Tre-fase transformator forbindelser og vektor grupper for begyndere

Transformer forbindelser

I teorien fungerer en trefasetransformator som tre separate enfasetransformere med delte lemmer, hvor magnetkredsløbet til de ydre lemmer er længere end for midterbenet.

Tre-fase transformator forbindelser og vektor grupper for begyndere (foto kredit: postmapostma.co.za)

Spændingstransformationen bestemmes af forholdet mellem antallet af drejninger på primære og sekundære sider under forudsætning af, hvad der er kendt som lige forbindelser, Yy, Dd og Zz.

Skematisk diagram af en trefasetransformator

I trefasetransformatoren kan vi ændretransformation ved at gå fra stjerne til delta forbindelse. Dette giver os blandede forbindelser. I tilfælde af blandede forbindelser er forholdet mellem hovedspændingerne på primær- og sekundærsiden ikke lig med forholdet mellem antallet af drejninger

Omdannelsesforholdet beregnes som lig med forholdet mellem de primære primære og sekundære spændinger uden belastning uafhængigt af forholdet mellem antallet af drejninger.

Stjerne-, delta- og zigzagforbindelser

Trefasetransformatorer kan have deres viklinger forbundet på forskellige måder: Stjerne-, Delta- eller Zigzag-forbindelse. Tilslutningstypen skal angives på transformatorens ratingplade.

Stjerne-, delta- eller zigzag-forbindelse er angivet med bogstaverne Y, D og Z til siden med højeste spænding og y, d og z for siden med den laveste spænding. Hvis det neutrale punkt er forbundet til separate terminaler, skal koden være YN eller ZN for højspændingssiden og yn eller zn for lavspændingssiden.

Fælles for alle forbindelsestyper er, at transformatorens faseterminaler er markeret 1U, 1V og 1W på højspændingssiden og 2U, 2V og 2W på lavspændingssiden. Ethvert forbindelsespunkt, der repræsenterer viklingens neutrale punkt, er markeret 1 N eller 2 N.

Lad os diskutere om tre mest almindelige transformatorforbindelser:

Star forbindelse
Delta forbindelse
Zigzag-forbindelse

Star forbindelse

I tilfælde af stjerneforbindelse de tre viklinger er forbundet sammen ved deres endepunkter. Forbindelsesstedet repræsenterer viklingens neutrale punkt. Stjerneforbindelse er angivet med Y på højspændingssiden og y på lavspændingssiden.

ANVENDELSE: Denne forbindelsestype bruges til både lave og høje spændinger og til lave strømme.

Transformer stjernekobling

Delta forbindelse

I tilfælde af enderne af viklingene er forbundet sammen som vist i diagrammet. Vi kan se, at begge ender er forbundet sammen. Deltaforbindelse er angivet med D eller d.

ANVENDELSE: Denne forbindelsestype bruges primært til højt nominelle strømme og lave spændinger.

Transformer delta forbindelse

Zigzag-forbindelse

Hver fase består af to lige viklinger påulige lemmer. Der vil derfor være dele af to faser på hver lem, hvor en lindning på hvert led er forbundet sammen ved endepunkterne. Zigzag-forbindelse er angivet med Z eller z. Denne forbindelsestype kræver 15,5% flere vindinger end stjerne- eller deltaforbindelse, hvilket resulterer i en større og dyrere transformator.

ANVENDELSE: Det anvendes hovedsageligt, hvor der kan opstå ubalance mellem faser og neutrale.

Transformer zigzag forbindelse

Vektorgrupper

Forbindelsen af alle viklinger i atrefasetransformator er angivet med et vektorgruppesymbol. Dette symbol angiver viklingsforbindelserne og deres relative faseforskydning ved hjælp af et numerisk indeks (for eksempel Dny11).

Det "Urmetode" bruges til at fremstille vektorgruppens numeriske indeks, med hver time repræsenterer 30 elektriske grader.

Det numeriske indeks for vektorgruppen kommer fra kloktiden, hvor fasespændingshånden (2U) er ved, når fasespændingshånden til højspændingsviklingen (1U) er på klokken 12. Systemets fasesekvens skal være 1U, IV, 1W eller R, S og T.

Følgende er de mest almindelige trefasetilslutninger: Dd0, Dyn5, Dyn11, Yyn0, Yd1, Yd11, Dz0, Yz1 og Yz11.