно с существующим трансформатором.Трансформаторы включаются параллельно, когда нагрузка на один из трансформаторов превышает его мощность. Надежность повышается при параллельной работе, чем при использовании одного блока большего размера. Затраты, связанные с обслуживанием запасных частей, меньше, когда два трансформатора соединены параллельно.

Обычно экономичнее установить параллельно еще один трансформатор вместо замены существующего трансформатора одним блоком большего размера. Стоимость запасного блока в случае двух параллельных трансформаторов (одинаковой мощности) также ниже, чем у одного большого трансформатора.Кроме того, предпочтительнее иметь параллельный трансформатор по причине надежности. При этом, по крайней мере, половина нагрузки может питаться одним трансформатором, выведенным из строя.

Условия параллельной работы трансформатора

При параллельном соединении трансформаторов первичные обмотки трансформаторов подключаются к шинам источника, а вторичные обмотки подключаются к шинам нагрузки. Различные условия, которые должны быть выполнены для успешной параллельной работы трансформаторов

  • Одинаковое отношение напряжения и соотношение витков (одинаковое первичное и вторичное напряжение)

– Тот же импеданс в процентах и ​​отношение X/R.

  • Идентичное положение переключателя ответвлений
  • Те же значения KVA
  • Одинаковый фазовый сдвиг (векторные группы одинаковы)
  • Та же частота
  • Та же полярность
  • Та же последовательность фаз.

Некоторые из этих условий удобны, а некоторые являются обязательными. Удобны те же коэффициент напряжения и соотношение оборотов, тот же импеданс в процентах, то же номинальное значение в киловаттах и ​​то же положение переключателя ответвлений. Обязательными условиями являются одинаковый фазовый сдвиг, одинаковая полярность, одинаковая последовательность фаз и одна и та же частота.Когда удобные условия не выполняются, параллельная работа возможна, но не оптимальна.

Одинаковое соотношение напряжения и коэффициента трансформации (на каждом ответвлении)

Если параллельно соединенные трансформаторы имеют несколько разные коэффициенты напряжения, то из-за неравенства ЭДС индуцирования во вторичных обмотках в петле, образованной вторичными обмотками, в состоянии холостого хода будет протекать циркулирующий ток, который может быть значительно больше нормального тока холостого хода.Ток будет довольно высоким, так как полное сопротивление утечки низкое. Когда вторичные обмотки нагружены, этот циркулирующий ток будет иметь тенденцию создавать неравную нагрузку на два трансформатора, и может оказаться невозможным принять полную нагрузку от этой группы двух параллельных трансформаторов (один из трансформаторов может быть перегружен).

Если два трансформатора с разным отношением напряжения соединены параллельно с одинаковым первичным напряжением питания, будет разница во вторичных напряжениях.Теперь, когда вторичная обмотка этих трансформаторов подключена к одной и той же шине, между вторичными и, следовательно, между первичными обмотками будет циркулировать ток. Поскольку внутреннее сопротивление трансформатора невелико, небольшая разность напряжений может привести к достаточно высокому циркулирующему току, вызывая ненужные дополнительные потери I2R. Рейтинги первичных и вторичных должны быть одинаковыми. Другими словами, трансформаторы должны иметь одинаковый коэффициент трансформации, т.е. коэффициент трансформации.

То же процентное сопротивление и соотношение X/R

Если два трансформатора соединены параллельно с одинаковыми импедансами на единицу, они в основном будут делить нагрузку в пропорции к их номинальной мощности в кВА.Здесь нагрузка в основном одинаковая, потому что можно иметь два трансформатора с одинаковыми импедансами на единицу, но с разными отношениями X/R. В этом случае линейный ток будет меньше суммы токов трансформатора, и соответственно уменьшится общая мощность. Разница в отношении значения реактивного сопротивления к значению сопротивления на единицу импеданса приводит к различному фазовому углу токов, переносимых двумя параллельными трансформаторами; один трансформатор будет работать с более высоким коэффициентом мощности, а другой с более низким коэффициентом мощности, чем у комбинированного выхода.Следовательно, реальная мощность не будет пропорционально распределяться между трансформаторами.

Ток, разделяемый двумя трансформаторами, работающими параллельно, должен быть пропорционален их номинальной мощности в МВА. Ток, переносимый этими трансформаторами, обратно пропорционален их внутреннему импедансу.

Из двух приведенных выше утверждений можно сказать, что импеданс параллельно работающих трансформаторов обратно пропорционален их номинальным значениям МВА. Другими словами, импеданс в процентах или на единицу импеданса должен быть одинаковым для всех трансформаторов, работающих параллельно.

При подключении однофазных трансформаторов к трехфазным батареям правильное согласование импедансов становится еще более важным. В дополнение к следованию трем правилам параллельной работы, также рекомендуется попытаться согласовать отношения X/R трех последовательных импедансов, чтобы сохранить баланс трехфазных выходных напряжений.

Когда однофазные трансформаторы с одинаковыми номиналами кВА подключаются в группу Y, несоответствие импедансов может вызвать значительный дисбаланс нагрузки между трансформаторами.

Давайте рассмотрим следующие случаи различных типов: импеданс, коэффициент и кВА.

Если однофазные трансформаторы соединены в группу Y-Y с изолированной нейтралью, то полное сопротивление намагничивания также должно быть равным на омической основе. В противном случае трансформатор с наибольшим импедансом намагничивания будет иметь самый высокий процент возбуждающего напряжения, увеличивая потери в сердечнике этого трансформатора и, возможно, приводя его сердечник к насыщению.

Случай 1: одинаковый импеданс, коэффициенты и одинаковые кВА

Стандартный метод параллельного соединения трансформаторов заключается в том, чтобы иметь одинаковые коэффициенты трансформации, процентное сопротивление и номинальные значения в кВА.Параллельное подключение трансформаторов с одинаковыми параметрами приводит к равному распределению нагрузки и отсутствию блуждающих токов в обмотках трансформатора.

Пример: Параллельное подключение двух трансформаторов мощностью 2000 кВА с импедансом 5,75 %, каждый с одинаковым коэффициентом трансформации, к нагрузке 4000 кВА.

Нагрузка на трансформаторы-1 =KVA1=[( KVA1 / %Z) / ((KVA1 / %Z1)+ (KVA2 / %Z2))]X KVAl

кВА1 = 348 / (348 + 348) x 4000 кВА = 2000 кВА.

Нагрузка на трансформаторы-2 =KVA1=[( KVA2 / %Z) / ((KVA1 / %Z1)+ (KVA2 / %Z2))]X KVAl

кВА2 = 348 / (348 + 348) x 4000 кВА = 2000 кВА

Отсюда KVA1=KVA2=2000KVA

Случай 2: одинаковые импедансы, отношения и разные кВА

Этот параметр не является общепринятым для новых установок, иногда к одной общей шине подключаются два трансформатора с разными кВА и одинаковыми импедансами в процентах.В этой ситуации разделение тока заставляет каждый трансформатор нести свою номинальную нагрузку. Не будет циркулирующих токов, потому что напряжения (коэффициенты поворота) одинаковы.

Пример: параллельное соединение трансформаторов 3000 кВА и 1000 кВА, каждый с импедансом 5,75 %, каждый с одинаковым коэффициентом трансформации, подключенных к общей нагрузке 4000 кВА.

Нагрузка на трансформатор-1=кВА1 = 522 / (522 + 174) x 4000 = 3000 кВА

Нагрузка на трансформатор-1=кВА2 = 174 / (522 + 174) x 4000 = 1000 кВА

Из приведенного выше расчета видно, что различные номинальные значения кВА на трансформаторах, подключенных к одной общей нагрузке, при таком разделении тока приводят к тому, что каждый трансформатор нагружается только до своего номинала в кВА.Ключевым моментом здесь является то, что процентное сопротивление одинаково.

Случай 3: неравный импеданс, но одинаковые коэффициенты и кВА

В основном этот параметр используется для увеличения мощности предприятия за счет параллельного подключения существующих трансформаторов, которые имеют одинаковую мощность в кВА, но с разным сопротивлением в процентах. Это обычное дело, когда бюджетные ограничения ограничивают покупку нового трансформатора с теми же параметрами. Важно понимать, что ток делится обратно пропорционально полному сопротивлению, и больший ток протекает через меньшее полное сопротивление.Таким образом, трансформатор с более низким сопротивлением может быть перегружен при большой нагрузке, в то время как другой трансформатор с более высоким сопротивлением будет иметь небольшую нагрузку.

Пример: Два параллельно соединенных трансформатора мощностью 2000 кВА, один с импедансом 5,75 %, а другой с импедансом 4 %, каждый с одинаковым коэффициентом трансформации, подключены к общей нагрузке 3500 кВА.

Нагрузка на трансформатор-1=кВА1 = 348 / (348 + 500) x 3500 = 1436 кВА

Нагрузка на трансформатор-2=кВА2 = 500 / (348 + 500) x 3500 = 2064 кВА

Видно, что поскольку импедансы трансформаторов в процентах не совпадают, они не могут быть нагружены до их общей номинальной мощности в кВА.Разделение нагрузки между трансформаторами неравномерно. При нагрузке ниже суммарной номинальной кВА трансформатор полного сопротивления 4 % перегружен на 3,2 %, а трансформатор полного сопротивления 5,75 % загружен на 72 %.

Случай 4: неодинаковый импеданс и одинаковые коэффициенты кВА

Это один из редко используемых трансформаторов в промышленных и коммерческих объектах, подключенных к одной общей шине с разными кВА и неодинаковыми процентными импедансами. Однако может возникнуть ситуация, когда две несимметричные подстанции могут быть связаны вместе с помощью шин или кабелей, чтобы обеспечить лучшую поддержку напряжения при запуске большой нагрузки.

Если значения импеданса в процентах и ​​номинальной мощности в кВА различаются, следует соблюдать осторожность при загрузке этих трансформаторов.

Пример: два параллельно включенных трансформатора, один мощностью 3000 кВА (кВА1) с полным сопротивлением 5,75 %, а другой мощностью 1000 кВА (кВА2) с полным сопротивлением 4 %, каждый с одинаковым коэффициентом трансформации, подключены к общей нагрузке 3500 кВА.

Нагрузка на трансформатор-1=кВА1 = 522 / (522 + 250) x 3500 = 2366 кВА

Нагрузка на трансформатор-2=кВА2 = 250 / (522 + 250) x 3500 = 1134 кВА

Поскольку процентное полное сопротивление трансформатора 1000 кВА меньше, он перегружен меньшей комбинированной номинальной нагрузкой.

Случай 5: равное сопротивление и неравные отношения кВА

Небольшие различия в напряжении вызывают циркуляцию большого количества тока. Важно отметить, что параллельные трансформаторы всегда должны быть подключены к одному отводу. Циркуляционный ток полностью не зависит от нагрузки и распределения нагрузки. Если трансформаторы полностью загружены, будет значительный перегрев из-за циркулирующих токов. Следует помнить, что блуждающие токи не протекают по линии, их нельзя измерить, если контрольное оборудование находится выше или ниже общих точек подключения.

Пример: Два трансформатора мощностью 2000 кВА, соединенные параллельно, каждый с импедансом 5,75 %, одинаковым отношением X/R (8), трансформатор 1 с отводом, отрегулированным на 2,5 % от номинального значения, и трансформатор 2, отвод которого соответствует номинальному значению. Каков процент циркулирующего тока (%IC)?

%Z1 = 5,75, поэтому %R’ = %Z1 / √[(X/R)2 + 1)] = 5,75 / √((8)2 + 1)=0,713

%R1 = %R2 = 0,713

%X1 = %R x (X/R)=%X1= %X2= 0,713 x 8 = 5,7

Пусть %e = разница в коэффициенте напряжения, выраженная в процентах от нормального, и k = кВА1/ кВА2

Циркуляционный ток %IC = %eX100 / √ (%R1+k%R2)2 + (%Z1+k%Z2)2.

%IC = 2,5X100 / √ (0,713 + (2000/2000)X0,713)2 + (5,7 + (2000/2000)X5,7)2

%IC = 250 / 11,7 = 21,7

Циркуляционный ток составляет 21,7 % от тока полной нагрузки.

Случай 6: Неравный импеданс, кВА и разные коэффициенты:

Использование этого типа параметра на практике маловероятно. Если и коэффициенты, и импеданс различны, циркулирующий ток (из-за неравного коэффициента) следует объединить с долей каждого трансформатора в токе нагрузки, чтобы получить фактический общий ток в каждом блоке.

При коэффициенте мощности, равном единице, 10-процентный циркулирующий ток (из-за неравных передаточных чисел) дает только половину процента от общего тока.

При более низких коэффициентах мощности циркулирующий ток резко изменится.

Пример: Два трансформатора, соединенные параллельно, 2000 кВА1 с импедансом 5,75 %, коэффициентом X/R 8, 1000 кВА2 с импедансом 4 %, коэффициентом X/R 5, 2000 кВА1 с отводом, отрегулированным на 2,5 % от номинального и 1000 кВА2 при номинальной мощности.

%Z1 = 5.75, поэтому %R’ = %Z1 / √[(X/R)2 + 1)] = 5,75 / √((8)2 + 1)=0,713

%X1= %R x (X/R)=0,713 x 8 = 5,7

%Z2= 4, поэтому %R2 = %Z2 /√ [(X/R)2 + 1)] = 4 / √((5)2 + 1) = 0,784

%X2 = %R x (X/R)=0,784 x 5 = 3,92

Пусть %e = разница в коэффициенте напряжения, выраженная в процентах от нормального, и k = кВА1/ кВА2

Циркуляционный ток %IC = %eX100 / √ (%R1+k%R2)2 + (%Z1+k%Z2)2.

%IC = 2,5X100 / √ (0,713 + (2000/2000)X0,713)2 + (5,7 + (2000/2000)X5,7)2

%IC = 250/13.73 = 18,21.

Циркуляционный ток составляет 18,21 % от тока полной нагрузки.

Та же полярность

Полярность трансформатора означает мгновенное направление ЭДС индукции во вторичной обмотке. Если мгновенные направления ЭДС вторичной обмотки в двух трансформаторах противоположны друг другу, когда одинаковая входная мощность подается на оба трансформатора, говорят, что трансформаторы имеют противоположную полярность.

Трансформаторы должны быть правильно подключены с учетом их полярности.Если они соединены с неправильной полярностью, то две ЭДС, наведенные во вторичных обмотках, находящихся параллельно, будут действовать вместе во вторичной локальной цепи и вызовут короткое замыкание. Полярность всех трансформаторов, работающих параллельно, должна быть одинаковой, иначе в трансформаторе будет протекать огромный циркулирующий ток, но от этих трансформаторов не будет питаться нагрузка. Если мгновенные направления ЭДС вторичной обмотки в двух трансформаторах одинаковы, когда на оба трансформатора подается одинаковая входная мощность, говорят, что трансформаторы имеют одинаковую полярность.

Та же последовательность фаз

Чередование фаз линейных напряжений обоих трансформаторов должно быть одинаковым для параллельной работы трехфазных трансформаторов. Если последовательность фаз неправильная, в каждом цикле каждая пара фаз будет замыкаться накоротко. Это условие необходимо строго соблюдать при параллельной работе трансформаторов.

Одинаковый фазовый сдвиг: (нулевой относительный фазовый сдвиг между напряжениями вторичной линии)

Обмотки трансформатора могут быть соединены различными способами, которые создают различные величины и сдвиги фаз вторичного напряжения.Все соединения трансформатора можно разделить на отдельные векторные группы.

Группа 1: смещение нулевой фазы (Yy0, Dd0, Dz0)
Группа 2: смещение фазы 180° (Yy6, Dd6, Dz6)
Группа 3: смещение фазы -30° (Yd1, Dy1, Yz1)
Группа 4: + Смещение фаз 30° (Yd11, Dy11, Yz11)

Чтобы иметь нулевой относительный сдвиг фаз вторичных линейных напряжений, трансформаторы, принадлежащие к одной группе, могут быть включены параллельно. Например, два трансформатора с соединениями Yd1 и Dy1 могут быть соединены параллельно.

Трансформаторы групп 1 и 2 могут быть подключены параллельно только с трансформаторами их собственной группы. Однако трансформаторы групп 3 и 4 можно запараллелить, обратив последовательность фаз одного из них. Например, трансформатор с соединением Yd1 1 (группа 4) может быть включен параллельно трансформатору с соединением Dy1 (группа 3) путем изменения последовательности фаз первичной и вторичной клемм трансформатора Dy1.

Можно запараллелить Dy1 и Dy11 только путем пересечения двух входящих фаз и тех же двух исходящих фаз на одном из трансформаторов, поэтому, если у кого-то есть трансформатор DY11, он может соединить фазы B и C на первичной и вторичной обмотках, чтобы изменить +30 градусов. фазовый сдвиг на -30 градусов, который будет параллелен Dy1, при условии, что все остальные пункты, указанные выше, выполнены.

Одинаковая номинальная мощность в кВА

Если два или более трансформатора соединены параллельно, то процент распределения нагрузки между ними определяется в соответствии с их номиналом. Если все имеют одинаковый рейтинг, они будут делить равные нагрузки.

Трансформаторы с неодинаковой номинальной мощностью кВА будут делить нагрузку практически (но не точно) пропорционально их номинальной мощности, при условии, что коэффициенты напряжения идентичны, а процентное сопротивление (при их собственной номинальной мощности кВА) одинаково или почти одинаково в этих случаях обычно доступно более 90% суммы двух рейтингов.Не рекомендуется постоянно параллельно эксплуатировать трансформаторы, мощность которых различается более чем в 2 : 1.

Трансформаторы с различной мощностью кВА могут работать параллельно с разделением нагрузки таким образом, чтобы каждый трансформатор нес свою пропорциональную долю общей нагрузки. Для достижения точного распределения нагрузки необходимо, чтобы трансформаторы были намотаны с одинаковым коэффициентом полное сопротивление всех трансформаторов должно быть одинаковым, когда каждый процент выражается на базе кВА соответствующего трансформатора.Также необходимо, чтобы отношение сопротивления к реактивному сопротивлению у всех трансформаторов было одинаковым. Для удовлетворительной работы циркулирующий ток для любых комбинаций отношений и импедансов, вероятно, не должен превышать десяти процентов от номинального тока при полной нагрузке меньшего блока.

Преимущества параллельной работы трансформатора

Максимальная эффективность электрической системы

  • Как правило, силовой трансформатор обеспечивает максимальную эффективность при полной нагрузке.Если параллельно запустить несколько трансформаторов, можно включить только те трансформаторы, которые удовлетворят общую потребность, работая ближе к полной номинальной нагрузке на это время.
  • При увеличении нагрузки нельзя переключать ни один другой трансформатор, подключенный параллельно, чтобы удовлетворить общую потребность. Таким образом, можно запустить систему с максимальной эффективностью.

Максимальная доступность электрической системы

  • Если несколько трансформаторов работают параллельно, можно отключить любой из них для проведения технического обслуживания.Другие параллельные трансформаторы в системе будут обслуживать нагрузку без полного отключения питания.

Максимальная надежность энергосистемы

  • Если хотя бы один из параллельно работающих трансформаторов отключится из-за неисправности, другие параллельные трансформаторы в системе будут делить нагрузку, поэтому подача электроэнергии не может быть прервана, если общие нагрузки не вызывают перегрузки других трансформаторов.

Максимальная гибкость электрической системы

  • Существует вероятность увеличения или уменьшения потребности энергосистемы в будущем.Если прогнозируется, что спрос на электроэнергию будет увеличиваться в будущем, необходимо предусмотреть параллельное подключение трансформаторов в системе для удовлетворения дополнительного спроса, потому что с коммерческой точки зрения неэкономично устанавливать одиночный трансформатор большей номинальной мощности путем прогнозирования. повышенный будущий спрос, поскольку это ненужное вложение денег.
  • Опять же, в будущем спрос уменьшится, трансформаторы, работающие параллельно, могут быть удалены из системы, чтобы сбалансировать капиталовложения и их доход.

Недостатки параллельной работы трансформатора

  • Увеличение токов короткого замыкания, что увеличивает необходимую мощность выключателя.
  • Риск циркуляции токов, протекающих от одного трансформатора к другому трансформатору. Блуждающие токи, снижающие нагрузочную способность и увеличивающие потери.
  • Рейтинги автобусов могут быть слишком высокими.
  • Параллельные трансформаторы значительно снижают импеданс трансформатора, т. е. параллельные трансформаторы могут иметь очень низкий импеданс, что создает высокие токи короткого замыкания.
    Поэтому необходимы некоторые ограничители тока, например. реакторы, предохранители, высокоимпедансные шины и т. д.
  • Управление и защита трех блоков, включенных параллельно, более сложны.
  • Это не обычная практика в этой отрасли.

Заключение

Соображения относительно нагрузки для параллельных трансформаторов просты, если кВА, процентное сопротивление или коэффициенты не отличаются. Когда коэффициент трансформации параллельных трансформаторов и полное сопротивление в процентах одинаковы, на каждом трансформаторе будет существовать одинаковое распределение нагрузки.Когда номинальная мощность параллельных трансформаторов в кВА одинакова, но сопротивление в процентах разное, тогда будет происходить неравномерное распределение нагрузки. То же самое верно для неравных процентов полных сопротивлений и неравных кВА. Циркуляционные токи существуют только в том случае, если передаточное число витков не совпадает на каждом трансформаторе. Величина циркулирующих токов также будет зависеть от отношения X/R трансформаторов. Не следует пытаться запараллелить трансформатор «треугольник-треугольник-треугольник-звезда».


Промышленные силовые трансформаторы. Эксплуатация и техническое обслуживание [часть 4]




4. ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РАБОТА

Параллельная работа трансформаторов осуществляется, когда обе обмотки ВН и НН двух (или более) трансформаторов подключены к одному набору шин высокого и низкого напряжения, соответственно. Поскольку параллельное соединение двух импедансов приведет к комбинированный импеданс, который намного меньше любого из компонентов (параллельное два одинаковых трансформатора дают комбинацию, имеющую импеданс в два раза меньше, чем у каждого в отдельности), основным результатом этого является увеличение уровень неисправности шинопровода НН.Поэтому необходимо позаботиться о том, чтобы отказоустойчивость распределительного устройства НН не превышена. Если защита предохранителем при условии, что каждая из исходящих цепей также должна быть спроектирована и кабелем, способным выдержать полный уровень неисправности параллельно включенных трансформаторов.

При изучении параллельной работы трансформаторов полярность и фаза последовательность играет важную роль, поэтому важно учитывать эти характеристики несколько подробностей, прежде чем перейти к более общему рассмотрению параллельных операция.Следует учитывать относительные направления обмоток, напряжения в обмотках и взаимное расположение выводов от катушек к терминалам. Чтобы понять, как взаимодействует каждый из этих факторов, лучше всего рассмотреть работу трансформатора в терминах мгновенного напряжения, связанных непосредственно к векторной диаграмме, то есть путем изучения диаграмм полярности трансформатора на основе объяснение мгновенных напряжений, индуцированных в обеих обмотках, как в этой процедуре не упоминаются первичная и вторичная обмотки.Этот может показаться логичным, поскольку полярность трансформатора и последовательность фаз независимы такого отличия.

Как обсуждалось в разделе 2, напряжения, индуцированные в первичной и вторичной обмотки связаны с общим потоком. Наведенные напряжения в каждом витке каждого обмоток должны быть в одном направлении, так как любой отдельный виток может нельзя сказать, что он обладает одним конкретным направлением вокруг ядра, не более чем он обладает противоположным. Направление дается полной обмотке, однако, когда несколько таких отдельных витков соединены последовательно, один конец обмотка помечена как «начало», а другая «конец», или одна называется, скажем, A1 и другой конец A2.Направления полных индуцированных напряжений поэтому в первичной и вторичной обмотках будет зависеть от относительного направления соответствующих обмоток между соответствующими клеммами. В с учетом направления обмоток необходимо делать из аналогично маркированных или предполагаемые аналогичные терминалы; то есть и первичная и вторичная обмотки следует рассматривать в направлении от терминалов старта к финишу (или даже наоборот), но их не следует считать одним от начала до конца. финиш, а другой от финиша к началу.Где старт и финиш обмотки неизвестны, можно предположить соседние первичные и вторичные клеммы изначально соответствовать одинаковым концам соответствующих обмоток, но это должно быть проверено путем проведения испытания наведенным напряжением при пониженном напряжении как описано ниже.

Маркировка клемм трансформатора, положение клемм и вектор схемы

Маркировка клемм

Маркировка трансформаторов стандартизирована в различных национальных спецификациях.В течение многих лет британский стандарт BS 171 (теперь замененный EN 60076) использовали ABCN, abcn в качестве фазовых символов в отличие от многих других частей мира, где буквы UVW, uvw использовались для обозначения фаз. Несколько лет назад был некоторые в Великобритании движутся к принятию международной системы UVW, uvw. Дальнейшие изменения были внесены в стандарт EN 60076-1: 1997, в котором используются римские цифры. I, II, III и I, II, III. Однако такие изменения всегда должны происходить медленно. эффект из-за количества существующего завода, использующего более ранние системы.Немного импульс для изменений в настоящее время, по-видимому, утрачен, так что все системы используются в Великобритании. Для этого текста используется номенклатура ABCYN и abcyn. так как это считается самым ясным.

Обмотки отдельных фаз имеют описательные буквы и ту же букву в сочетании с номерами суффиксов затем используется для всех обмоток одной фазы.

Обмотке ВН присвоена заглавная буква, а обмотке НН в той же фазе соответствующую строчную букву.Следующие обозначения использовал. Для однофазных трансформаторов:

А: для обмотки ВН 3А: для третьей обмотки (если есть) а: для обмотки НН

Для двухфазных обмоток на общем сердечнике или отдельных сердечниках в общем баке:

A B: для обмоток ВН a b: для обмоток НН

Для трехфазных трансформаторов:

A B C: для обмоток ВН 3A 3B 3C: для третьих обмоток (при наличии) a b c: для обмоток НН

ИНЖИР. 27 показан пример стандартной маркировки однофазного трансформатора.


РИС. 27 Маркировка выводов однофазного трансформатора, имеющего третью обмотка

Расположение клемм

Для трехфазных трансформаторов, если смотреть на сторону ВН, клеммы расположены слева направо NABC, а если смотреть в сторону LV cban. Нейтральный терминал может быть на любом конце, но если предпочтения не указаны, он должен быть слева конец, если смотреть со стороны ВН, а нейтраль НН, соответственно, будет на правый конец, если смотреть со стороны ЛЖ.Примеры как одно-, так и маркировка трехфазных клемм показана на фиг. 28.


РИС. 28 Взаимное расположение выводов двухобмоточных трансформаторов.

В дополнение к буквенной маркировке клемм к все точки отвода и к концам обмотки. Эти суффиксы начинаются при единице, а затем по возрастанию приписываются всем точкам отвода, так что последовательность представляет направление ЭДС индукции. некоторые момент времени.Для трехфазных обмоток, соединенных звездой, наименьший суффикс нумеруется соединения выводятся на нейтраль, наибольшие номера выводятся на линию терминалы. В случае обмотки ВН без отводов, для которой фаза маркировка А, концы обмотки будут маркированы А1, А2. Если бы это было Фаза А трехфазного трансформатора, соединенного звездой, А1 будет подключена до точки звезды, A2 будет конечным пунктом линии. Аналогично обмотка НН будет отмечен a1, a2. Как описано далее в этом разделе, это несложный вопрос. проверить маркировку клемм (см. РИС.35). Типичные примеры маркировки врезок показаны на фиг. 29.

Соединение нейтрали, когда оно выполнено в виде внешней клеммы, обозначается YN в случае обмотки ВН и yn в случае обмотки НН. Номер суффикса не требуется.

Маркировка клемм автотрансформатора включает соответствующую фазу и суффикс. номер, и следует отметить, что для отводов более высокие номера суффиксов соответствуют к более высоким напряжениям. ИНЖИР. 29(d) показана типичная маркировка клемм для автотрансформатор.


РИС. 29 Маркировка ответвлений на фазных обмотках.

Векторные диаграммы

Векторы на векторных диаграммах трансформатора представляют ЭДС индукции и используется направление вращения фазора против часовой стрелки. Фазор представляющее любое фазное напряжение обмотки НН, показано параллельно этому представляющее соответствующее фазное напряжение обмотки ВН.

Различные типы межфазных соединений для трехфазных трансформаторов, имеющих одинаковое смещение фаз между обмотками ВН и НН можно сгруппировать вместе и четыре группы показаны в Таблице 3.


Таблица 3 Номера групп

В Таблице 3 видно, что сдвиг фаз имеет соответствующий часы номер часа. Фазовый сдвиг — это угол сдвига фазы обращено вектором, представляющим ЭДС индукции. между клеммой ВН и нейтральная точка, которая в некоторых случаях может быть воображаемой, и вектор представляющая ЭДС индукции между клеммой LV, имеющей ту же букву и нейтральная точка. Принятая на международном уровне конвенция для указания смещение фаз заключается в использовании цифры, которая представляет час, указанный часы, в которых минутная стрелка заменяет вектор напряжения линии на нейтраль для обмотки высокого напряжения и установлен на 12 часов и где часовая стрелка представляет вектор напряжения линии к нейтрали для обмотки НН.Отсюда следует что номер часа часов получается путем деления угла фазового смещения в градусах на 30. Фазовые углы различных обмоток трехфазных трансформаторов определяются относительно самого высокого напряжения, взятого в качестве вектора происхождения.

Векторная диаграмма, сдвиг фаз и маркировка клемм идентифицируемыми с помощью символов, которые для трансформаторов с двумя обмотками: если брать по порядку, имеют следующее значение:

Первый символ: соединение обмотки ВН.

Второй символ: соединение обмотки НН.

Третий символ: фазовый сдвиг, выраженный в виде числа часов (см. Таблицу 3, столбец 3) Указаны межфазные соединения обмоток ВН и НН используя начальные буквы, указанные в таблице 4, и термины high и низкое напряжение, используемые в этой таблице, используются только в относительном смысле.

Трансформатор с обмоткой высокого напряжения, соединенной треугольником, и обмоткой низкого напряжения, соединенной звездой и фазовый сдвиг плюс 30º (соответствует номеру часа часов из 11), поэтому имеет символ Dy11.


Таблица 4 Обозначения соединений обмотки.

Следующие стандартные векторные диаграммы, которые часто встречаются в практика включена для одно-, двух- и трехфазных трансформаторов.

Трехфазные трансформаторы, смещение фаз 0°, см. РИС. 30 Трехфазный трансформаторы, смещение фаз 180º см. РИС. 31 Трехфазные трансформаторы, смещение фаз -30º см. РИС. 32 Трехфазные трансформаторы, смещение фаз _30º см. РИС. 33 Одно-, двух-, трех- и двухфазные трансформаторы см. РИС.34

Различные другие комбинации межфазных соединений, имеющие другие соотношения векторов случаются, но они изготавливаются нечасто и оставляются на усмотрение читателя. для развития векторной диаграммы и символа.

Полярность

В более общем смысле термин «полярность», когда он используется в отношении параллельная работа электрических машин, понимается как относящаяся к определенному отношения, существующие между двумя или более единицами, но этот термин также может применяться к двум отдельным обмоткам любой отдельной части аппарата.То есть пока два отдельных трансформатора могут при определенных условиях внутреннего и внешнего соединения, иметь одинаковую или противоположную полярность, первичная и вторичная обмотки любого отдельного трансформатора может, при определенных условиях обмотки катушки, внутренние соединения и соединения с клеммами имеют одинаковые или противоположные полярность. В случае первичных и вторичных обмоток отдельных трансформатор, когда соответствующие индуцированные напряжения на клеммах имеют одинаковое направление, то есть, когда полярность двух обмоток одинакова, эта полярность обычно называется субтрактивным; в то время как, когда индуцированный терминал напряжения противоположного направления, обмотки противоположной полярности, обычно называют аддитивным.


РИС. 30 Векторные диаграммы для трехфазных трансформаторов. Группа №1: сдвиг фазы _ 0_


РИС. 31 Векторные диаграммы для трехфазных трансформаторов. Группа № II: смещение фаз _ 180 градусов.

Эта тема полярности, которая была кратко объяснена в Разделе 2, может вызвать большая путаница, поэтому стоит рассмотреть это немного подробнее полностью, чтобы получить полное понимание. Полезно подумать, как пример обычная винтовая обмотка, хотя, конечно, принцип применяется к любому типу обмотки, будь то спиральная, дисковая или перекрестная обмотка.


РИС. 32 Векторные диаграммы для трехфазных трансформаторов.

Группа № III: смещение фаз _ _30 град.


РИС. 33 Векторные диаграммы для трехфазных трансформаторов.

Группа № IV: смещение фаз _ _30 град.


РИС. 34 Векторные диаграммы для одно-, двух- и трех- и двухфазных трансформаторов.

Начиная с одного конца цилиндрического шпангоута, предназначенного для иллюстрация должна быть горизонтальной, чтобы получить спиральную обмотку, намотчику удобнее всего закрепить проводник к вершине шпангоута и поверните это от себя, то есть так, чтобы верхняя поверхность отошла от него.Если он начнет с левого конца, то проводник будет проложен. на манер нормальной правой винтовой резьбы и если он начинается справа конец проводника будет иметь форму левой винтовой резьбы. Если, по завершении слоя намотчик хочет продолжить со вторым слоем теперь он должен начать с противоположного конца, чтобы, если бы первый слой был намотан слева направо, второй слой будет намотан справа налево. Два слоя таким образом намотанная будет иметь аддитивную полярность, то есть выходное напряжение с этой двухслойная обмотка будет суммой напряжений, создаваемых каждым из слоев.

Если, однако, по завершении первого слоя намотчик прекратил проводника, а затем снова начал наматывать второй слой с того же конца, что и он начал первый слой, а затем соединил вместе две отделки, затем выходное напряжение этой двухслойной обмотки будет равно нулю. Эти два слоя таким образом, были намотаны с субтрактивной полярностью. Вышеприведенное описание может в равной степени применимы как к отдельным обмоткам, так и к отдельным слоям внутри многослойная обмотка, так что условия аддитивной и вычитательной полярности могут использоваться для описания способа изготовления обмоток полного трансформатора.Таким образом, обмотки ВН и НН двухобмоточного трансформатора могут иметь добавку. или субтрактивная полярность.

Из приведенного выше рисунка видно, что при намотке обеих обмоток в том же смысле результат состоит в том, что их полярности являются субтрактивными.

Для определения полярности трансформатора путем испытания метод заключается в подключении вместе соответствующие клеммы обмоток ВН и НН, фиг. 35, то есть эквивалентна моталке, соединяющей вместе соответствующие концы слоев двухслойной обмотки в приведенном выше примере.Если обмотка ВН имеет клеммы А1 и А2 и обмотки НН а1 и а2, то если клеммы А2 и a2 соединены вместе с напряжением, подаваемым на A1-A2, то напряжение измеренное на A1-a1, будет меньше, чем на A1-A2, если полярность является субтрактивным и больше, чем применяется к A1-A2, если полярность является аддитивной.

Изготовители обычно обозначают конкретный метод намотки, который начинается слева или начинается справа, как описано в приведенном выше примере, как их стандарт метод намотки.У них также будет стандартный метод обозначения клемм, скажем, «начинает», чтобы стать терминалом с наименьшим номером, «заканчивает», чтобы иметь терминал с наибольшим номером. Тогда они предпочтут намотать и подключить трансформаторы по этим нормам, другими словами нормально намотают все обмотки в том же смысле, так что большинство трансформаторов обычно имеют вычитающее полярность.

Для трехфазных трансформаторов процедура испытаний аналогична, за исключением того, что обмотки должны, конечно, возбуждаться от трехфазного питания, и учитывать необходимо выполнить гораздо больше измерений напряжения, прежде чем точно определить полярность и можно определить последовательность фаз.ИНЖИР. 36 показаны тестовые соединения и результаты для трансформатора, соединенного звездой/звездой, с вычитающей полярностью.


РИС. 36 Контрольные соединения для определения обмотки трехфазного трансформатора полярность


РИС. 35 Контрольные соединения для определения однофазного трансформатора полярность обмотки

Чередование фаз

Последовательность фаз – это термин, обозначающий угловое направление, в котором векторы напряжения и тока многофазной системы достигают своих соответствующих максимальные значения в течение последовательности времени.Это угловое направление может быть часами по часовой стрелке или против часовой стрелки, но чтобы два трансформатора работали удовлетворительно параллельно он должен быть одинаковым для обоих. Чередование фаз многофазных трансформаторов однако тесно связан с вопросом о полярности.

Следует помнить, что последовательность фаз на самом деле зависит от последовательности напряжения на клеммах линии, а не обязательно напряжения на отдельных обмотки. В то время как фактическая последовательность фаз питания фиксируется системой конфигурация и поддерживается генерирующей установкой, последовательность, в которой вторичные напряжения трансформатора достигают своих максимальных значений. в том или ином направлении, в зависимости от того, в каком порядке клеммы трансформатора поставляются.


РИС. 37 Схемы, показывающие четыре примера трехфазной схемы, соединенной по схеме треугольник/звезда. трансформатор с другой полярностью и чередованием фаз

РИС. 37 показаны четыре экземпляра трансформатора, соединенного по схеме «треугольник/звезда». различные условия полярности и чередования фаз, и сравнение этих диаграммы показывают, что замена любой пары соединений питания на первичные клеммы меняют последовательность фаз. Если же внутренний соединения на вторичной стороне трансформатора меняются местами, любых двух первичных подключений питания приведет к обратной последовательности фаз и нестандартная полярность.Если с обратными внутренними соединениями на одной стороне первичные соединения не меняются местами, результирующая последовательность фаз будет будет одинаковым, и полярность будет нестандартной. Приведенные выше замечания относятся строго к трансформаторам, у которых первичная и вторичная обмотки имеют разные соединений, таких как треугольник/звезда, но там, где они совпадают, например, звезда/звезда, полярность можно изменить, только поменяв местами внутренние соединения на одном стороне трансформатора. Однако последовательность фаз может быть изменена на обратную. путем замены двух проводов первичного питания.

Если испытания показывают, что два трансформатора имеют одинаковую полярность и обратную чередование фаз, они могут быть соединены параллельно на вторичной стороне просто путем замены определенной пары проводов на шины одного из трансформаторов. Ссылаясь на фиг. 37, например, трансформаторы к схемам (а) и (г) могут быть параллельны, пока вторичные провода ведут от a1 и c1 к шинам взаимозаменяемы.

Удовлетворительная параллельная работа трансформаторов зависит от пяти основные характеристики; то есть любые два или более трансформатора, которые для параллельной работы должен иметь:

(1) Одинаковая внутренняя разность фаз между первичным и вторичным терминалы.

(2) Тот же коэффициент напряжения.

(3) То же процентное сопротивление.

(4) Та же полярность.

(5) Та же последовательность фаз.

В гораздо меньшей степени на параллельную работу влияют относительные выходы трансформаторов, но на самом деле этот аспект отражен в третьей характеристике так как, если несоответствие выходов любых двух трансформаторов превышает три к может быть трудно включить достаточный импеданс в меньший трансформатор для создания правильных условий нагрузки для каждого отдельного блока.

Характеристики 1 и 5 относятся только к многофазным трансформаторам. очень маленький градус широты может быть разрешен в отношении второй характеристики упоминалось выше, в то время как несколько больший допуск может быть разрешен с в-третьих, полярность и последовательность фаз, где применимо, всех трансформаторов при параллельной работе должны быть одинаковыми.

Однофазные трансформаторы

Теория параллельной работы однофазных трансформаторов по существу то же, что и для трехфазного, но реальная практика получения подходящего соединения между любыми двумя однофазными трансформаторами значительно проще чем определение правильных соединений для любых двух трехфазных трансформаторов.

Разность фаз между первичной и вторичной клеммами

В однофазных трансформаторах этот пункт не возникает, так как при правильном подборе внешних выводов любые два однофазных трансформатора могут быть соединены так, что разница фазового угла между первичной и вторичной клеммами одинакова для каждого. Следовательно, вопрос действительно становится вопросом полярности.

Отношение напряжения

Очень желательно, чтобы коэффициенты напряжения любых двух и более трансформаторов параллельная работа должна быть одинаковой, ибо если и есть какая-либо разница во вторичных обмотках трансформаторов будет протекать циркулирующий ток когда они подключены параллельно, и даже до того, как они подключены к любые внешние нагрузки.Такой циркулирующий ток может быть допустимым или недопустимым. Это зависит, во-первых, от его фактической величины и, во-вторых, от того, потребляемая мощность меньше или равна сумме номинальных мощностей трансформаторов, работающих параллельно. Однако, как правило, все усилия должны быть сделаны для получения идентичных соотношений, и особое внимание следует быть уделено получению их при всех соотношениях, когда трансформаторы оснащены постукивания. Попутно уместно отметить, что когда производитель просят спроектировать трансформатор для работы параллельно с существующими трансформаторами, должно быть указано фактическое соотношение первичных и вторичных витков, так как это соотношение можно легко получить точно.

Такие цифры, конечно, можно получить из сертификата заводских испытаний. для существующих трансформаторов.

Уравнения (ур. 8)-(ур. 26) включительно показывают, как значения этих циркулирующих токи могут быть рассчитаны при определенных характеристиках трансформатора. отличаются. Уравнения (уравнение 8)-(уравнение 12) показывают, как получить циркулирующие токи когда работают два однофазных или трехфазных трансформатора с разными коэффициентами параллельно, в то время как уравнения (уравнение 13)-(уравнение 17) применимы к случаю трех одно- или трехфазные трансформаторы.

Следует отметить, что этот поток циркулирующего тока происходит до трансформаторы подключаются к любой внешней нагрузке. Циркуляционный ток в обмотках трансформатора порядка, скажем, 5 процентов от полной нагрузки ток может вообще быть разрешен в случае современных трансформаторов без любые опасения серьезного перегрева. Иногда очень трудно спроектировать новые трансформаторы, чтобы обеспечить соотношение витков, скажем, на четырех одинаковых ответвлениях к тому, чем может обладать существующий, и хотя желательно, чтобы отношения должны быть одинаковыми, нет необходимости настаивать на их идентичности.

Уравнение (уравнение 8): Циркуляционный ток в амперах на холостом ходу в двух одинарных или трехфазные трансформаторы А и В, соединенные параллельно, имеющие разные коэффициенты напряжения, одинаковые или разные выходы, одинаковые или разные импедансы, а импедансы, имеющие одинаковые отношения сопротивления к реактивному сопротивлению, равны до

(уравнение 8)

, где VA — напряжение на клеммах вторичной линии трансформатора А, более низкий коэффициент, то есть более высокое вторичное напряжение

VB — напряжение на клеммах вторичной линии для трансформатора B с более высоким соотношение, то есть нижнее вторичное напряжение

*ZA, ZB — активное сопротивление трансформаторов А и В соответственно, а получаются из уравнений:

(ур.9) где VZA, VZB — падение напряжения импеданса в процентах при полной нагрузке номиналы трансформаторов А и В соответственно

IA, IB — линейные токи при полной нагрузке в амперах трансформаторов А и В, соответственно.

В случае некоторых системных трансформаторов, работающих параллельно, относительно обычной практикой является установка переключателей ответвлений под нагрузкой на «смещение отводов», чтобы профиль напряжения системы в точке расположения трансформаторов можно изменять, регулируя потоки реактивной нагрузки в этой точке.Такая практика приводит к локальным циркулирующим токам между трансформаторами независимо от от их пропускной способности.

Уравнение (уравнение 10): Циркуляционный ток в амперах на холостом ходу в двух одинарных или трехфазные трансформаторы А и В, соединенные параллельно, имеющие разные коэффициенты напряжения, одинаковые или разные выходы, одинаковые или разные импедансы, но импедансы, имеющие разные отношения сопротивления к реактивному сопротивлению, равны до

(уравнение 10), где VA — напряжение вторичной обмотки трансформатора А, имеющее более низкий коэффициент, то есть более высокое вторичное напряжение

VB — напряжение на клеммах вторичной линии трансформатора B, имеющее более высокое соотношение, то есть нижнее вторичное напряжение

*Z — векторная сумма омических импедансов трансформаторов A и B, а получается из уравнения

(ур.11)

*Эти величины представляют собой сопротивления трансформатора и реактивные сопротивления между двумя клеммы вторичной линии.

(уравнение 12)

VRA, VRB — падение напряжения сопротивления в процентах при нормальных номинальных значениях полной нагрузки. трансформаторов А и В, соответственно, VXA, VXB — реактивное сопротивление в процентах падения напряжения при нормальной полной нагрузке трансформаторов А и В соответственно IA, IB — нормальные линейные токи при полной нагрузке в амперах трансформаторов A и B, соответственно. Уравнения (ур.13)-(Уравнение 15): Блуждающие токи в амперах без нагрузки в трех однофазных или трехфазных трансформаторах А, В и С, подключенных параллельно, каждый из которых имеет разные коэффициенты напряжения, одинаковые или разные импедансы, одинаковые или разные выходы и импедансы, имеющие одинаковое отношение сопротивления реактивному сопротивлению, определяются по формуле:

В трансформаторе А

(уравнение 13)

(уравнение 14)

(уравнение 15)

, где VA — напряжение на клеммах вторичной линии трансформатора А, имеющее самое низкое отношение, то есть самое высокое вторичное напряжение

VB — напряжение на клеммах вторичной линии трансформатора B, имеющее следующее более высокий коэффициент, то есть следующее более низкое вторичное напряжение

VC — напряжение на клеммах вторичной линии трансформатора C, имеющее наибольшее коэффициент, то есть наименьшее вторичное напряжение А, где для трансформаторов А, Б и C соответственно, *ZA, ZB, ZC — омические сопротивления и получаются из уравнений:

(ур.16)

, где VZA, VZB, VZC — падение напряжения импеданса в процентах при полной нагрузке. рейтинги

IA, IB, IC — линейные токи при полной нагрузке в амперах

(уравнение 17)

Уравнения (Уравнение 18)-(Уравнение 20): Блуждающие токи в амперах на холостом ходу в три однофазных или трехфазных трансформатора А, В и С, соединенных параллельно, с разными коэффициентами напряжения, одинаковыми или разными выходами, одинаковыми или разные импедансы, но импедансы имеют разные отношения сопротивления к реактивному сопротивлению, определяются по формуле:

В трансформаторе А В трансформаторе В и в трансформаторе С

(ур.18)

(уравнение 19)

(уравнение 20)

(уравнение 21)

(уравнение 22)

Символ ‘S’ имеет обычное математическое значение, то есть:

(уравнение 23)

Угол отставания2

между циркулирующим током и нормальным напряжением на клеммах вторичной линии трансформаторов А, В и С соответственно равно:

(уравнение 24)

(уравнение 25)

(уравнение 26)

, где T и S имеют те же значения, что и раньше.Остальные используемые символы имеют следующие значения для трансформаторов A, B и C, соответственно,

VA, VB, VC – напряжения на клеммах вторичной линии

IA, IB, IC — нормальные линейные токи при полной нагрузке.

VZA, VZB, VZC — падение напряжения полного сопротивления в процентах при номинальной нагрузке

VRA, VRB, VRC — падение напряжения сопротивления в процентах при полной нагрузке

VXA, VXB, VXC — падение напряжения реактивного сопротивления в процентах при номинальной нагрузке.

[2 Угол отставания принят положительным. Если признак любого из этих выражение отрицательное, угол ведущий.]

Падение напряжения импеданса в процентах

Падение напряжения импеданса в процентах является фактором, присущим конструкции любого трансформатора и является характеристикой, на которую следует обратить особое внимание. оплачивается при проектировании для параллельной работы. Процентное падение импеданса определяется по формуле:

(ур.27)

, где VZ — падение импеданса в процентах, VR — сопротивление в процентах. падение, а VX — падение реактивного сопротивления в процентах, соответствующее полной нагрузке. номинал трансформатора. Предположим, что все остальные характеристики являются то же самое, падение импеданса в процентах определяет нагрузку, которую несет каждый трансформатор, а в простейшем случае, а именно, двух трансформаторов с одинаковой мощностью, работающих параллельно, процентное сопротивление также должно быть одинаковым, если трансформаторы должны разделить общую нагрузку поровну.Если, например, из двух трансформаторов соединенных параллельно, имеющих одинаковую мощность, коэффициент напряжения и т. д., каждый имеет импеданс 4 процента, а другой импеданс 2 процента, трансформатор Имея больший импеданс, вы получите треть общего выхода банка и другой трансформатор будет поставлять две трети, так что трансформатор, имеющий более высокий импеданс будет нести только 66 процентов своей нормальной нагрузки, в то время как другой трансформатор будет нести 33-процентную перегрузку.

Уравнения (уравнение 28) – (уравнение 48) включительно показывают, как распределение токов нагрузки можно рассчитать, когда некоторые характеристики трансформатора различаются.

Уравнения (уравнение 28)–(уравнение 36) показывают, как получить токи нагрузки трансформатора, когда работают два однофазных или трехфазных трансформатора с разным полным сопротивлением. параллельно, в то время как уравнения (уравнение 37)-(уравнение 48) применимы к случаю трех одно- или трехфазные трансформаторы.

При смещении фаз между трансформатором и общим током нагрузки ренты, фазовые углы также могут быть рассчитаны из уравнений.

Уравнения (уравнение 28) и (уравнение 29): Деление общего тока нагрузки IL в амперах между двумя однофазными или трехфазными трансформаторами А и В, включенными параллельно, с одинаковыми или разными выходами, одинаковыми коэффициентами напряжения, одинаковыми или различные импедансы и одинаковые отношения сопротивления к реактивному сопротивлению. автор:

(уравнение 28)

(уравнение 29)

где для трансформаторов А и В соответственно IA, IB — линейные токи в амперах.

(ур.30)

и KA, KB — нормальная номинальная мощность в кВА

VZA, VZB — падение напряжения полного сопротивления в процентах при полной нагрузке. Примечание. Токи нагрузки в трансформаторах А и В совпадают по фазе друг с другом и с полным током нагрузки.

Уравнения (Уравнение 31) и (Уравнение 32): Деление общего тока нагрузки IL в амперах между двумя однофазными или трехфазными трансформаторами А и В, включенными параллельно, с одинаковыми или разными выходами, одинаковыми коэффициентами напряжения, одинаковыми или даны разные импедансы, но разные отношения сопротивления к реактивному сопротивлению автор:

(ур.31)

(уравнение 32)

(уравнение 33)

(уравнение 34)

(уравнение 35)

(уравнение 36)

и где для трансформаторов А и В соответственно IA, IB — линейные токи в амперах KA, KB — нормальные номинальные мощности в кВА VZA, VZB — проценты падение напряжения импеданса при полной нагрузке

VXA, VXB — падение напряжения реактивного сопротивления в процентах при номинальных значениях полной нагрузки VRA, VRB — падение напряжения сопротивления в процентах при полной нагрузке

? — разность фаз между токами нагрузки IA и IB (см. фиг.38)

ß — разность фаз между IL и IB (см. рис. 38); разность фазовых углов между IL и IA (см. рис. 38)

РИС. 38 Векторная диаграмма, показывающая распределение тока с тремя трансформаторами параллельно имеющие разные отношения сопротивления к реактивному сопротивлению

Для диаграммы на фиг. 38:

? положительный.

IA возглавляет IL.

IB отстает от IL.

Трансформатор А имеет меньшее значение VX/VR.

Трансформатор B имеет большее значение VX/VR.

Когда? отрицательно:

IA отстает от IL.

IB лидирует в IL.

Трансформатор А имеет большее значение VX/VR.

Трансформатор B имеет меньшее значение VX/VR.

Уравнения (Уравнение 37) – (Уравнение 39): Деление общего тока нагрузки IL между тремя одно- или трехфазные трансформаторы А, В и С, соединенные параллельно, имеющие одинаковые или разные выходы, одинаковое отношение напряжения, одинаковые или разные полных сопротивлений и тех же отношений сопротивления к реактивному сопротивлению:

(ур.37)

(уравнение 38)

(уравнение 39)

(уравнение 40)

и где KA, KB, KC — нормальные номинальные мощности в кВА

VZA,VZB,VZC — падение напряжения полного сопротивления в процентах при полной нагрузке. Уравнения (Уравнение 41)-(Уравнение 43): Разделение общего тока нагрузки IL между тремя одно- или трехфазные трансформаторы А, В и С, соединенные параллельно, имеющие одинаковые или разные выходы, одинаковые коэффициенты напряжения, одинаковые или разные импедансы, но различные отношения сопротивления к реактивному сопротивлению, определяется как:

(ур.41)

(уравнение 42)

(уравнение 43)

где IA, IB, IC — линейные токи в амперах

k1 является константой и равно:

(уравнение 44)

(уравнение 45)

(уравнение 46)

(уравнение 47)

(уравнение 48)


РИС. 39 Векторная диаграмма, показывающая распределение тока с тремя трансформаторами параллельно имеющие разные отношения сопротивления к реактивному сопротивлению.

и где для трансформаторов А, В и С соответственно нормальные КА, КБ, КС номинальная выходная мощность в кВА VZA, VZB, VZC — падение напряжения полного сопротивления в процентах при номинальных значениях полной нагрузки VXA, VXB, VXC — падение напряжения реактивного сопротивления в процентах при номинальных значениях полной нагрузки VRA, VRB, VRC – падение напряжения на сопротивлении в процентах при полной нагрузке

?1 — разность фаз между токами нагрузки IA и IB

?2 — разность фаз между токами нагрузки IB и IC От геометрия фигуры:

и разность фаз между током нагрузки IA в трансформаторе A, а общий ток нагрузки IL равен (?1 — ß _ a).Зафиксировав фазовое соотношение отношение полного тока нагрузки к току нагрузки в одном трансформаторе, это простой вопрос, чтобы определить углы между полным током нагрузки и токи нагрузки в оставшихся двух трансформаторах. Если ß больше а, ток нагрузки IB в трансформаторе B отстает от IL: если меньше a, IB лидирует по отношению к IL.

Для диаграммы на фиг. 39:

?1 и ?2 положительные.

IA возглавляет IL.

IC отстает от IL.

Трансформатор А имеет наименьшее соотношение VX/VR.

Transformer C имеет наибольшее соотношение VX/VR.

IB может опережать или отставать от IL в зависимости от взаимосвязи его значения VX/VR со значениями VX/VR двух других трансформаторов.

Когда ?1 и ?2 отрицательные:

IA отстает от IL.

IC ведет IL.

Трансформатор А имеет наибольшее соотношение VX/VR.

Трансформатор

C имеет наименьшее соотношение VX/VR.

Как и прежде, IB может опережать или отставать от IL, в зависимости от различных значений VX/VR.

При работе с трансформаторами, имеющими разную мощность и разное полное сопротивление. которые должны работать параллельно, следует помнить, что импеданс падение одного трансформатора основано на его собственном номинальном токе полной нагрузки, и этот момент нельзя упускать из виду при определении текущего распределения двух таких трансформаторов, работающих параллельно. Если омические значения импедансы отдельных трансформаторов выводятся из падения импеданса и нормальный ток полной нагрузки каждого и результаты, вставленные в обычный формула для параллельных сопротивлений, те же окончательные результаты для распределения тока получают уже известными и простыми методами.При использовании этого омического следует обратить внимание на то, соответствует ли отношение сопротивления к реактивному сопротивлению одинакова для всех трансформаторов, ибо, если это не так, значение импеданса падение напряжения как таковое не может быть непосредственно использовано для определения распределения тока, но его необходимо разделить на силовую и реактивную составляющие.

При параллельной работе трансформаторов выход наименьшего трансформатора не должен быть менее одной трети выпуска крупнейшего, в противном случае как упоминалось выше, крайне сложно включить необходимые полное сопротивление наименьшего трансформатора.

Полярность

Термин полярность при использовании в отношении параллельной работы электрических Механизм обычно понимается как относящийся к определенным отношениям, существующим между двумя или более единицами, хотя, как указывалось ранее, его можно применять чтобы указать направленное отношение основного и вторичного терминала напряжения одного блока. Любые два однофазных трансформатора имеют одинаковые полярность, когда их мгновенные напряжения на клеммах совпадают по фазе.С этим В этом случае вольтметр, подключенный к одинаковым клеммам, будет показывать ноль.

Однофазные трансформаторы, по существу, просто фазировать, как и для любого заданного пара трансформаторов есть только два возможных набора внешних подключений, одно из которых должно быть правильным. Если два однофазных трансформатора, скажем X и Y, должны быть поэтапно введены для параллельной работы, первая процедура заключается в подключении как первичные, так и вторичные клеммы, скажем, трансформатора X, к их соответствующим сборные шины, а затем подключить первичные клеммы трансформатора Y к их шины.Если два трансформатора имеют одинаковую полярность, соответствующие вторичные клеммы будут иметь одинаковый потенциал, но для того, чтобы убедиться, что это Поэтому необходимо подключить одну вторичную клемму трансформатора Y к что считается соответствующей шиной. Необходимо сделать подключение от одной вторичной клеммы трансформатора Y, так что при взятии показания напряжения есть обратный путь для тока, протекающего через вольтметр. Напряжение на отключенной вторичной клемме трансформатора Затем измеряется Y и другая шина, и если получено нулевое показание трансформаторы имеют одинаковую полярность, и постоянные соединения могут соответственно быть сделано.Однако, если измеренное напряжение в два раза превышает нормальное вторичное напряжение, тогда два трансформатора имеют противоположную полярность. Исправить это можно только необходимо соединить клеммы вторичной обмотки трансформатора Y с шины. Однако, если удобнее соединить первичные клеммы кроссом, такая процедура даст точно такие же результаты.

Чередование фаз

В однофазных трансформаторах этот пункт не возникает, так как чередование фаз Характеристика многофазных трансформаторов.

Многофазные трансформаторы

Разность фаз между первичной и вторичной клеммами Определение подходящих внешних соединений, которые позволят использовать два или более многофазных трансформатора удовлетворительно работать параллельно сложнее, чем аналогичный определение для однофазных трансформаторов, в основном из-за фазы угловая разница между первичными и вторичными клеммами различных соединений. Поэтому становится необходимым тщательно изучить внутренние связи многофазных трансформаторов, которые должны работать параллельно, прежде чем пытаться чтобы поэтапно ввести их.

Трансформаторы, изготовленные по одной и той же спецификации и имеющие аналогичные характеристики и соотношение фазового угла можно использовать параллельно, подключив вместе клеммы с одним и тем же символом. Со ссылкой на трансформаторы рис. 30-33 принадлежащие к одному и тому же номеру группы могут работать параллельно; Кроме того можно организовать внешние подключения трансформатора из группы номер 3, чтобы он мог работать параллельно с другим подключенным трансформатором к группе номер 4 без изменения каких-либо внутренних соединений.ИНЖИР. 40 указывает как этого можно добиться, и будет видно, что два высоковольтных соединения и соответствующие соединения LV меняются местами.


РИС. 40 Пример параллельной работы трансформаторов групп 3 и 4. Векторная диаграмма трансформатора Dy1 идентична рис. 32, но что для трансформаторов Yd11, у которых чередование фаз было обратным от A-B-C до A-C-B, отличается от фиг. 33.


РИС. 41 Схема, показывающая пары трехфазного трансформатора на трехфазный соединения, которые будут и которые не будут работать вместе параллельно.

Трансформаторы, соединенные по векторным группам 1 и 2 соответственно не могут работать параллельно друг с другом без изменения внутреннего соединения одного из них и, таким образом, переводя таким образом переделанный трансформатор в другая группа соединений.

РИС. 41 показан диапазон трех- и трехфазных соединений, встречающихся в практике, и вы заметите, что диаграмма разделена на четыре основных разделы. Пары связей в группах верхней левой секции могут быть соединены параллельно друг с другом, а те, что в нижнем правом углу секции также могут быть соединены параллельно друг с другом, но остальные пары в двух других группах не могут быть соединены таким образом, так как есть фаза 30º смещение между соответствующими вторичными клеммами.Это смещение обозначены пунктирными линиями, соединяющими пары второстепенных.

Следует отметить, что этот вопрос смещения фаз является вопросом смещения между клеммами линии, и не обязательно какого-либо внутреннего смещения которые могут возникнуть между векторами, представляющими напряжения на отдельных фазные обмотки.

Отношение напряжения

Для многофазных трансформаторов применимы те же замечания, что и для однофазные трансформаторы.Уравнения (8)-(26) включительно применимы и в таким же образом, но токи, напряжения и импедансы должны основываться на линейных значениях.

Полное сопротивление в процентах

Трактовка, приведенная в уравнениях (28)-(48) включительно, применима точно для поли фазные трансформаторы, токи, напряжения и импедансы основаны на он-лайн значения.

Полярность и чередование фаз

При фазировании любых двух или более трансформаторов важно, чтобы оба полярность и последовательность фаз должны быть одинаковыми.Последовательность фаз может быть по часовой стрелке или против часовой стрелки, но до тех пор, пока это одинаково для обоих трансформаторов, направление не имеет значения. Обычно рекомендуется при установке двух или более трансформаторов для параллельной работы, чтобы проверить соответствующую вторичную клеммы имеют одинаковое мгновенное напряжение, как по величине, так и по фазе.

Что касается фактической процедуры, которой необходимо следовать для определения правильного внешних подключений, это можно сделать двумя способами.

Первый — разместить два трансформатора параллельно на первичной обмотке. сторону и измерить напряжение на вторичных обмотках, а на другой следует обратиться к схеме производителя. ИНЖИР. 42 показаны примеры двух типовые схемы заводских табличек, что на фиг. 42(а) для трансформатора, имеющего довольно простые соединения и ответвления без нагрузки, в то время как на фиг. 42(б) показывает более сложную компоновку с отводами, выбранными под нагрузкой с помощью 19-позиционного переключателя ответвлений и расположение звеньев, позволяющее соединения для обмотки YNd1 и YNd11 должны быть получены.Из диаграмма такого рода вместе, если необходимо, с ключевыми диаграммами, которые приведенный на фиг. 43, легко добиться точного внешнего соединения, которые позволят трансформаторам работать параллельно.


РИС. 42(a) Схема соединений заводской таблички

ИНЖИР. 42(b) Схема соединений заводской таблички


РИС. 43 Основные схемы поэтапного ввода трехфазных трансформаторов в трехфазные.


РИС.44 Ввод трехфазного трансформатора.

Сначала рассмотрим метод, при котором снимается серия показаний напряжения. с целью определения того, как должны быть подключены трансформаторы, предположим два трансформатора X и Y с одинаковыми коэффициентами напряжения и полным сопротивлением и с их внутренними соединениями, соответствующими какой-либо одной паре допустимых комбинации, приведенные на фиг. 41. Первая процедура — подключить все первичные клеммы обоих трансформаторов к их соответствующим шинам, и для подключения всех вторичных клемм одного трансформатора, скажем X, к его шинам.Предполагая, что обе вторичные обмотки незаземлены, далее необходимо установить связь между вторичными обмотками двух трансформаторов, и для этого необходимо подключить любую клемму трансформатора Y, через шины к тому, что считается соответствующим терминалом другой трансформатор. Эти соединения показаны на фиг. 44. Измерение напряжения теперь следует провести через терминалы aa_ и bb_, и если в обоих случаях указаны нулевые показания, трансформаторы одной полярности и чередование фаз и постоянные соединения могут быть выполнены на сборных шинах.Если, однако, такие измерения не дают нулевых показаний, иногда полезно сделать, кроме того, дальнейшие измерения, то есть между выводами ab_ и ba_, так как такие измерения облегчат построение точного вектора соотношение напряжений на двух вторичных обмотках трансформатора ИНЖИР. 43 дает основные схемы различных положений вторичного фазоры напряжения трансформатора могут принимать относительно другого трансформатора в зависимости от их относительных соединений, полярности, последовательности фаз и сходство или нет тех терминалов, которые образуют общее соединение, и это послужит ориентиром для определения того, каким условиям испытаний соответствуют на любых двух трансформаторах.

В случае трансформаторов, первичные и вторичные соединения которых разные, например треугольник/звезда, это необходимо только тогда, когда один из трансформаторов имеет противоположную полярность, чтобы переключаться между любыми двумя первичными или вторичными соединения любого трансформатора. Поскольку такая процедура также переворачивает фазу последовательности, необходимо позаботиться о том, чтобы наконец соединить эти пары вторичных терминалов на которых получаются нулевые показания. Однако когда соединения на первичная и вторичная стороны одинаковы, например, дельта/ треугольником, трансформаторы противоположной полярности не могут быть включены, если только их внутренние соединения обратные.Когда последовательность фаз противоположна, это только вопрос о смене буквенных обозначений выводов одного трансформатора, и, при условии правильной полярности, соедините вместе одинаковые буквы терминалы; другими словами, два вторичных соединения одного трансформатора шины должны быть заменены местами. С двумя трансформаторами, оба со звездой связанные вторичные, предварительная общая связь между ними может быть сделана путем соединения точек звезды вместе, если они доступны для этой цели, и это оставляет все клеммы свободными для измерения напряжения.В результате эта процедура делает результат гораздо более заметным на первый взгляд. из-за увеличения количества полученных измерений напряжения.

Далее речь идет о методе, в котором схема производителя трансформатора используется для получения правильных внешних соединений, фиг. 45 показывает шесть наиболее распространенных комбинаций соединений для трех-трехфазных трансформаторов. На этой диаграмме показаны стандартные внутренние соединения между фазами трансформаторов, а также дает соответствующие векторные диаграммы полярности.Следует отметить, что векторы указывают мгновенные наведенные напряжения, поскольку при таком расположении векторные диаграммы применимы одинаково хорошо независимо от из которых обмотка первичная, а какая вторичная.

Первичная и вторичная обмотки трансформаторов намотаны в одном и том же направлении, и диаграммы применимы одинаково хорошо независимо от фактического направление есть. При стандартных полярностях, показанных на фиг. 45, надо только соединить вместе одинаково расположенные клеммы тех трансформаторов, которые имеют соединения, допускающие параллельную работу, чтобы обеспечить правильный выбор внешние связи.То есть есть только две основные группы, первая включает в себя соединения звезда/звезда и треугольник/треугольник, в то время как другой состоит из звезда/треугольник, треугольник/звезда, взаимосвязанная звезда/звезда и звезда/соединенная звезда.

При фазировании любых двух трансформаторов, соединения которых отличаются от звезда или треугольник, такие как, например, две трансформаторные группы, соединенные Скоттом чтобы дать трехфазное превращение в двухфазное, необходимо соблюдать особую осторожность подключить трехфазные обмотки симметрично к соответствующим шинам.Если этого не сделать, двухфазные обмотки будут сдвинуты по фазе на 30º, а на фиг. 46 показаны правильные и неправильные соединения вместе с соответствующими векторные диаграммы.


РИС. 45 Стандартные соединения и полярность для трехфазных трансформаторов.

Примечание: первичная и вторичная катушки намотаны в одном направлении;

• указывает начало обмоток, _ указывает конец обмоток


РИС. 46 Правильный и неправильный способ распараллеливания двух соединенных по Скотту группы для трех- и двухфазного преобразования.

Еще один момент, который следует учитывать при фазировании трансформатора, подключенного по Скотту. банки для двух- и трехэтапного преобразования в том, что аналогичные концы тизера обмотки на первичной и вторичной сторонах должны быть соединены вместе. Этот применяется с особой силой, когда трехфазные нейтрали должны быть подключены вместе для заземления. Если соединение между тизерным трансформатором и главный трансформатор одной банки взят не с того конца тизера обмотки, нейтральная точка на трехфазной стороне этого банка будет на потенциал над землей, равный половине фазного напряжения относительно нейтрали, когда распределение напряжения на клеммах трехфазной линии симметрично уважение к земле.

Другие особенности, которые следует учитывать при параллельном включении трансформаторов можно кратко назвать следующим образом:

(1) Следует выбирать длину кабелей по обе стороны от главного соединения, насколько это возможно, чтобы их процентное сопротивление и реактивное сопротивление были помочь трансформаторам разделить нагрузку в соответствии с номинальной мощностью отдельные единицы.

(2) Когда два или более трансформатора имеют несколько регуляторов напряжения. ответвления соединены параллельно, следует следить за тем, чтобы трансформаторы работают на одном и том же процентном отводе.Если они подключены к разным ответвлений, в результате два трансформатора будут иметь разные отношения, и, следовательно, циркулирующий ток будет производиться между трансформаторы без нагрузки.

Параллельная работа сетей, питаемых через трансформаторы

До сих пор в этом разделе речь шла исключительно о параллельной работе трансформаторы, расположенные на одной подстанции или питающие общую цепь. По мере увеличения нагрузки на данную систему и расширения системы за счет новых требования нагрузки в более отдаленных районах снабжения, часто возникает необходимость для соединения одной или обеих сетей высокого и низкого напряжения в разных точках, для экономичного распределения нагрузки по сети, и для минимизации перепадов напряжения в более удаленных точках сетей.Эта проблема межсетевого взаимодействия из-за увеличения нагрузки и расширения зон питания становится, пожалуй, наиболее актуальным в случае систем, изначально были запланированы, частично или полностью, как радиальные системы.

В таких случаях, особенно, возможно, когда проблема заключается в соединении подачи более высокого напряжения в обширные низковольтные сети, может оказаться, что разные схемы между общим источником питания и предлагаемой точкой, или точки присоединения содержат один или несколько трансформаторов, которые могут, или не может иметь одинаковые комбинации первичных и вторичных соединений, одинаковые импедансы и т.д.Кроме того, различные схемы могут не содержать одинаковое количество точек преобразования.

Ранее было указано, что два трансформатора «треугольник/звезда» или «звезда/треугольник», например, можно удовлетворительно провести параллель просто подходящим выбором внешних присоединений к сборным шинам при условии их коэффициентов напряжения холостого хода одинаковы, и такие трансформаторы будут делить общую нагрузку прямо пропорционально к их номинальным выходам при условии, что их процентные импедансы равны. Когда, однако две или более составных цепей, каждая из которых содержит, скажем, трансформаторы и воздушные линии или подземные кабели должны быть подключены параллельно в какой-то момент, удаленный от источника питания, вопрос о допустимом на параллельную работу влияет комбинированный эффект количества трансформаторов в различных цепях и соединениях трансформатора.

Типичный пример того, с чем можно столкнуться, показан на фиг. 47 где общая сеть НН питается от электростанции через две параллельные цепи ВН А и В, один из которых, А, содержит повышающий трансформатор и понижающий трансформатор, оба имеют первичные соединения, соединенные треугольником, и вторичные соединения, соединенные звездой, в то время как другой, B, содержит только один трансформатор, первичные обмотки которого соединены треугольником. соединены и его вторичные обмотки в звезду. Из такой схемы может быть сначала подумал, что выключатели в точках X и Y можно безопасно замкнуть, и последует успешная параллельная операция.

На самом деле это не так.


РИС. 47 Схема сети

РИС. 48 приведены векторные диаграммы напряжений на генерирующей станции. и в разных точках преобразования для двух параллельных цепей, лежащих между электростанцией и общей сетью НН, и это будет видно из что имеется фазовый сдвиг на 30º между вторичной линией векторы напряжения нейтрали двух трансформаторов (2) и (3), которые подключены непосредственно в сеть НН.Это фазовое смещение не может быть устранено путем любой альтернативный выбор внешних подключений к шинам на любом первичном или вторичных цепях любого из трансформаторов треугольника/звезды, а также путем изменения каких-либо внутренних соединений между фазными обмотками. Трудность создана путем двойного преобразования в схеме А с использованием соединения треугольник/звезда в обоих случаях, и фактически общий результат такой же, как если бы два соответствующие трансформаторы были соединены звездой/звездой. Как упоминалось ранее в этом секция, невозможно соединить трансформатор звезда/звезда и треугольник/звезда в параллели.


РИС. 48 Соединения, не допускающие параллельной работы.


РИС. 49 Соединения, обеспечивающие параллельную работу.

Две цепи могут быть запараллелены, если обмотки любого из трех трансформаторов были соединены звездой/звездой, как показано на фиг. 49(a-c) или соединение треугольником/внутренним соединением звезда, как показано на фиг. 50 (а-с).

Помимо того, что трансформатор, соединенный треугольником/звездой, чуть дороже звезды/звезды, преимущество за первым, поскольку он сохраняет все эксплуатационные преимущества, связанные с первичной дельтой обмотка.


РИС. 50 Альтернативные соединения, допускающие параллельную работу.

Векторная диаграмма на фиг. 51 показаны относительные разности напряжений, которые будет измеряться между вторичными клеммами двух трансформаторов, (2) и (3), предполагая, что их нейтральные точки были временно соединены вместе для снятия показаний вольтметра, и что все три трансформатора были соединены треугольником/звездой, как на фиг. 48.


РИС. 51 Векторная диаграмма напряжений НН, соответствующая фиг.48

При правильно выбранных соединениях, как показано на рис. 49 и 50, нагрузки по двум параллельным цепям А и В, конечно, будут в обратном порядке. пропорционально их соответствующей сумме полных омических импедансов.

Таким образом, при прокладке сети, питаемой через трансформаторы, первичные и вторичные соединения последних, при различных преобразованиях центры, должны быть выбраны с учетом последующих возможных сетевых взаимосвязей, а также из других более обычных соображений, регулирующих этот вопрос.

Как подключить трансформатор (последовательное или параллельное) -…

Если вы приобрели трансформатор с двойной первичной и двойной вторичной обмотками, могут возникнуть вопросы о том, как подключить провода, чтобы трансформатор был настроен. либо последовательно, либо параллельно. Итак, давайте рассмотрим, как настроить трансформатор в параллельной или последовательной конфигурации, как на входе, так и на выходе, а также обсудим, почему вы хотели бы сделать это в первую очередь.

Трансформатор Triad Magnetics VPS24-5400

С трансформатором у вас должен быть как минимум двойной первичный или двойной вторичный (или, в данном случае, оба), если вы хотите установить трансформатор последовательно или параллельно.Иначе это буквально невозможно. В качестве примера мы будем использовать VPS24-5400 от Triad Magnetics, который имеет как первичную, так и вторичную обмотку. Теперь давайте перейдем к изображению в таблице данных.

Схематическая диаграмма Triad Magnetics VPS24-5400

Если вы посмотрите на это, вы заметите, что у вас есть что-то похожее на катушки индуктивности друг над другом, зеркально отраженные по двум вертикальным линиям, и это трансформатор. Это означает, что у вас есть (вроде) две стороны двух независимых трансформаторов на каждой, двойная первичная и двойная вторичная стороны.Затем, в зависимости от того, как вы его подключите, вы можете сделать так, чтобы напряжение на них было параллельным или последовательным. Точки в углах катушек индуктивности известны как «точки полярности» и указывают направление намотки трансформаторов.

Triad Magnetics VPS24-5400 Вход — последовательное соединение

Если вы посмотрите на трансформатор, слева вы увидите 6 , 5 , 2 , 1 , и вы увидите, что это два отдельные части, и если вы соедините 5 и 2 вместе, то это в основном, сверху вниз, одна последовательная цепь.Но если вы соедините 2 с 6 (соответствуя точкам полярности) и 5 с 1 , то эти две половины первичной стороны теперь будут параллельны.

Вход Triad Magnetics VPS24-5400 — параллельное соединение

Причина, по которой вам может понадобиться это, заключается в том, что у вас есть 230 вольт, и вы подключите его к 1 и к 6 , а затем соедините 5 и 2 друг с другом. , тогда вы получаете 115 вольт от 6 до 5 и 115 вольт от 2 до 1 .

Triad Magnetics VPS24-5400 Вход в последовательном соединении с входом 230 В переменного тока.

В то время как, если вы подключите его параллельно и у вас будет 115 вольт от 2 до 6 и от 1 до 5 , вы получите одинаковое напряжение на этих двух частях трансформатора.

Triad Magnetics VPS24-5400 Вход в параллельном соединении со входом 115 В переменного тока.

Причина, по которой вы хотели бы сделать это, заключается в том, что с двойной первичной обмоткой вы можете использовать этот трансформатор в таких местах, как США, где напряжение составляет 115 вольт, или где-то, где оно составляет 230 вольт.Таким образом, в зависимости от того, где вы собираетесь его использовать, вы можете подключить первичную сторону трансформатора к нужному напряжению.

Теперь с другой стороны та же концепция. Если вы хотите более высокое напряжение, то вы соединяете 8 и 11 вместе и нажимаете на 7 и 12 или, если вы хотите более низкое напряжение, вы одновременно нажимаете 7 и 11 , и 8 и 12 одновременно, соединив эти два вместе, чтобы поставить их параллельно, именно так я настроил этот.

Выход Triad Magnetics VPS24-5400 — последовательное соединение Выход Triad Magnetics VPS24-5400 — параллельное соединение

Здесь, в США, напряжение 115 вольт. Таким образом, образец, который мы используем, настроен параллельно, вы можете примерно видеть на изображениях, что 1 и 5 подключены, а 2 и 6 подключены из одного и того же места.

Triad Magnetics VPS24-5400 Клеммы Номер

И затем, поскольку это VPS24, и мы хотим получить от него 12 вольт, а не 24 вольта, у меня выход параллельно.В этом случае 7 и 11 и 8 и 12 соединены вместе, так что я получаю 12 вольт.

Самое сложное во всем этом — убедиться, что вы все делаете правильно. Это может показаться самоочевидным, но это скорее вопрос того, чтобы не напутать ряд простых шагов. Вам нужно получить правильное входное напряжение, правильное выходное напряжение, чтобы получить правильную связь между схемой и фактическим физическим трансформатором. И как только вы потратите время и сделаете все это, все будет в порядке.Теперь, когда мы кратко обсудили теорию, давайте на самом деле пройдемся по этим шагам, чтобы понять, как это сделать.

1) Выясните, что вы хотите сделать со своим трансформатором, прежде чем купить его — убедитесь, что это то, что вы хотите. Для этого примера мне нужно было 12 вольт, поэтому я взял VPS24, потому что знал, что могу настроить выход параллельно, чтобы получить 12 вольт. Это самый первый шаг. Убедитесь, что вы покупаете правильное оборудование.

2) Перейти и посмотреть на схему. И на этой схеме я могу посмотреть на нее, определить точки полярности и понять, что, чтобы соединить это последовательно, я могу соединить 2 и 5. Чтобы поставить его параллельно, я могу соединить 2 и 6 (соответствуя точкам полярности), а затем 1 и 5 , и на выходе я могу посмотреть на него и пройти тот же процесс принятия решения.

Triad Magnetics VPS24-5400 Параллельное соединение входов и выходов

3) Перенесите настройку из схемы в реальную жизнь. И именно здесь вы должны взглянуть на техпаспорт, убедиться, что у вас совпадают концептуальные и физические соединения, и убедиться, что вы правильно их подключаете.

4) Как и все в электронике и электротехнике, если вы не уверены, и это ваш первый раз (или даже если вы уверены, и вы вполне уверены), не торопитесь, посмотрите на это, все обдумай и сравни.

Теперь в этом примере используется «типичный» трансформатор, но давайте посмотрим на техническое описание тороидального трансформатора VPT24 производства Triad, и если мы посмотрим на схему, то увидим, что он выглядит точно так же.

Triad Magnetics VPT24-1040 Лист данных

Несмотря на то, что фактическое устройство имеет совершенно другую форму и использует провода вместо лепестковых соединений, концепция остается той же.Разберитесь, что вам нужно. Посмотрите на схему. Обратите внимание, что в этом случае вы можете определить точки полярности, а затем сопоставить эти точки, соединив коричневый и серый вместе, фиолетовый и синий вместе на первичной стороне и желтый и красный , и оранжевый и черный вместе на вторичной стороне, чтобы получить параллельную конфигурацию.

0 comments on “Последовательное соединение вторичных обмоток двух трансформаторов: Последовательное соединение вторичных обмоток двух трансформаторов

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.