Co jsou hvězda a trojúhelník v transformátoru?

Hvězda, trojúhelník, cik-cak – schémata zapojení vinutí transformátoru

Třífázový dvouvinutý transformátor má 2 třífázová vinutí – vysoké napětí (VN) a nízké napětí (NN), z nichž každé obsahuje 3 fáze (fázová vinutí).

To znamená, že třífázový transformátor má 6 nezávislých fázových vinutí a 12 svorek se svorkami a počáteční svorky fází vinutí vn jsou označeny velkými písmeny A, B, C; koncové svorky VN jsou X, Y, Z a fázové svorky vinutí NN jsou označeny malými písmeny: a, b, c a x, y, z.

Symboly různých vinutí transformátoru jsou uvedeny v pořadí klesajícího jmenovitého napětí.

Každé primární a sekundární fázové vinutí třífázového dvouvinutého výkonového transformátoru lze připojit 3 způsoby:

• „hvězda“ (symbol U nebo Y) nebo „hvězda s nulou“ (Un nebo Yn nebo Yn nebo Y)
• “trojúhelník” (D nebo Δ nebo D)
• „cik-cak“ (Z) nebo „cik-cak s nulou“ (Zн nebo Zn nebo Z)

Ve schématech zapojení do hvězdy (Y) a klikatého (Z) můžete odvodit společný bod (neutrální), který je označen přidáním písmene „n“ k označení zapojení vinutí – Un, Zn. Pokud je neutrál vinutí zapojených do „hvězdy“ nebo „cik-cak“ vyveden na víko nádrže výkonového transformátoru, pak bude označení vypadat jako Un nebo Zn.

• U/Un (Y/Yn) – hvězda – hvězda s nulou,
• D/Un (D/Yн nebo Δ/Yн) – trojúhelník – hvězda s nulou
• У/Zн (Y/Zн) – hvězda – klikatá s nulou.

V závislosti na schématu zapojení vinutí a pořadí, ve kterém jsou jejich začátky a konce připojeny, se získají různé skupiny připojení vinutí výkonového olejového transformátoru.

Skupiny připojení vinutí transformátoru

Spojovací skupinou vinutí transformátoru je úhlové posunutí vektorů lineárních elektromotorických sil (EMF) vinutí nízkého napětí k vektorům odpovídajících elektromotorických sil vinutí vyššího napětí.

Písmenné označení schémat připojení všech vysokonapěťových a nízkonapěťových vinutí musí obsahovat označení jejich skupiny připojení v symbolech hodin v souladu s GOST 30830.

Označení skupin připojení vinutí transformátoru v symbolech hodinek

Skupina připojení vinutí výkonového třífázového dvouvinutého transformátoru je určena úhlem posunu mezi vektory stejných lineárních EMF vinutí nejvyššího (VN) a nízkého napětí (LV).

Pro označení skupiny (úhel posunu) jsou vektory lineárního EMF přirovnány k ručičkám 12hodinového číselníku analogových hodin. Každá hodina odpovídá posunu o 30°. Vektor lineárního EMF vinutí BH je kombinován s minutovou ručičkou hodin a je neustále nehybně nastaven proti číslu 12 (0). Vektor lineárního EMF vinutí LV je zarovnán ve směru hodinových ručiček a je nastaven proti číslici hodinového ciferníku, která určuje číslo skupiny připojení vinutí, a úhel mezi šipkami se rovná úhlu posunu mezi vektory stejného lineárního EMF.

Digitální označení 12 skupin zapojení vinutí výkonových transformátorů, počínaje 0 (12 hodin), odpovídá 12 pozicím ve směru hodinových ručiček na číselníku v krocích po 30°:

Chcete-li určit posun (ve stupních) pro každou skupinu, musíte vynásobit číslo skupiny o 30°. Skupina 0 poskytne nulový posun, skupina 1 – 30°, skupina 2 – 60° atd.

Je možné získat 12 skupin zapojení vinutí třífázových transformátorů: 0., 1., 2., 3., 4., 5., 6., 7., 8., 9., 10. a 11. skupina.

Tyto skupiny odpovídají úhlům posunu v krocích po 30° mezi vektory stejného lineárního EMF vinutí VN a NN: 0°, 30°, 60°, 90°, 120°, 150°, 180°, 210°, 240 °, 270 °, 300 ° a 330 °.

• Skupina 0 – úhel posunu mezi napětím VN a NN je 0° (12 hodin – 0 hodin)
• 11. skupina – úhel posunu mezi napětím VN a NN je 330° (11 hodin)

Příklad symbolu pro obvod a skupinu zapojení vinutí transformátoru v značkách hodinek

Na obrázku je použit následující systém zápisu:

Schémata elektrického zapojení a schémata hodin ukazují:

• nahoře – vinutí vysokého napětí (VN), označené velkými písmeny A, B, C
• níže – vinutí nízkého napětí (LV), označené malými písmeny a, b, c

Napěťový vektorový diagram vinutí vyššího napětí je orientován tak, že fázový vektor „A“ se shoduje s 12 hodinami (nebo nulovými hodinami). Nízkonapěťový vektor vinutí fáze „a“ je orientován podle uvedeného schématu zapojení.

Otáčení vektorů napětí v diagramu je směrováno proti směru hodinových ručiček se sledem fází: A – B – C.

Příklad označení symbolu pro obvod a skupinu zapojení pro vinutí silového olejového transformátoru TMG 1000 kVA / 10 kV / 0,4 kV D/Un-11: transformátor o napětí 1000 kVA s vinutím vn pro napětí 10 kV, zapojené do „trojúhelníku“ – D a vinutí NN pro napětí 0,4 kV, zapojené do „hvězdy s vyvedeným neutrálem“ – Un; posun vektoru napětí NN vinutí vůči vinutí VN je 330°, což odpovídá 11 hodinám na ciferníku hodin, tzn. patří do 11. skupiny spojů vinutí.

Schémata a skupiny připojení vinutí třífázových dvouvinutých transformátorů podle GOST 11677 a GOST R 52719

GOST 11677 (článek 2.7, tabulka 3) a GOST R 52719 (Příloha B, článek B1, tabulka B.1) zajišťují výrobu třífázových dvouvinutých transformátorů s následujícími 7 obvody a 2 spojovacími skupinami vinutí: U/ Un-0, Un/U -0, U/D-11, Un/D-11, U/Zn-11, D/Un-11, D/D-0. V tomto případě je první připojení vinutí vn, druhé je připojení vinutí nn a čísla 0 a 11 jsou číslo skupiny připojení.

• У/Ун-0 (Y/Yн-0) – hvězda – hvězda s nulou, skupina 0;
• D/Un-11 (D/Yn-11 nebo Δ/Yn-11) – trojúhelník – hvězda s nulou, skupina 11;
• У/Zн-11 (Y/Zн-11) – hvězda – klikatá s nulou, skupina 11.

Ve schématech zapojení do hvězdy a cikcaku můžete zobrazit neutrální bod (Un, Zn). V závislosti na schématu zapojení vinutí a pořadí připojení jejich začátků a konců (předpokládá se, že směr vinutí je stejný) se získají různé skupiny spojení vinutí.

Vinutí každé fáze výkonového transformátoru má začátek a konec. Obrázek ukazuje:

• začátky vinutí HV jsou velkými (velkými) latinskými písmeny A, B, C a konce vinutí HV jsou X, Y, Z.
• začátky vinutí LV jsou malými latinskými písmeny a, b, c a konce vinutí LV jsou x, y, z.

Vysvětlení schématu a skupiny zapojení vinutí třífázového dvouvinutého transformátoru TMG

Pro třífázové dvouvinuté transformátory jsou v souladu s GOST 11677-85 přijaty následující symboly pro obvody a skupiny připojení vinutí:

• U/Un-0 (Y/Yн-0 nebo Yyn0 jsou alternativní ruská a mezinárodní označení): “hvězda – hvězda s nulou” — vinutí VN je zapojeno do hvězdy, vinutí NN je zapojeno do hvězdy s vytaženým neutrálem; skupina 0;
• Un/U-0 (Yн/Y-0 nebo Yny0): “hvězda s nulou je hvězda” — vinutí VN je zapojeno do hvězdy s vyvedeným neutrálem, vinutí NN je zapojeno do hvězdy; skupina 0;
• U/D-11 (Y/D-11 nebo Yd11): “hvězda-trojúhelník” — vinutí VN je zapojeno do hvězdy, vinutí NN je zapojeno do trojúhelníku; skupina 11;
• Un/D-11 (Yн/D-11 nebo Ynd11): “hvězda s nulou – trojúhelník” — vinutí VN je zapojeno do hvězdy s vyvedeným neutrálem, vinutí NN je zapojeno do trojúhelníku; skupina 11;
• U/Zn-11 (Y/Zн-11 nebo Yzn11): “hvězda – klikatá s nulou” — vinutí VN je zapojeno do hvězdy, vinutí NN je zapojeno cik-cak s vytaženým neutrálem; skupina 11;
• D/Un-11 (D/Yn-11 nebo Dyn11): “trojúhelník – hvězda s nulou” — vinutí VN je zapojeno do trojúhelníku, vinutí NN je zapojeno do hvězdy s odstraněným neurálním drátem; skupina 11;
• D/D-0 (D/D-0 nebo Dd0): “trojúhelník – trojúhelník” — vinutí VN je zapojeno do trojúhelníku, vinutí NN je zapojeno do trojúhelníku; skupina 0.

Čísla 0 a 11 v symbolech obvodu a skupiny připojení vinutí transformátoru označují skupinu připojení a nulový (neutrální) výstup je označen malým písmenem „n“ vedle označení schématu zapojení – Un (hvězda s nulou zobrazeno), Zn (cik-cak se zvýrazněnou nulou) .

Ve výkonových zařízeních, včetně transformátorů TMG, jsou vinutí seskupena různými způsoby: “hvězdička” и “trojúhelník”. Tyto metody se liší tím, jak fungují, a každá má své vlastní výhody v závislosti na konečném cíli.

Stručný popis typů připojení je uveden v tabulce níže.

Hvězdicové připojení (Y)

Delta připojení (Δ)

Zapojení hvězdicového vinutí

Hvězdička je způsob připojení, díky kterému je zátěž v třífázové síti pro koncového uživatele symetrická. To je hlavní výhoda této metody.

Vezměme si příklad třífázového transformátoru, který má tři magnetická jádra (A, B, C) vyrobená z vrstveného železa, známého také jako elektrická ocel nebo transformátorová ocel.

Transformátor má dvě vinutí: primární a sekundární. Primární vinutí přijímá vysoké napětí a sekundární vinutí je převádí na nízké napětí a přenáší je přímo ke spotřebiteli.

Každé vinutí má začátek a konec. Při použití hvězdicového obvodu jsou konce sekundárního vinutí spojeny do jednoho vedení a tvoří nulovou – nulovou fázi (N). Tři fáze (L1, L2, L3) vystupují z výchozích bodů ke koncovému spotřebiteli.

Výsledkem je čtyřvodičový třífázový systém. Jasným příkladem takového systému může být nadzemní elektrické vedení vedené v obydlených oblastech. Obvykle mají čtyři vodiče: tři fáze a nulu.

Tento obvod je dobrý, protože je možné z něj vytáhnout 2 druhy napětí – lineární (LN) a fázové (PH). Fázové napětí je měřeno mezi svorkami vinutí L1 (L2, L3) a nulovou fází a je rovno hodnotě 220V. Lineární napětí je měřeno již ve vedení a je rovno 380V. Schéma zapojení hvězdy, se vyznačuje tím, že LN je 1,73krát větší než FN, což odpovídá odmocnině (√) ze tří.

Vlastní elektrický proud může být také fázový (FT) a lineární (LT). U metody připojení hvězdička se FT rovná LT, jsou stejné. Při použití takového obvodu vychází FT i LT z vinutí a v žádném případě nemají žádný jiný výstup, proud prochází lineárním drátem.

Vzhledem k tomu, že většina domácích spotřebičů je navržena pro 220 V, metoda připojení hvězda poskytuje právě takový indikátor tím, že vyrovnává proud nulové fáze s měnící se hodnotou proudu fází L1-L3. Nula je přítomna pouze v metodě hvězdičky, není přítomna v metodě trojúhelníku. To znamená, že je to přesně toto schéma, které je vhodné, když je konečným cílem spotřeba elektřiny pro domácí účely.

Pokud tuto metodu znázorníte schematicky, dostanete třípaprskovou hvězdu, proto se tento typ kombinace vinutí nazývá hvězda nebo hvězdička.

Vítězné body při použití hvězdicového připojení jsou:

• Spolehlivost zařízení se zvyšuje snížením jeho výkonu;
• Stabilita provozního režimu;
• Hladký rozběh elektrického pohonu.

Zapojení vinutí do trojúhelníku

Pro usnadnění srovnání si vezměme jako příklad stejný třífázový transformátor s fázemi AB C.

Pokud u metody hvězdicového zapojení byly konce sekundárního vinutí spojeny do jednoho, v trojúhelníku je obrázek úplně jiný. Zde je konec fáze A spojen se začátkem fáze B, konec fáze B je spojen se začátkem fáze C a konec fáze C je zase spojen se začátkem fáze A. to znamená, že vinutí jsou zapojena do série. V takovém obvodu není žádná nulová fáze, protože ji prostě není odkud vystupovat. Pokud tento diagram znázorníte jako obrázek, bude mít tvar trojúhelníku, podle čehož získal svůj název.

Hlavně tohle схема se používá se symetrickým zatížením, protože tam, kde zatížení ve fázích nemění svou hodnotu a neskáče, jako u trojúhelníkové metody, a je vždy striktně stejné.

Použití delta připojení, FN se rovná LN a má hodnotu 380V. Ale zároveň je zde elektrický proud jiný, na rozdíl od hvězdicového okruhu. LT je větší než FT o odmocninu (√) třikrát, protože toto schéma zahrnuje geometrické sčítání vektorů.

Hlavní výhody připojení vinutí v trojúhelníkovém obvodu jsou::

• Zvýšení výkonu zařízení;
• Startovací proudy jsou nižší;
• Větší točivý moment;
• Nejlepší trakční vlastnosti.

Každý z těchto dvou způsobů má své výhody i nevýhody, proto je důležité určit, pro jaký účel bude první nebo druhý způsob připojení vinutí v transformátorech použit.

Porovnání hvězdicových a trojúhelníkových způsobů zapojení

Oba typy připojení mají své výhody a používají se v závislosti na požadavcích konkrétního systému nebo zařízení.

Způsob připojení „hvězdička“ zajišťuje hladší a měkčí chod elektromotoru, ale neumožňuje dosáhnout maximálního výkonu uvedeného v technické dokumentaci. Skříň motoru se navíc nezahřívá.

Při zapojení do trojúhelníku může motor rychle dosáhnout svého udávaného výkonu a poskytnout maximální účinnost, ale to má za následek nadměrné rozběhové proudy, což vede k zahřívání krytu. Pro hladší start musíte použít reostat.

V souvislosti s adresou prezidenta Ruské federace jsme nuceni převádět zaměstnance na práci na dálku. Přihlášky jsou přijímány v plném rozsahu na níže uvedeném telefonu a e-mailu.

Telefonní čísla pro kontaktování prodejních pracovníků

• +7 (495) 902-55-35
• +7 (495) 652-36-63
• +7 (495) 652-36-64
• +7 (495) 652-21-07
• +7 (495) 652-21-06

• Ext. 222 – Oleg Alexandrovič (mobil +7-915-291-31-59) [email protected]
• Ext. 117 — Dmitrij Vjačeslavovič (mobil +7-915-291-33-30) [email protected]
• Ext. 220 — Andrey Gennadievich (mobil +7-915-291-33-58) [email protected]

• Ext. 108 — Andrey Vladimirovich (mobil +7-925-003-50-00) [email protected]
• Ext. 113 – Sergey Valentinovich (mobil +7-926-256-40-94) [email protected]