Skupiny zapojení vinutí výkonového transformátoru: schémata a vektorová schémata
Na zapojení výkonových transformátorů do trojúhelníku, hvězdy a klikatého tvaru jsme se již podívali. Nyní se podíváme podrobněji na skupiny připojení transformátoru. Vinutí transformátorů nízkého, středního a vysokého napětí mohou být zapojena různými způsoby – do trojúhelníku, hvězdy nebo méně často klikatě, tvořící schéma zapojení pro vinutí transformátoru.
Skupiny připojení vinutí transformátoru
Schéma zapojení je kombinací schémat zapojení pro vinutí vyššího a nižšího napětí pro dvouvinutý transformátor nebo vyšší, střední a dolní vinutí pro transformátor se třemi vinutími. Navzdory různým zapojením vinutí však mohou obvody produkovat stejný posun mezi stejnými vektory napětí. Několik obvodů, které poskytují stejný úhel fázového posunu, tvoří skupinu připojení.
Může existovat 12 hlavních skupin Pro pohodlí je zobrazen číselník hodin. Každá skupina odpovídá úhlu, který je násobkem 30 stupňů od 0 do 360 stupňů. Jsou vyznačeny na ciferníku hodinek, po jedné hodině každá hodina odpovídá posunu o 30 stupňů. 360 stupňů – 12 hodin.
Existuje 12 skupin a je zde následující vzorec – sudé skupiny (2,4,6,8,10,12) se tvoří, pokud mají vysoké a nízké strany stejné spojení (trojúhelník-trojúhelník, hvězda-hvězda). Liché skupiny (1,3,5,7,9,11) se tvoří, pokud existuje rozdílné spojení (hvězdový trojúhelník) na vysoké a nízké straně.
GOST 30830-2002 uvádí, že vektor fáze A HV je položen rovnoběžně a ve stejném směru k šipce ve 12 hodin. Pořadí fází je A-B-C, pohyb vektorů na číselníku je proti směru hodinových ručiček.
Chcete-li sestavit trojúhelník, musíte nejprve postavit hvězdu a poté ji vepsat do trojúhelníku.
Zde je například dvouvinutý třífázový transformátor s obvodem Y/D-11 například. Kde Y je hvězda na vysoké straně, D je trojúhelník na nízké straně, je mezi nimi úhel 360 stupňů.
Pokud je transformátor třívinutý, pak to může být (vezměte si například) Y0/Y/D-12-5. Vše je stejné jako v předchozím příkladu, jen bylo přidáno vinutí středního napětí. V tomto příkladu je vinutí HV hvězda s nulou, MV je hvězda, LV je trojúhelník. Posun mezi vinutím VN a VN je 12 hodin, mezi vinutím VN a NN – 11 hodin (nebo 0 hodin). Mezi SN a NN je 11 hodin, o tom se psalo výše.
Se svorkami vinutí existují určité akce, jejichž provedením můžete dosáhnout určitého výsledku se skupinami transformátorů.
- pokud cyklicky přeoznačíte fáze A-B-C(a-bc) na B-C-A(bca), pak se skupina změní na 4 (jak nahoru, tak dolů)
- dvojité přeznačení dvou fází, na straně VN a NN, změní lichou skupinu na plus mínus 2
- pokud prohodíte dvě fáze na jedné ze stran (VN nebo NN), pak transformátor ztratí skupinu a nebude možné jej zapnout paralelně s jiným transformátorem
Schémata zapojení vinutí třífázových transformátorů
Existuje obrovské množství schémat připojení vinutí, některé z nich tvoří skupiny připojení transformátorů. Podívejme se na některé z nich, konkrétně na vzory hvězd a trojúhelníků se skupinami od 1 do 12.
Schematicky uvedeme i označení vstupů na krytu transformátoru a vektorová schémata.
Skupina 12 (schémata Y/Y-12, D/D-12)
Obrázek 1 – schéma zapojení vinutí, vektorové schéma a uspořádání pinů na krytu transformátoru pro obvody skupiny 12. Obr
Skupina 11 (schémata Y/D-11, D/Y-11)
Obrázek 2 – schéma zapojení vinutí, vektorové schéma a uspořádání pinů na krytu transformátoru pro obvody skupiny 11. Obr
Skupina 10 (schémata D/D-10, Y/Y-10)
Obrázek 3 – schéma zapojení vinutí, vektorové schéma a uspořádání pinů na krytu transformátoru pro obvody skupiny 10. Obr
Skupina 9 (schémata Y/D-9, D/Y-9)
Obrázek 4 – schéma zapojení vinutí, vektorové schéma a uspořádání pinů na krytu transformátoru pro obvody skupiny 9. Obr
Skupina 8 (schémata Y/Y-8, D/D-8)
Obrázek 5 – schéma zapojení vinutí, vektorové schéma a uspořádání pinů na krytu transformátoru pro obvody skupiny 8. Obr
Skupina 7 (schémata Y/D-7, D/Y-7)
Obrázek 6 – schéma zapojení vinutí, vektorové schéma a uspořádání pinů na krytu transformátoru pro obvody skupiny 7. Obr
Skupina 6 (schémata Y/Y-6, D/D-6)
Obrázek 7 – schéma zapojení vinutí, vektorové schéma a uspořádání pinů na krytu transformátoru pro obvody skupiny 6. Obr
Skupina 5 (schémata Y/D-5, D/Y-5)
Obrázek 8 – schéma zapojení vinutí, vektorové schéma a uspořádání pinů na krytu transformátoru pro obvody skupiny 5. Obr
Skupina 4 (schémata Y/Y-4, D/D-4)
Obrázek 9 – schéma zapojení vinutí, vektorové schéma a uspořádání pinů na krytu transformátoru pro obvody skupiny 4. Obr
Skupina 3 (schémata Y/D-3, D/Y-3)
Obrázek 10 – schéma zapojení vinutí, vektorové schéma a uspořádání pinů na krytu transformátoru pro obvody skupiny 3. Obr
Skupina 2 (schémata Y/Y-2, D/D-2)
Obrázek 11 – schéma zapojení vinutí, vektorové schéma a uspořádání pinů na krytu transformátoru pro obvody skupiny 2. Obr
Skupina 1 (schémata Y/D-1, D/Y-1)
Obrázek 12 – schéma zapojení vinutí, vektorové schéma a uspořádání pinů na krytu transformátoru pro obvody skupiny 1. Obr
Uveďme některé vlastnosti jednotlivých schémat:
Obvod Y0/Y-12 se získá z obvodu Y/Y-12 připojením neutrálního vstupu transformátoru k neutrálu hvězdy;
Schéma D/D-12 – obě vinutí jsou levotočivá, ale pokud je jedno z vinutí pravotočivé, pak je výsledkem schéma D/D-6.
Obvod D/D-10 – obě vinutí jsou levotočivá, pokud je jedno z vinutí pravotočivé, získáte obvod D/D-4;
Obvod D/D-8 lze získat, pokud je v obvodu D/D-2 jedno z vinutí provedeno správně.
Obvod Y/D-5 lze získat, pokud je v obvodu Y/D-11 jedno z vinutí vyrobeno pravotočivé a druhé levotočivé.
Ne všechna prezentovaná schémata jsou široce používána, ale znalost o nich nebude zbytečná.