Orice transformator trifazic modern este un dispozitiv electric special care oferă consumatorilor energie electrică de tipul și calitatea dorită. Ca orice convertor transformator, conține înfășurări primare și secundare, caz în care există trei perechi. La stațiile de înaltă tensiune, datorită acestui dispozitiv, este posibil să obțineți tensiunea valorii dorite, apoi să o transferați de-a lungul liniei cu un pământ neutru.
Scopul și tipurile
Transformatorul de trifazic al stației clasice este utilizat pentru a converti energia de înaltă tensiune într-o formă favorabilă consumatorului. Înălțimile sale primare sunt furnizate de înaltă tensiune (6,3-10 kilovolți), iar la ieșire se obțin 220 volți mai convenabile pentru utilizarea în viața de zi cu zi. Această valoare este măsurată între faze și transformatorul cu miez zero, numit neutru. Se obișnuiește să se desemneze ca tensiune de fază, în contrast cu liniara de 380 de volți contată între fiecare dintre faze.
Transformatoarele cu trei faze din această clasă asigură transmiterea curentului de la o stație locală printr-un cablu subteran sau o linie de alimentare direct către utilizatorul final. În aceste scopuri, este utilizat un cablu special cu 4 nuclee într-un miez blindat sau un fir de aer al mărcii SIP. Potrivit acestora, energia electrică livrează direct la destinația sa - dispozitivelor de intrare și distribuție a teritoriilor și obiectelor deservite.
Conform scopului lor funcțional, transformatoarele cu 3 faze sunt împărțite în următoarele clase:
- dispozitive liniare (stații);
- unități de conversie speciale.
Se deosebesc în special transformatoarele de izolare trifazice, utilizate pentru decuplarea circuitelor electrice și a circuitelor de alimentare.
Dispozitivele speciale sunt împărțite în următoarele tipuri:
- Transformatoare de testare. Acestea includ sisteme de autotransformatoare trifazate.
- Dispozitive utilizate pentru alimentarea echipamentelor speciale: în special unități de sudură.
- Unități de transformare de echilibrare
Primele două tipuri sunt utilizate în scopuri de cercetare. Transformatoarele de echilibrare trifazice sunt utilizate pentru a elimina dezechilibrul de fază care apare în rețelele electrice din cauza distribuției inegale a sarcinii.
În inginerie electrică există și variante de transformatoare cu două faze, deseori utilizate în circuite electronice și dispozitive de automatizare. Acestea sunt dispuse astfel încât cele două tensiuni de ieșire să fie deplasate una în raport cu cealaltă cu 90 de grade electrice. Cel mai adesea, astfel de soluții electrice sunt utilizate în echipamentele de sudare.
Dispozitiv transformator
În dispunerea lor, transformatoarele trifazice reprezintă o structură prefabricată formată din următoarele unități:
- o bază realizată sub forma unui cadru durabil din plastic;
- nuclee magnetice plasate în secțiuni de cadru;
- set de bobine primare și secundare cu înfășurări de sârmă;
- panou de distribuție (decuplare) cu blocuri de contact;
- sistem de răcire necesar pentru a îndepărta căldura din zona de lucru.
Fiecare dintre versiunile cunoscute ale acestor dispozitive într-o formă sau alta conține toate nodurile desemnate. În același timp, acestea diferă în modul de conectare a înfășurărilor, precum și în tipul de circuit magnetic utilizat în ele.Caracteristicile de proiectare ale modelelor individuale se reflectă în caracteristicile lor de performanță, în special, asupra mărimii pierderilor în circuitul magnetic și a eficienței.
O excepție este panoul de dezvelire a robinetului de înfășurare a transformatorului, datorită căruia este posibil să se combine grupuri de conexiuni pentru a obține configurația dorită.
Metode de conectare a înfășurărilor
Principala diferență între diverse circuite de transformare este configurațiile utilizate la pornirea acestora (metode de conectare a înfășurărilor). La organizarea alimentării centralizate de energie, în mod tradițional, sunt utilizate două scheme clasice, numite „triunghi” și „stea”. Prima opțiune implică includerea secvențială a înfășurărilor de fază primară și secundară: capătul unei bobine este conectat la începutul următoarei).
Când se utilizează schema „stea”, începuturile tuturor conductoarelor de fază ale înfășurărilor primare și secundare sunt combinate la un moment dat, numite neutru, iar capetele lor sunt conectate la o linie de încărcare cu 3 fire. În acest caz, un cablu care conține patru nuclee este necesar pentru a transmite electricitate. La conectarea înfășurărilor secundare ale transformatorului conectate într-un „triunghi” la linie, sunt utilizate doar trei conductoare. O altă opțiune pentru includerea lor, care se numește „stea interconectată”. Cu toate acestea, din cauza rarității utilizării sale, nu este luată în considerare.
Opțiuni de configurare
La organizarea sistemelor de alimentare cu energie electrică, sunt posibile mai multe combinații de înfășurări primare și secundare ale unui transformator trifazat. Setul de acțiuni de comutare efectuate în același timp:
- Înfășurarea primară se efectuează ca „stea”, iar cea secundară - sub forma unui „triunghi”.
- A doua abordare utilizează ordinea inversă a incluziunii.
- În cel de-al treilea caz, se utilizează combinația deja considerată a tipului „stea” - „stea” sau opțiunea cu două triunghiuri (un alt nume - delta-delta).
Pentru a ține cont de toate modalitățile de pornire a înfășurărilor primare și secundare și de calculul ulterior al parametrilor transformatorului în inginerie electrică, sunt utilizate tabele speciale de identificare. Acestea furnizează combinații și combinații posibile utilizate dacă doriți să conectați transformatorul la linie și să obțineți la maxim. În fiecare caz, eficiența întregului sistem de alimentare cu energie depinde de alegerea corectă a acestei combinații.
Conexiune paralelă
Includerea paralelă a acelorași înfășurări secundare permite creșterea puterii (curentului) la ieșirea dispozitivului. Astfel se poate crește eficiența și capacitatea de încărcare a liniei deservite.
Când se utilizează această abordare, va fi necesar să se țină seama de un detaliu important legat de ordinea de conectare a înfășurărilor secundare. Pentru a obține rezultatele așteptate, înfășurările trebuie să fie comutate în fază, ceea ce înseamnă conectarea acelorași capete ale celor trei bobine la un punct. Dacă această regulă este încălcată, tensiunea la ieșirea a două înfășurări neconectate în fază va fi aproape de zero (se aplică principiul substituției). Când această eroare este făcută la transformarea pornită, puterea și eficiența acestuia sunt reduse semnificativ. Dacă în timpul verificării secundare se constată că tensiunea nu s-a modificat în comparație cu o singură pornire, atunci bobinele sunt în fază.
Un dispozitiv de conversie, definit ca un transformator de 220 până la 380 de volți în 3 faze, poate fi obținut prin aplicarea unui circuit special cu tensiunea de ieșire în creștere. Caracteristica sa este prezența unuia și a trei înfășurări secundare incluse în modelul „stea” sau „triunghi”.
