În circuitele de curent alternativ, sunt adesea folosite mașini electrice numite transformatoare. Toate sunt concepute pentru a converti valoarea curentului, dar sarcinile în același timp pot fi complet diferite. Prin urmare, în inginerie electrică, există concepte precum un transformator de curent (CT), tensiune (VT) și transformator de putere (TC). Oricare dintre ele va funcționa numai cu conectarea corectă a înfășurărilor transformatorului.
Ce este un transformator de curent
Transformatoarele de curent sunt dispozitive electrice care sunt utilizate în circuite de curent mare pentru a efectua măsurători sigure de curent, precum și pentru a conecta dispozitive de protecție cu rezistență internă scăzută.
Din punct de vedere structural, astfel de dispozitive sunt transformatoare de putere redusă conectate în serie în circuitul echipamentelor electrice, unde există un nivel de tensiune medie și în altă. Citirile sunt luate în circuitul secundar al instrumentului.
Standarde pentru transformatoarele de curent standardizează astfel de indicatori tehnici ai dispozitivelor:
- Raport de transformare.
- Fazăschimb.
- Rezistența materialului izolant.
- Valoarea capacității de încărcare în secundar.
- Marcaje terminale.
Principala regulă de reținut la asamblarea schemei de conectare a înfășurărilor transformatorului de curent este inadmisibilitatea mersului în gol în circuitul secundar. Pe baza acestui lucru, puteți selecta următoarele moduri de operare pentru TT:
- Rezistența la sarcină de conectare.
- Funcționare în scurtcircuit (scurtcircuit).
Ce este un transformator de tensiune
Un grup separat de transformatoare utilizate în rețelele de curent alternativ cu tensiuni peste 380 V. Sarcina principală a dispozitivelor este de a furniza energie instrumentelor de măsură (IP), circuitelor de protecție a releelor și izolarea galvanică a echipamentelor de la liniile de în altă tensiune pentru siguranța personalului de întreținere.
Designul HP nu diferă fundamental de TS. Ei scad tensiunea la 100 V, care este deja furnizată IP-ului. Cântarele instrumentelor sunt calibrate ținând cont de raportul de transformare al tensiunii măsurate pe înfășurarea primară.
Ce este un transformator de putere
Mașinile electrice principale folosite în stații și acasă sunt transformatoarele de putere. Acţionează ca convertoare de tensiune de o valoare la alta, menţinând în acelaşi timp forma semnalului electric. Există mașini electrice descendente și de creștere.
TS sunt trifazate și monofazate pentru două sau trei înfășurări. Trifazate sunt de obicei folosite pentru a redistribui energia în electricitate puternicărețelele, monofazate pot fi găsite în orice echipament casnic, cum ar fi sursele de alimentare.
Scheme de conectare a înfășurării CT
Există astfel de scheme de bază pentru conectarea înfășurărilor secundare ale unui transformator de curent la alimentarea dispozitivelor cu relee de protecție:
- Schema unei stele pline. În acest caz, transformatoarele de curent sunt comutate în toate liniile de fază de putere. Înfășurările lor secundare sunt conectate printr-un circuit în stea cu înfășurări de releu. Toate bornele CT de aceeași valoare trebuie să convergă către punctul zero. Conform acestei scheme, un releu va reacționa la un scurtcircuit (scurtcircuit) al oricărei faze. Dacă apare un scurtcircuit pe magistrala de masă, atunci un releu va funcționa în stea (în firul zero).
- Schema de conectare a înfășurărilor transformatorului într-o stea incompletă. Această opțiune presupune instalarea unui CT nu pe toate fazele, ci doar pe două. Înfășurările secundare sunt, de asemenea, conectate la releul stea. O astfel de schemă este eficientă numai la scurtcircuitarea între faze. Dacă faza este scurtcircuitată la zero (unde nu a fost instalat CT), sistemul de protecție nu va funcționa.
- Diagrama pe transformatoare, stea pe relee. Aici, TC-urile sunt conectate în serie cu un triunghi cu bornele lor opuse ale înfășurărilor secundare. Vârfurile acestui triunghi merg către razele stelei, unde este instalat releul. Este utilizat pentru astfel de tipuri de scheme de protecție, cum ar fi la distanță și diferențială.
- SchemaConexiuni CT conform principiului diferenței cu două faze. Circuitul reacționează numai la scurtcircuite fază la fază cu sensibilitatea necesară.
- Circuit de filtrare a curentului cu secvență zero.
Scheme de cablare pentru înfășurările transformatorului de tensiune
În ceea ce privește VT-urile, atunci când alimentează echipamente de protecție și de măsurare cu relee, ele folosesc atât tensiune fază la fază, cât și tensiune de linie (între fază și pământ). Cele mai frecvent utilizate scheme se bazează pe principiul unui triunghi deschis și al unei stele incomplete.
Se folosește un triunghi atunci când este nevoie de două sau trei tensiuni fază-la-fază, o stea la conectarea a trei VT-uri, dacă tensiunile de fază și liniare sunt utilizate simultan pentru măsurători și protecție.
Pentru dispozitivele electrice cu două înfășurări secundare suplimentare, se utilizează un circuit de comutare, în care înfășurările principale ale scopului primar și secundar sunt conectate printr-o stea. Cu ajutorul unui triunghi deschis, sunt asamblate înfășurări suplimentare. Cu acest circuit, puteți obține tensiunea secvenței 0 pentru răspunsul sistemului de relee la un scurtcircuit într-un circuit cu un fir împământat.
Scheme de cablare pentru înfășurările transformatoarelor de putere
Pentru rețelele trifazate, există trei scheme principale pentru conectarea înfășurărilor transformatoarelor de putere. Fiecare dintre modurile de conectare are propria sa influență asupra modului de funcționare al transformatorului.
Conexiune stea este atunci când există un punct comun de unire al începuturilor sau sfârșitului tuturor înfășurărilor (punctul zero). Iată următoarelemodel:
- Curenții de fază și de linie au aceeași valoare.
- Tensiunea de fază (între fază și neutru) este mai mică decât tensiunea liniară (între faze) cu rădăcina pătrată a lui 3.
În ceea ce privește înfășurările de tensiune în altă (HV), medie (SN) și joasă (LV), schemele sunt mai des folosite:
- Conectați înfășurările HV cu o stea, conducând firul din punctul zero pentru creșterea și scăderea T a oricărei puteri.
- Înfășurările CH sunt conectate în același mod.
- Înfășurările HV sunt rareori conectate în stea pentru transformatoarele descendente, dar atunci când o fac, firul neutru este scos.
Conexiune triunghiulară implică conectarea transformatorului în serie într-un circuit în care începutul unei înfășurări are contact cu capătul celuil alt, începutul celuil alt cu sfârșitul acesta din urmă și începutul celui din urmă cu sfârșitul celui dintâi. De la vârfurile triunghiului există ieșiri de energie electrică. Într-o astfel de schemă de conectare pentru înfășurările unui transformator trifazat, există un model:
- Tensiunile de fază și de linie au aceeași valoare.
- Curenții de fază sunt mai mici decât curenții liniari cu rădăcina pătrată a lui 3.
Într-un triunghi, de regulă, înfășurările LV ale oricărui T trifazat descendente și de creștere sunt conectate la două, trei înfășurări, precum și la un singur fazat puternic asamblate în grupuri. Pentru HV și MV, conexiunea delta nu este utilizată în mod normal.
Conexiunea în stea în zig-zag se caracterizează prin alinierea fluxului magnetic în fazele transformatorului, dacă sarcina asupra acestora în înfășurările secundare este distribuită neuniform.
Scheme și grupuri pentru conectarea înfășurărilor transformatorului
În plus față de schemele de conectare, există grupuri, care nu sunt înțelese ca nimic altceva decât o deplasare a direcțiilor vectoriale ale EMF liniară a înfășurărilor primare în raport cu forța electromotoare din înfășurările secundare. Aceste discrepanțe unghiulare pot varia în 360 de grade. Factorii care determină grupul sunt:
- Direcția de întoarcere a înfășurării.
- Metoda de localizare pe miezul bobinei.
Pentru comoditatea desemnării grupurilor, am adoptat un număr unghiular orar împărțit la 30 de grade. Prin urmare, au fost 12 grupuri (de la 0 la 11). Cu toate schemele de conectare de bază ale înfășurărilor transformatorului, sunt posibile toate deplasările cu un unghi multiplu de 30 de grade.
Care este a treia armonică pentru
În inginerie electrică există conceptul de curent de magnetizare. El este cel care formează forța electromotoare (EMF). Forma unui astfel de curent nu este sinusoidală, deoarece aici sunt prezente componente armonice superioare. A treia armonică este responsabilă pentru transmiterea curbei tensiunii de fază fără distorsiuni (o formă distorsionată este nedorită pentru funcționarea echipamentului).
Pentru a obține a treia armonică, o condiție prealabilă este o conexiune delta a cel puțin o înfășurare. Dacă schema de conectare a înfășurării transformatorului stea-stea este luată ca fiind cea de bază, de exemplu, în transformatoarele cu două înfășurări, este imposibil să se obțină a treia armonică fără intervenție tehnică suplimentară. Apoi a treia înfășurare este înfășurată pe transformator, care este conectat într-un triunghi, uneori fără cabluri.
