Akýkoľvek moderný trojfázový transformátor je špeciálne elektrické zariadenie, ktoré poskytuje spotrebiteľovi požadovaný typ a kvalitu elektrickej energie. Rovnako ako akýkoľvek transformátorový prevodník obsahuje primárne a sekundárne vinutie, z ktorých sú tri páry. Na vysokonapäťových rozvodniach je vďaka tomuto zariadeniu možné získať napätie požadovanej veľkosti a potom ho prenášať po linke s uzemneným neutrálom.
Účel a typy
Klasický staničný trojfázový výkonový transformátor slúži na premenu vysokonapäťovej energie na spotrebiteľa priaznivú formu. Do jeho primárnych vinutí sa dodáva vysoké napätie (6,3 - 10 kilovoltov) a na výstupe sa získa 220 voltov, ktoré sú vhodnejšie na použitie v každodennom živote. Táto hodnota sa meria medzi fázami a nulovým vodičom transformátora, ktorý sa nazýva neutrál. Je zvykom označovať ho ako fázové napätie, na rozdiel od lineárnych 380 voltov meraných medzi každou z fáz.
Trojfázové stupňovité transformátory tejto triedy zabezpečujú prenos prúdu z miestnej rozvodne podzemným káblom alebo elektrickým vedením priamo ku koncovému používateľovi. Na tieto účely sa používa špeciálny 4-žilový kábel v pancierovom jadre alebo vzduchový drôt značky SIP. Prostredníctvom nich sa elektrická energia dodáva priamo na určený účel - do vstupných distribučných zariadení obsluhovaných území a objektov.
Podľa ich funkčného účelu sú trojfázové transformátory rozdelené do nasledujúcich tried:
- lineárne (staničné) zariadenia;
- špeciálne prevádzacie jednotky.
Osobitne treba spomenúť trojfázové oddeľovacie transformátory používané na odpojenie elektrických obvodov a výkonových obvodov.
Špeciálne zariadenia sú rozdelené do nasledujúcich typov:
- Vyskúšajte transformátory. Zvyčajne sa o nich hovorí ako o trojfázových autotransformátorových systémoch.
- Zariadenia používané na pohon špeciálnych zariadení: predovšetkým zváracie jednotky.
- Vyvažovacie transformačné jednotky.
Prvé dva typy sa používajú na výskumné účely. Trojfázové vyvažovacie transformátory sa používajú na odstránenie fázovej nerovnováhy, ktorá sa vyskytuje v elektrických sieťach v dôsledku nerovnomerného rozloženia záťaže.
V elektrotechnike existujú aj možnosti pre dvojfázové transformátory, ktoré sa často používajú v elektronických obvodoch a automatizačných zariadeniach. Sú skonštruované tak, aby sa obe výstupné napätia navzájom posunuli o 90 elektrických stupňov. Najčastejšie sa takéto elektrické riešenia používajú vo zváracích zariadeniach.
Transformátorové zariadenie
Konštrukciou sú trojfázové transformátory prefabrikovanou štruktúrou pozostávajúcou z nasledujúcich jednotiek:
- základňa vyrobená vo forme odolného plastového rámu;
- magnetický obvod umiestnený v sekciách rámu;
- sada primárnych a sekundárnych cievok s drôtovými vinutiami;
- distribučný (spájkovací) panel so svorkovnicami;
- chladiaci systém potrebný na odvod tepla z pracovnej oblasti.
Každá zo známych verzií takýchto zariadení v tej či onej podobe obsahuje všetky určené uzly. Zároveň sa líšia v spôsobe pripojenia vinutí, ako aj v type použitého magnetického obvodu.Konštrukčné vlastnosti jednotlivých modelov sa odrážajú v ich výkonnostných charakteristikách, najmä v rozsahu strát v magnetickom obvode a v účinnosti.
Výnimkou je panel na odpájanie vinutí transformátora, vďaka ktorému je možné kombinovať skupiny pripojení na získanie požadovanej konfigurácie.
Metódy vinutia spojenia
Hlavným rozdielom medzi rôznymi obvodmi transformátorov sú konfigurácie použité pri ich zapnutí (spôsoby pripojenia vinutí). Pri organizovaní centralizovaného napájania sa tradične používajú dve klasické schémy, ktoré sa nazývajú „trojuholník“ a „hviezda“. Prvá možnosť zahŕňa postupné pripojenie vinutia primárnej a sekundárnej fázy: koniec jednej cievky je pripojený k začiatku nasledujúcej).
Pri použití schémy "hviezda" sú začiatky všetkých fázových vodičov primárneho a sekundárneho vinutia kombinované v jednom bode, ktorý sa nazýva neutrál, a ich konce sú spojené s 3-vodičovým záťažovým vedením. V takom prípade je na prenos elektriny potrebný kábel obsahujúci štyri jadrá. Pri pripojení k vedeniu vinutí sekundárneho transformátora, zapojenom do "trojuholníka", sa používajú iba tri jadrá. Existuje ešte jedna možnosť ich začlenenia, ktorá sa nazýva „vzájomne prepojená hviezda“. Vzhľadom na vzácnosť jeho použitia sa však s ním neprihliada.
Možnosti konfigurácie
Pri organizovaní systémov napájania je možné niekoľko kombinácií zapínania primárneho a sekundárneho vinutia trojfázového transformátora. Sada prepínacích akcií vykonaných v tomto prípade:
- Primárne vinutie je navrhnuté ako „hviezda“ a sekundárne - vo forme „trojuholníka“.
- Druhý prístup využíva opačné poradie zaradenia.
- V treťom prípade sa používa už uvažovaná kombinácia typu „hviezda“ - „hviezda“ alebo variant s dvoma trojuholníkmi (iný názov je delta-delta).
Na zohľadnenie všetkých metód zapínania primárneho a sekundárneho vinutia a následného výpočtu parametrov transformátora v elektrotechnike sa používajú špeciálne identifikačné tabuľky. Poskytujú možné kombinácie a kombinácie, ktoré sa majú použiť, ak chcete zapojiť transformátor do vedenia a vyťažiť z neho maximum. Účinnosť celého systému napájania závisí od správneho výberu tejto kombinácie v každom konkrétnom prípade.
Paralelné pripojenie
Paralelné pripojenie rovnakých sekundárnych vinutí vám umožňuje zvýšiť výkon (prúd) na výstupe zariadenia. Týmto spôsobom je možné zvýšiť efektivitu a nosnosť obsluhovanej linky.
Pri použití tohto prístupu budete musieť vziať do úvahy jeden dôležitý detail súvisiaci s poradím pripojenia sekundárnych vinutí. Na získanie očakávaných výsledkov musia byť vinutia zapojené vo fáze, čo znamená spojenie rovnakého typu koncov všetkých troch cievok v jednom bode. Ak dôjde k porušeniu tohto pravidla, napätie na výstupe dvoch pripojených nefázových vinutí sa bude blížiť k nule (platí substitučný princíp). Ak dôjde k tejto chybe pri zapnutí transformátora, jeho výkon a účinnosť sa výrazne znížia. Ak sekundárna kontrola odhalí, že sa napätie nezmenilo v porovnaní s jedným zapnutím, sú cievky vo fáze.
Prevodníkové zariadenie definované ako trojfázový transformátor s napätím 220 až 380 Voltov je možné získať použitím špeciálneho obvodu so zvýšením výstupného napätia. Jeho vlastnosťou je prítomnosť jedného primárneho a troch sekundárnych vinutí, ktoré sú spojené v „hviezde“ alebo „trojuholníku“.
