Общие сведения о трансформаторах. Схемы обмоток и их обозначения. Устройство и конструкция силовых трансформаторов

Общие сведения о трансформаторах.

Одна из обмоток трансформатора, к которой подво­дится энергия переменного тока, носит название первич­ной, а другие, от которых энергия отводится к потребите­лю тока, — вторичными. Обмотка, присоединенная к се­ти с более высоким напряжением, называется обмоткой высшего напряжения (ВН); присоединенная к сети сред­него или низшего напряжения  обмоткой среднего напряжения (СН) или низшего напряжения (НН). Если вторичное напряжение меньше первичного, то трансфор­матор называется понижающим, а если больше — то по­вышающим.

Рис.1 Однофазный и   трехфазный   стержневые   трансфор­маторы:

1-  сердечник; 2 - ярмо; 3 - обмотки ВН и НН.

Обозначения типов трансформаторов

Тип трансформатора принято обозначать буквами и цифрами. Буквы означают устройство, а цифры — мощ­ность и напряжение. Буквенное обозначение состоит из двух или нескольких знаков. Буква О означает однофаз­ное исполнение; Т — трехфазное; М — естественное мас­ляное охлаждение; С — естественное воздушное охлаждение; Д — масляное с дутьем; Г —грозоупорное испол­нение; А — автотрансформатор. Цифры пишутся в виде дроби: числитель — номинальная мощность в киловольтамперах (ква),  знаменатель— класс напряжения обмотки ВН в киловольтах  (кв).

Схемы обмоток и их обозначения

Согласно ГОСТ 401—41 трехфазные двухобмоточные трансформаторы нормального исполнения изготовляются с соединением обмоток Υ/Υ-12 или Υ/∆-11.

Трехфазные двухобмоточные трансформаторы.

Схемы и группы соединения обмоток опреде­ляют угол сдвига фаз между первичными и вторичными напря­жениями трансформатора.

Начала обмоток трех фаз высшего напряжения обозначают буквами А, В и С, а их концы — X, У, Z. Начала обмоток трех фаз низшего напряжения обозначают буквами а, b и с, а их концы — х, у и z.

Каждая из трехфазных обмоток трансформатора может быть соединена в звезду или треугольник, при этом в звезду могут быть соединены как начала, так и концы обмоток. В треуголь­ник соединяют конец первой фазы с началом второй, конец вто­рой с началом третьей и конец третьей с началом первой. Но соединение в треугольник может быть выполнено и в ином по
рядке: путем соединений начала первой фазы с концом второй, начала второй с концом третьей и т. д. Та или иная комбинация соединения обмоток высшего и низшего напряжений трехфаз­ного трансформатора создает определенный угол сдвига фаз междуфазных напряжений первичной и вторичной обмоток.
В соответствии с этим трансформаторы могут быть разбиты на
12 групп соединений.   

Трехфазные двухобмоточные трансформаторы с обмотками, соединенными по схеме «звезда — звезда с выведенной ней­тралью» (Υ / Υ₀ ), относят к 12-й группе и изготовляют на номи­нальное напряжение обмоток низшего напряжения 230/133 или 400/230 в (т. е. для четырехпроводных сетей).

Во всех остальных случаях эти трансформаторы изготовляют с обмотками, соединенными по схемам: «звезда — треугольник» (Υ/∆) или «звезда с выведенной нейтралью — треугольник» (Υ о/∆) и относят к 11-й группе соединения.

Трехфазные трехобмоточные трансформаторы изготовляют со схемой соединения обмоток: «две звезды с выведенными ней­тралями — треугольник» (Υ о/ Υ о/∆) • что соответствует группе соединения 12—11.

Обмотки однофазных трансформаторов, включаемых в трех­фазные группы, соединяют по схеме «звезда — треугольник» (Υ /∆) или «две звезды с выведенными нейтралями — треуголь­ник» (Υ о/ Υ о/∆).

На рис. 2 приведены стандартные схемы соединения трех­фазных трансформаторов. Другие группы соединения обмоток трансформаторов применяют лишь в специальных случаях.

Напряжение короткого замыкания, обозначае­мое на паспорте трансформатора Uк, определяет то напряже­ние, которое надо приложить к одной из его обмоток (другая замкнута накоротко), с тем чтобы в этих обмотках установи­лись номинальные токи. Величина Uк выражается в процентах от номинального напряжения и в зависимости от конструкции.

Устройство и конструкция силовых трансформаторов

Силовой масляный трансформатор состоит из двух основных частей:

внутренней выемной части (магнитопровод с обмотками и относящиеся к нему устройства);

наружной части (стальной бак с крышкой, маслорасширитель, вводы, охлаждающие устройства, защитные, транспортно-такелажные и другие приспособления).

Магнитопровод трансформатора собирают из листов специ­альной электротехнической стали. Отдельные листы магнитопровода изолируют друг от друга тонкой бумагой или пленкой

лака.

Обмотки трансформаторов выполняют в виде цилиндриче­ских катушек из изолированного медного или алюминиевого про­вода круглого или прямоугольного сечения. На стержне магнитопровода обмотки расположены концентрически; обмотка высшего напряжения находится снаружи.