Každý moderní třífázový transformátor je speciální elektrické zařízení, které poskytuje spotřebiteli požadovaný typ a kvalitu elektřiny. Jako každý transformátorový převodník obsahuje primární a sekundární vinutí, z nichž jsou tři páry. Ve vysokonapěťových rozvodnách je díky tomuto zařízení možné získat napětí požadované velikosti a poté jej přenést po vedení s neutrálním uzemněním.
Účel a typy
Klasický třífázový výkonový transformátor stanice se používá k přeměně vysokonapěťové energie na podobu vhodnou pro spotřebitele. Do jeho primárních vinutí je dodáváno vysoké napětí (6,3-10 kilovoltů) a na výstupu je 220 voltů, což je výhodnější pro každodenní život. Tato hodnota se měří mezi fázemi a neutrálním vodičem transformátoru, který se nazývá neutrál. Je obvyklé jej označovat jako fázové napětí, na rozdíl od lineárních 380 voltů, měřeno mezi každou z fází.
Třífázové sestupné transformátory této třídy zajišťují přenos proudu z místní rozvodny podzemním kabelem nebo elektrickým vedením přímo ke koncovému uživateli. Pro tyto účely se používá speciální čtyřžilový kabel v pancéřovaném jádru nebo vzduchový drát značky SIP. Prostřednictvím nich je elektrická energie dodávána přímo k zamýšlenému účelu - do vstupních rozvodných zařízení obsluhovaných území a objektů.
Podle jejich funkčního účelu jsou třífázové transformátory rozděleny do následujících tříd:
- lineární (staniční) zařízení;
- speciální převáděcí jednotky.
Zvláštní pozornost si zaslouží třífázové oddělovací transformátory používané k oddělení elektrických obvodů a výkonových obvodů.
Speciální zařízení se dělí na následující typy:
- Testovací transformátory. Je obvyklé označovat je jako třífázové autotransformační systémy.
- Zařízení používaná k napájení speciálních zařízení: zejména svařovací jednotky.
- Vyvažovací transformátorové jednotky.
První dva typy se používají pro výzkumné účely. Třífázové vyrovnávací transformátory se používají k eliminaci fázové nevyváženosti, ke které dochází v elektrických sítích v důsledku nerovnoměrného rozložení zátěže.
V elektrotechnice existují také možnosti pro dvoufázové transformátory, které se často používají v elektronických obvodech a automatizačních zařízeních. Jsou navrženy tak, aby se obě výstupní napětí vzájemně posunula o 90 elektrických stupňů. Nejčastěji se taková elektrická řešení používají ve svařovacích zařízeních.
Transformátorové zařízení
Svým designem jsou třífázové transformátory prefabrikovanou strukturou sestávající z následujících jednotek:
- základna vyrobená ve formě odolného plastového rámu;
- magnetický obvod umístěný v sekcích rámu;
- sada primárních a sekundárních cívek s drátovými vinutími;
- distribuční (pájecí) panel se svorkovnicemi;
- k odvádění tepla z pracovního prostoru je nutný chladicí systém.
Každá ze známých verzí takových zařízení v té či oné podobě obsahuje všechny určené uzly. Současně se liší metodou připojení vinutí a typem magnetického obvodu použitého v nich.Konstrukční vlastnosti jednotlivých modelů se odrážejí v jejich výkonnostních charakteristikách, zejména v rozsahu ztrát v magnetickém obvodu a účinnosti.
Výjimkou je panel pro odpájení vinutí transformátoru, díky kterému je možné kombinovat skupiny připojení k získání požadované konfigurace.
Metody navíjení připojení
Hlavním rozdílem mezi různými obvody transformátorů jsou konfigurace používané při jejich zapnutí (způsoby připojení vinutí). Při organizování centralizovaného napájení se tradičně používají dvě klasická schémata, nazývaná „trojúhelník“ a „hvězda“. První možnost zahrnuje postupné připojení vinutí primární a sekundární fáze: konec jedné cívky je spojen se začátkem dalšího).
Při použití schématu "hvězda" je začátek všech fázových vodičů primárního a sekundárního vinutí kombinován v jednom bodě, který se nazývá neutrál, a jejich konce jsou připojeny k 3vodičové zátěžové lince. V tomto případě je k přenosu elektřiny nutný kabel obsahující čtyři jádra. Při připojení k vedení sekundárních vinutí transformátoru, zapojeném do "trojúhelníku", se používají pouze tři jádra. Existuje další možnost pro jejich zahrnutí, která se nazývá „propojená hvězda“. Vzhledem ke vzácnosti jeho použití se však o něm neuvažuje.
Možnosti konfigurace
Při organizování napájecích systémů je možné několik kombinací zapnutí primárního a sekundárního vinutí třífázového transformátoru. Sada spínacích akcí provedených v tomto případě:
- Primární vinutí je navrženo jako "hvězda" a sekundární - ve formě "trojúhelníku".
- Druhý přístup používá opačné pořadí zařazení.
- Ve třetím případě se používá již uvažovaná kombinace typu „hvězda“ - „hvězda“ nebo varianty se dvěma trojúhelníky (jiný název je delta-delta).
Pro zohlednění všech metod zapnutí primárního a sekundárního vinutí a následného výpočtu parametrů transformátoru v elektrotechnice se používají speciální identifikační tabulky. Poskytují možné kombinace a kombinace, které se použijí, pokud chcete připojit transformátor do vedení a získat z něj maximum. Účinnost celého systému napájení závisí na správném výběru této kombinace v každém konkrétním případě.
Paralelní připojení
Paralelní připojení stejných sekundárních vinutí umožňuje zvýšit výkon (proud) na výstupu zařízení. Tímto způsobem je možné zvýšit efektivitu a nosnost obsluhované linky.
Při použití tohoto přístupu budete muset vzít v úvahu jeden důležitý detail týkající se pořadí připojení sekundárních vinutí. Pro získání očekávaných výsledků musí být vinutí přepnuta do fáze, což znamená připojení stejného typu konců všech tří cívek v jednom bodě. Pokud bude toto pravidlo porušeno, bude se napětí na výstupu dvou připojených nefázových vinutí blížit nule (platí substituční princip). Pokud k této chybě dojde při zapnutí transformátoru, výrazně se sníží jeho výkon a účinnost. Pokud sekundární kontrola odhalí, že se napětí nezměnilo ve srovnání s jedním zapnutím, jsou cívky ve fázi.
Konvertorové zařízení, definované jako třífázový transformátor 220 až 380 Voltů, lze získat použitím speciálního obvodu se zvýšením výstupního napětí. Jeho vlastností je přítomnost jednoho primárního a tří sekundárních vinutí, spojených ve "hvězdě" nebo "trojúhelníku".
