Группы соединений обмоток трансформатора

Группа соединений обмоток трансформатора характеризует взаимную ориентацию напряжений первичной и вторичной обмоток. Изменение взаимной ориентации этих напряжений осуществляется соответствующей перемаркировкой начал и концов обмоток. Стандартные обозначения начал и концов обмоток высокого и низкого напряжения показаны на рис. 2.22.

Рассмотрим вначале влияние маркировки на фазу вторичного напряжения по отношению к первичному на примере однофазного трансформатора (рис. 2.23, а).

Обе обмотки расположены на одном стержне и имеют одинаковое направление намотки. Будем считать верхние клеммы началами, а нижние - концами обмоток. Тогда ЭДС и будут совпадать по фазе и соответственно будут совпадать напряжение сети и напряжение на нагрузке (рис. 2.23, б). Если теперь во вторичной обмотке принять обратную маркировку зажимов (рис. 2.23, в), то по отношению к нагрузке ЭДС меняет фазу на 180°. Следовательно, и фаза напряжения меняется на 180°.

Таким образом, в однофазных трансформаторах возможны две группы соединений, соответствующих углам сдвига 0 и 180°. На практике для удобства обозначения групп используют циферблат часов. Напряжение первичной обмотки изображают минутной стрелкой, установленной постоянно на цифре 12, а часовая стрелка занимает различные положения в зависимости от угла сдвига между и . Сдвиг 0° соответствует группе 0, а сдвиг 180° - группе 6 (рис. 2.24). Для краткости используют следующие обозначения групп: и .

В трехфазных трансформаторах можно получить 12 различных групп соединений обмоток. Рассмотрим несколько примеров. Пусть обмотки трансформатора соединены по схеме Y/Y (рис. 2.25). Обмотки, расположенные на одном стержне, будем располагать одну под другой. Зажимы А и а соединим для совмещения потенциальных диаграмм. Зададим положение векторов напряжений первичной обмотки треугольником АВС. Положение векторов напряжений вторичной обмотки будет зависеть от маркировки зажимов. Для маркировки на рис. 2.25, а ЭДС соответствующих фаз первичной и вторичной обмоток совпадают, поэтому будут совпадать линейные и фазные напряжения первичной и вторичной обмоток (рис. 2.25, б). Схема имеет группу Y/Y - 0.

Изменим маркировку зажимов вторичной обмотки на противоположную (рис. 2.26,а). При перемаркировке концов и начал вторичной обмотки фаза ЭДС меняется на 180°. Следовательно, номер группы меняется на 6. Данная схема имеет группу Y/Y - 6.

На рис. 2.27 представлена схема, в которой по сравнению со схемой рис. 2.25 выполнена круговая перемаркировка зажимов вторичной обмотки ( , , ). При этом фазы соответствующих ЭДС вторичной обмотки сдвигаются на 120° и, следовательно, номер группы меняется на 4.

Схемы соединений Y/Y позволяют получить четные номера групп, при соединении обмоток по схеме Y/D номера групп получаются нечетными. В качестве примера рассмотрим схему, представленную на рис. 2.28. В этой схеме фазные ЭДС вторичной обмотки совпадают с линейными, поэтому треугольник abc поворачивается на 30° против часовой стрелки по отношению к треугольнику АВС. Но так как угол между линейными напряжениями первичной и вторичной обмоток отсчитывается по часовой стрелке, то группа будет иметь номер 11.

Из двенадцати возможных групп соединений обмоток трехфазных трансформаторов стандартизованы две: Y/Y - 0 и Y/D-11. Они, как правило, и применяются на практике.