4. Трифазні трансформатори

Т рифазні трансформатори виготовляють головним чином стержньовими. Схему побудови магнітопроводу трифазного стержньового трансформатора наведено на рис. 78, а. Три однакові однофазні трансформатори виконані так, що їхні первинні і вторинні обмотки роз­міщені на одному стержні кожного магнітопроводу, а другий стер­жень без обмотки. Якщо ці три трансформатори розмістити так, щоб стержні без обмоток знаходилися поруч, то три стержні можна об'єд­нати в один (рис. 78, б). Через об'єднаний стержень замикатимуться магнітні потоки трьох однофазних трансформаторів, які однакові за амплітудою і зсунуті за фазою на третину періоду. Оскільки сума трьох однакових за амплітудою і зсунутих за фазою на третину періоду магнітних потоків дорівнює нулеві у будь-який момент часу (Ф_А+Ф_В+Ф_с = =0),то в об'єднаному стержні магнітного потоку немає і потреба в цьому стержні відпадає. Отже, для магнітопроводу досить мати три стержні, які з конструктивних міркувань розміщуються в одній площині (рис. 78, в). На кожному стержні трифазного трансфор­матора розміщуються обмотки вищої й нижчої напруг однієї фази. Стержні з'єднуються між собою ярмом зверху і знизу. Довжина маг­нітних ліній потоку середнього стержня менша, ніж крайніх стержнів, отже, магнітний потік середнього стержня зустрічає на своєму шляху менший магнітний опір, ніж магнітні потоки крайніх стерж­нів. Тому у фазі, обмотка якої розміщена на середньому стержні, протікає намагнічувальний струм меншої сили, ніж у фазах, обмотки яких розміщені на крайніх стержнях.

Конструктивно обмотки трифазних трансформаторів виконують так само, як і однофазних. Початки фаз обмотки вищої напруги поз­начаються великими літерами А, В, С, а кінці фаз —X, Y, Z. Якщо обмотка вищої напруги має виведену нульову точку, то цей затискач позначають цифрою 0. Початки фаз обмотки нижчої напруги позна­чають малими літерами а, в, с, а кінці фаз — х, у, z ; вивід нульової точки — 0.

Обмотки трифазних трансформаторів можуть бути з'єднані зір­кою або трикутником. У разі з'єднання обмоток зіркою кінці (або початки) трьох фаз з'єднуються у спільній точці, утворюючи нейтральну або нульову точку, а вільні затискачі початків (або кінців) трьох фаз приєднуються до трьох проводів мережі джерела (або приймача) електричної енергії змінного струму. У разі з'єднання обмоток три­кутником початок першої фази з'єднується з кінцем другої, початок другої фази — з кінцем третьої, початок третьої фази — з кінцем першої. Точки з'єднання початку однієї фази з кінцем іншої приєдну­ються до проводів трифазної мережі змінного струму.

З'єднання обмоток трифазних трансформаторів:

• з іркою позначаєть­ся

• трикутником

Я кщо обмотка з'єднана зіркою і має виведену нульову точку, то таке з'єднання позначається

Групи трифазних трансформаторів позначаються знаками такого вигляду: і т. д., де знак перед косою лінією означає схему з'єднання обмотки вищої напруги, знак після ко­сої лінії — схему з'єднання обмотки нижчої напруги, цифра — кут між векторами лінійних ЕРС обмоток вищої й нижчої напруг, виражений у кутових одиницях, кратних 30°. Гак, перше позначення групи пока­зує, що обмотки вищої і нижчої напруг з'єднані зіркою, причому обмотка нижчої напруги має виведену нульову точку, і кут між векто­рами лінійних ЕРС обмоток вищої і нижчої напруг дорівнює 0-30°, тобто 0°.

Групи трифазних трансформаторів залежать від схем з'єднання обмоток, позначення затискачів фаз обмоток вищої й нижчої напруг та від їх напрямку. Якщо напрямки витків обмоток вищої й нижчої напруг однакові, то ЕРС, що індукуються у фазах обмоток вищої й нижчої напруг, збігаються за фазою; якщо ж у обмоток зустрічні напрямки, то ЕРС фаз вищої й нижчої напруг перебувають у протифазі.

В Україні застосовуються такі стандартні групи трифазних тран­сформаторів:

У стандартних схемах обмотки вищої напруги з'єднані зіркою, оскільки за такої схеми фазна напруга в разів менша від ліній­ної, завдяки чому спрощується ізоляція обмоток. Обмотки нижчої напруги частіше з'єднуються трикутником, бо за такого з'єднання трансформатор менш чутливий до несиметрії фазного навантаження. Обмотки нижчої напруги з'єднуються також зіркою з нулем; за та­кої схеми у чотирипровідній мережі можна одержати дві різні на­пруги — лінійну і фазну (наприклад, 127 і 220 В; 220 і 380 В і т. д.). Для збільшення потужності трансформаторної підстанції та для спро­щення резерву використовують паралельне приєднання трансформа­торів, однією з неодмінних умов якого є належність їх до однакових груп.