Схемы соединений обмоток трансформатора

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

Начала и концы обмоток фаз (фазных обмоток) трехфазных трансформаторов соответственно обозначают: А, В, С, X, Y, Z — для обмоток ВН и а, b, с, х, у, z - для обмоток НН. При наличии третьей обмотки (среднего напряжения) применяют обозначения: А_т, Х_т - для однофазных трансформаторов и А_т, В_т, С_т, Х_т, Y_m, Z_m - для трехфазных. Нулевой вывод обозначают 0, 0_m.

Обмотки трехфазных трансформаторов в большинстве случаев соединяются по схеме звезды (обозначение Y или У) (рис. 31), либо по схеме треугольника (обозначение Δ или Д) (рис. 32). При соединении обмоток в звезду линейное напряжение U_л в √3 раз больше фазного U_ф (U_л = √3 U_ф), а линейный ток I_л равен фазному I_ф (I_л = √3 I_ф). При соединении обмоток в треугольник U_л = U_ф и I_л = √3 I_ф. Эти соотношения справедливы при симметричном режиме.

Схемы соединений обмоток трансформатора обозначаются в виде дроби Y/Y, Y/Δ или У/У, У/Д и т.д. Числитель этой дроби указывает схему соединений обмотки ВН, а знаменатель - обмотки НН. При выборе схемы соединений обмотки учитывается ряд обстоятельств. При высоких напряжениях предпочитают обмотку соединять в звезду и заземлять ее нулевую точку. При этом напряжение выводов и проводов линии электропередачи относительно земли уменьшается в √3 раз, что приводит к снижению стоимости изоляции. Обмотки НН соединяют в звезду и выводят нулевую точку (обозначение Y или У_н) в том случае, если от этой обмотки предполагается питание осветительной или смешанной осветительно-силовой нагрузки. Тогда осветительные лампы включают между одним из линейных проводов и нулевым проводом (на фазное напряжение), а трехфазные двигатели - к трем фазам на линейное напряжение.

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

Иногда в специальных трансформаторах применяется также соединение обмоток по схеме зигзага (обозначение Z) (рис. 33). В этой схеме обмотка каждой фазы состоит из двух равных частей, размещенных на разных стержнях и соединенных между собой последовательно и встречно. При встречном включении частей ЭДС обмотки фазы увеличивается в √3 раз по сравнению с согласным их включением и будет во столько же раз больше ЭДС каждой части (рис. 34). Соотношения между линейными и фазными напряжениями и токами при такой схеме получаются такими же, как и при соединении в звезду.

Если предположить, что при соединении в звезду обмотка каждой фазы состоит из двух половин, расположенных на одном стержне, то фазное напряжение в этом случае будет в 2 раза больше напряжения каждой половины и, следовательно, в 2/√3 раз больше, чем при соединении по схеме зигзага. Поэтому при одних и тех же значениях фазного и линейного напряжений расход обмоточного провода для схемы зигзаг в 2/√3 раз больше, чем при соединении в звезду.