Jeder moderne Drehstromtransformator ist ein spezielles elektrisches Gerät, das den Verbraucher mit der erforderlichen Stromart und -qualität versorgt. Wie jeder Transformatorumrichter enthält er Primär- und Sekundärwicklungen, von denen es drei Paare gibt. In Hochspannungs-Umspannwerken ist es dank dieses Geräts möglich, eine Spannung der erforderlichen Größe zu erhalten und sie dann über eine Leitung mit einem nicht geerdeten Neutralleiter zu übertragen.
Zweck und Typen
Der klassische Stations-Drehstromtransformator dient der Umwandlung von Hochspannungsenergie in eine verbraucherfreundliche Form. An seine Primärwicklungen wird eine Hochspannung (6,3-10 Kilovolt) angelegt, und am Ausgang werden 220 Volt erhalten, die für den Alltag bequemer sind. Dieser Wert wird zwischen den Phasen und dem Neutralleiter des Transformators, dem sogenannten Neutralleiter, gemessen. Es ist üblich, sie als Phasenspannung zu bezeichnen, im Gegensatz zu linearen 380 Volt, gemessen zwischen jeder der Phasen.
Dreiphasige Abwärtstransformatoren dieser Klasse sorgen für die Übertragung von Strom vom örtlichen Umspannwerk über ein Erdkabel oder eine Stromleitung direkt zum Endverbraucher. Für diese Zwecke wird ein spezielles 4-adriges Kabel in einem armierten Kern oder ein Luftdraht der Marke SIP verwendet. Durch sie wird elektrische Energie direkt an ihren vorgesehenen Zweck geliefert - an die Eingangsverteilungsgeräte der bedienten Gebiete und Objekte.
Dreiphasige Transformatoren werden nach ihrem Funktionszweck in folgende Klassen eingeteilt:
- lineare (Stations-)Geräte;
- spezielle Umrechnungseinheiten.
Besonders hervorzuheben sind die dreiphasigen Trenntransformatoren zur Entkopplung von Stromkreisen und Stromkreisen.
Spezialgeräte werden in folgende Typen unterteilt:
- Transformatoren testen. Es ist üblich, dreiphasige Spartransformatorsysteme zu diesen zu zählen.
- Geräte zur Stromversorgung von Spezialgeräten: insbesondere Schweißgeräte.
- Ausgleichstransformatoreinheiten.
Die ersten beiden Typen werden zu Forschungszwecken verwendet. Dreiphasige Symmetriertransformatoren werden verwendet, um Phasenunsymmetrien zu beseitigen, die in elektrischen Netzen aufgrund einer ungleichmäßigen Lastverteilung auftreten.
In der Elektrotechnik gibt es auch Optionen für zweiphasige Transformatoren, die häufig in elektronischen Schaltungen und Automatisierungsgeräten verwendet werden. Sie sind so ausgelegt, dass die beiden Ausgangsspannungen um 90 elektrische Grad gegeneinander verschoben sind. Am häufigsten werden solche elektrischen Lösungen in Schweißgeräten verwendet.
Transformatorgerät
Drehstromtransformatoren sind konstruktionsbedingt eine vorgefertigte Konstruktion, die aus folgenden Einheiten besteht:
- Basis in Form eines haltbaren Kunststoffrahmens;
- Magnetkreis in Rahmenabschnitten platziert;
- Satz Primär- und Sekundärspulen mit Drahtwicklungen;
- Verteiler-(Löt-)Panel mit Klemmenblöcken;
- Kühlsystem erforderlich, um Wärme aus dem Arbeitsbereich abzuführen.
Jede der bekannten Versionen solcher Geräte in der einen oder anderen Form enthält alle bezeichneten Knoten. Gleichzeitig unterscheiden sie sich in der Art des Anschließens der Wicklungen sowie in der Art des darin verwendeten Magnetkreises.Die Konstruktionsmerkmale der einzelnen Modelle spiegeln sich in ihren Leistungsmerkmalen wider, insbesondere in der Höhe der Verluste im Magnetkreis und dem Wirkungsgrad.
Eine Ausnahme ist das Panel zum Entlöten der Transformatorwicklungen, dank dem es möglich ist, Gruppen von Anschlüssen zu kombinieren, um die gewünschte Konfiguration zu erhalten.
Wicklungsverbindungsmethoden
Der Hauptunterschied zwischen verschiedenen Transformatorschaltungen besteht in den Konfigurationen, die beim Einschalten verwendet werden (Methoden zum Anschließen der Wicklungen). Bei der Organisation einer zentralen Stromversorgung werden traditionell zwei klassische Schemata verwendet, die als "Dreieck" und "Stern" bezeichnet werden. Die erste Option beinhaltet die sequentielle Verbindung der primären und sekundären Phasenwicklungen: das Ende einer Spule wird mit dem Anfang der nächsten verbunden).
Bei Verwendung des "Stern" -Schemas werden die Anfänge aller Phasenleiter der Primär- und Sekundärwicklung an einem Punkt, dem Neutralleiter, zusammengefasst und ihre Enden mit einer 3-Draht-Lastleitung verbunden. In diesem Fall wird zur Übertragung des Stroms ein Kabel mit vier Adern benötigt. Bei Anschluss an die Leitung der sekundären Transformatorwicklungen, die in einem "Dreieck" verbunden sind, werden nur drei Kerne verwendet. Es gibt eine weitere Option für ihre Einbeziehung, die als "verbundener Stern" bezeichnet wird. Aufgrund der Seltenheit seiner Verwendung wird es jedoch nicht berücksichtigt.
Einstellmöglichkeiten
Bei der Organisation von Stromversorgungssystemen sind mehrere Kombinationen des Einschaltens der Primär- und Sekundärwicklung eines Drehstromtransformators möglich. Die in diesem Fall ausgeführten Schaltaktionen:
- Die Primärwicklung ist als "Stern" und die Sekundärwicklung - in Form eines "Dreiecks" ausgeführt.
- Der zweite Ansatz verwendet die umgekehrte Reihenfolge der Aufnahme.
- Im dritten Fall wird die bereits betrachtete Kombination vom Typ "Stern" - "Stern" oder die Variante mit zwei Dreiecken (ein anderer Name ist Delta-Delta) verwendet.
Um alle Methoden zum Einschalten der Primär- und Sekundärwicklung und die anschließende Berechnung der Parameter des Transformators in der Elektrotechnik zu berücksichtigen, werden spezielle Identifikationstabellen verwendet. Sie bieten mögliche Kombinationen und Kombinationen, die verwendet werden können, wenn Sie einen Transformator in die Leitung schalten und das Beste aus ihm herausholen möchten. Von der richtigen Wahl dieser Kombination im Einzelfall hängt die Effizienz des gesamten Stromversorgungssystems ab.
Parallele Verbindung
Durch die Parallelschaltung derselben Sekundärwicklungen können Sie die Leistung (den Strom) am Ausgang des Geräts erhöhen. Auf diese Weise ist es möglich, die Effizienz und Belastbarkeit der bedienten Strecke zu erhöhen.
Bei diesem Ansatz müssen Sie ein wichtiges Detail in Bezug auf die Anschlussreihenfolge der Sekundärwicklungen berücksichtigen. Um die erwarteten Ergebnisse zu erzielen, müssen die Wicklungen in Phase geschaltet werden, was bedeutet, dass die gleichen Enden aller drei Spulen an einem Punkt verbunden werden. Bei Verletzung dieser Regel wird die Spannung am Ausgang von zwei nicht phasengleichen Wicklungen nahe Null (es gilt das Substitutionsprinzip). Wenn dieser Fehler beim Einschalten des Transformators auftritt, werden seine Leistung und sein Wirkungsgrad erheblich reduziert. Wenn eine Sekundärprüfung ergibt, dass sich die Spannung im Vergleich zu einem einzigen Einschalten nicht geändert hat, sind die Spulen gleichphasig.
Ein Wandlergerät, definiert als ein 220 bis 380 Volt 3-Phasen-Transformator, kann durch Anwenden einer speziellen Schaltung mit einer Erhöhung der Ausgangsspannung erhalten werden. Sein Merkmal ist das Vorhandensein einer Primär- und drei Sekundärwicklungen, die in einem "Stern" oder "Dreieck" verbunden sind.
