Qualquer transformador trifásico moderno é um dispositivo elétrico especial que fornece ao consumidor o tipo e a qualidade de eletricidade necessários. Como qualquer conversor de transformador, ele contém enrolamentos primário e secundário, dos quais existem três pares. Em subestações de alta tensão, graças a este dispositivo, é possível obter uma tensão da magnitude necessária e, em seguida, transmiti-la ao longo de uma linha com um neutro aterrado.
Objetivo e tipos
O transformador de potência trifásico de estação clássico é usado para converter a energia de alta tensão em uma forma amigável ao consumidor. Uma alta tensão (6,3-10 quilovolts) é fornecida aos seus enrolamentos primários e 220 volts, mais conveniente para o uso na vida cotidiana, são obtidos na saída. Este valor é medido entre as fases e o condutor neutro do transformador, denominado neutro. É comum denotá-la como tensão de fase, em contraste com 380 volts lineares, medida entre cada uma das fases.
Os transformadores abaixadores trifásicos desta classe fornecem a transmissão de corrente da subestação local por meio de um cabo subterrâneo ou linha de energia diretamente para o usuário final. Para este propósito, um cabo especial de 4 núcleos em um núcleo blindado é usado, ou um fio de ar da marca SIP. Por meio deles, a energia elétrica é distribuída diretamente para a finalidade a que se destina - os dispositivos de distribuição de insumos dos territórios e objetos atendidos.
De acordo com sua finalidade funcional, os transformadores trifásicos são divididos nas seguintes classes:
- dispositivos lineares (estação);
- unidades especiais de conversão.
Digno de nota são os transformadores de isolação trifásicos usados para desacoplar circuitos elétricos e circuitos de alimentação.
Dispositivos especiais são divididos nos seguintes tipos:
- Transformadores de teste. É comum chamá-los de sistemas autotransformadores trifásicos.
- Dispositivos usados para alimentar equipamentos especiais: unidades de soldagem, em particular.
- Balanceamento de unidades transformadoras.
Os primeiros dois tipos são usados para fins de pesquisa. Os transformadores de equilíbrio trifásicos são usados para eliminar o desequilíbrio de fase que ocorre nas redes elétricas devido à distribuição desigual das cargas.
Na engenharia elétrica, também existem opções para transformadores bifásicos, muitas vezes usados em circuitos eletrônicos e dispositivos de automação. Eles são projetados de forma que as duas tensões de saída sejam deslocadas uma em relação à outra em 90 graus elétricos. Na maioria das vezes, essas soluções elétricas são usadas em equipamentos de soldagem.
Dispositivo transformador
Por seu projeto, os transformadores trifásicos são uma estrutura pré-fabricada que consiste nas seguintes unidades:
- base em forma de moldura de plástico durável;
- circuito magnético colocado em seções de quadro;
- conjunto de bobinas primárias e secundárias com enrolamentos de fio;
- painel de distribuição (soldagem) com blocos de terminais;
- sistema de resfriamento necessário para remover o calor da área de trabalho.
Cada uma das versões conhecidas de tais dispositivos, de uma forma ou de outra, contém todos os nós designados. Ao mesmo tempo, eles diferem no método de conexão dos enrolamentos, bem como no tipo de circuito magnético usado neles.As características de design de modelos individuais são refletidas em suas características de desempenho, em particular, a magnitude das perdas no circuito magnético e a eficiência.
Uma exceção é o painel para dessoldar os enrolamentos do transformador, graças ao qual é possível combinar grupos de conexões para obter a configuração desejada.
Métodos de conexão de enrolamento
A principal diferença entre os vários circuitos do transformador são as configurações usadas para ligá-los (métodos de conexão dos enrolamentos). Ao organizar a fonte de alimentação centralizada, dois esquemas clássicos são tradicionalmente usados, chamados de "triângulo" e "estrela". A primeira opção envolve a conexão sequencial dos enrolamentos de fase primário e secundário: a extremidade de uma bobina é conectada ao início da seguinte).
Ao usar o esquema "estrela", o início de todos os condutores de fase dos enrolamentos primário e secundário são combinados em um ponto, chamado neutro, e suas extremidades são conectadas a uma linha de carga de 3 fios. Nesse caso, um cabo contendo quatro núcleos é necessário para transmitir eletricidade. Quando conectado à linha dos enrolamentos secundários do transformador, conectados em um "triângulo", são utilizados apenas três núcleos. Existe outra opção para a sua inclusão, que se denomina “estrela interligada”. Porém, devido à raridade de seu uso, não é considerado.
Opções de configuração
Ao organizar os sistemas de fornecimento de energia, são possíveis várias combinações de ativação dos enrolamentos primário e secundário de um transformador trifásico. O conjunto de ações de comutação realizadas neste caso:
- O enrolamento primário é projetado como uma "estrela", e o secundário - na forma de um "triângulo".
- A segunda abordagem usa a ordem inversa de inclusão.
- No terceiro caso, a combinação já considerada do tipo "estrela" - "estrela" ou a variante com dois triângulos (outro nome é delta-delta) é usada.
Para levar em consideração todos os métodos de ligação dos enrolamentos primário e secundário e o subsequente cálculo dos parâmetros do transformador na engenharia elétrica, são utilizadas tabelas de identificação especiais. Eles fornecem combinações e combinações possíveis a serem usadas se você deseja conectar um transformador na linha e obter o máximo dele. A eficiência de todo o sistema de alimentação depende da escolha correta desta combinação em cada caso específico.
Conexão paralela
A conexão paralela dos mesmos enrolamentos secundários permite aumentar a potência (corrente) na saída do dispositivo. Desta forma, é possível aumentar a eficiência e capacidade de carga da linha atendida.
Ao usar esta abordagem, você precisará levar em consideração um detalhe importante relacionado à ordem de conexão dos enrolamentos secundários. Para obter os resultados esperados, os enrolamentos devem ser chaveados em fase, o que significa a conexão do mesmo tipo de pontas de todas as três bobinas em um ponto. Se esta regra for violada, a tensão na saída de dois enrolamentos não em fase conectados será próxima de zero (aplica-se o princípio de substituição). Quando esse erro é cometido ao ligar o transformador, sua potência e eficiência são reduzidas significativamente. Se uma verificação secundária revelar que a tensão não mudou em uma única ativação, então as bobinas estão em fase.
O dispositivo conversor, definido como um transformador trifásico de 220 a 380 Volts, pode ser obtido aplicando-se um circuito especial com aumento da tensão de saída. Sua característica é a presença de um enrolamento primário e três secundários, conectados em "estrela" ou "triângulo".
