V striedavých obvodoch sa často používajú elektrické stroje nazývané transformátory. Všetky sú navrhnuté tak, aby previedli hodnotu prúdu, ale úlohy súčasne môžu byť úplne odlišné. Preto v elektrotechnike existujú také pojmy ako prúdový transformátor (CT), napätie (VT) a výkonový transformátor (TC). Ktorýkoľvek z nich bude fungovať iba pri správnom zapojení vinutí transformátora.
Čo je prúdový transformátor
Transformátory prúdu sú elektrické zariadenia, ktoré sa používajú vo vysokoprúdových obvodoch na vykonávanie bezpečných meraní prúdu, ako aj na pripojenie ochranných zariadení s nízkym vnútorným odporom.
Štrukturálne sú takéto zariadenia nízkovýkonové transformátory zapojené do série v obvode elektrického zariadenia, kde je stredná a vysoká úroveň napätia. Hodnoty sa vykonávajú v sekundárnom okruhu prístroja.
Normy pre prúdové transformátory štandardizujú takéto technické indikátory zariadení:
- Transformačný pomer.
- Fázaposun.
- Sila izolačného materiálu.
- Hodnota nosnosti v sekundárnej časti.
- Značky svoriek.
Hlavným pravidlom, ktoré si treba pamätať pri zostavovaní schémy zapojenia vinutí prúdového transformátora, je neprípustnosť voľnobehu v sekundárnom okruhu. Na základe toho si môžete pre TT vybrať nasledujúce prevádzkové režimy:
- Odpor záťaže pri pripojení.
- Prevádzka skratu (skrat).
Čo je napäťový transformátor
Samostatná skupina transformátorov používaných v AC sieťach s napätím nad 380 V. Hlavnou úlohou prístrojov je napájanie meracích prístrojov (IP), reléových ochranných obvodov a galvanické oddelenie zariadení od vysokonapäťových vedení. pre bezpečnosť personálu údržby.
Dizajn HP sa zásadne nelíši od TS. Znižujú napätie na 100 V, ktoré je už dodávané do IP. Váhy prístroja sú kalibrované s ohľadom na transformačný pomer meraného napätia na primárnom vinutí.
Čo je výkonový transformátor
Hlavné elektrické stroje používané v rozvodniach a v domácnostiach sú výkonové transformátory. Fungujú ako prevodníky napätia jednej hodnoty na druhú, pričom zachovávajú tvar elektrického signálu. Existujú elektrické stroje na zníženie a zvýšenie rýchlosti.
TS sú trojfázové a jednofázové pre dve alebo tri vinutia. Trojfázové sa zvyčajne používajú na prerozdelenie energie vo výkonnej elektrinejednofázové siete možno nájsť v akomkoľvek zariadení domácnosti, ako sú napríklad napájacie zdroje.
Schémy zapojenia vinutia CT
Na pripojenie sekundárnych vinutí prúdového transformátora pri napájaní ochranných relé existujú také základné schémy:
- Schéma plnej hviezdy. V tomto prípade sú prúdové transformátory spínané vo všetkých silových fázových vedeniach. Ich sekundárne vinutia sú spojené hviezdicovým obvodom s reléovými vinutiami. Všetky svorky CT rovnakej hodnoty musia konvergovať k nulovému bodu. Podľa tejto schémy bude relé reagovať na skrat (skrat) akejkoľvek fázy. Ak dôjde ku skratu na uzemňovacej zbernici, relé bude fungovať v hviezde (v nulovom vodiči).
- Schéma zapojenia vinutí transformátora do neúplnej hviezdy. Táto možnosť zahŕňa inštaláciu CT nie na všetky fázy, ale iba na dve. Sekundárne vinutia sú tiež pripojené k hviezdicovému relé. Takáto schéma je účinná iba pri skrate medzi fázami. Ak je fáza skratovaná na nulu (kde CT nebol nainštalovaný), ochranný systém nebude fungovať.
- Schéma na transformátoroch, hviezda na relé. Tu sú CT zapojené do série s trojuholníkom s ich opačnými svorkami sekundárnych vinutí. Vrcholy tohto trojuholníka smerujú k lúčom hviezdy, kde je nainštalované relé. Používa sa pre také typy schém ochrany, ako je diaľková a diferenciálna.
- SchémaZapojenie CT podľa princípu dvojfázového rozdielu. Obvod reaguje iba na medzifázové skraty s požadovanou citlivosťou.
- Okruh filtrovania prúdu s nulovou sekvenciou.
Schémy zapojenia vinutia transformátora napätia
Pokiaľ ide o VT, keď napájajú ochranu relé a meracie zariadenia, používajú medzifázové napätie aj sieťové napätie (medzi fázou a zemou). Najčastejšie používané schémy sú založené na princípe otvoreného trojuholníka a neúplnej hviezdy.
Trojuholník sa používa, keď sú potrebné dve alebo tri medzifázové napätia, hviezdička pri pripájaní troch VT, ak sa na meranie a ochranu súčasne používa fázové a lineárne napätie.
Pre elektrické zariadenia s dvomi dodatočnými sekundárnymi vinutiami sa používa spínací obvod, kde sú hlavné vinutia primárneho a sekundárneho účelu spojené hviezdou. Pomocou otvoreného trojuholníka sú zostavené ďalšie vinutia. Pomocou tohto obvodu môžete získať napätie 0-tej sekvencie pre odozvu reléového systému na skrat v obvode s uzemneným vodičom.
Schémy zapojenia vinutia výkonových transformátorov
Pre trojfázové siete existujú tri hlavné schémy pripojenia vinutí výkonových transformátorov. Každý zo spôsobov takéhoto zapojenia má svoj vplyv na spôsob činnosti transformátora.
Hviezdicové spojenie je, keď existuje spoločný bod spojenia začiatkov alebo koncov všetkých vinutí (nulový bod). Tu je nasledovnévzor:
- Fázový a linkový prúd majú rovnakú hodnotu.
- Fázové napätie (medzi fázou a nulou) je menšie ako lineárne napätie (medzi fázami) o druhú odmocninu 3.
Pokiaľ ide o vinutia vysokého (VN), stredného (SN) a nízkeho (NN) napätia, častejšie sa používajú schémy:
- Pripojte vinutia VN do hviezdy, pričom vodič vedie z nulového bodu na zvýšenie a zníženie T akéhokoľvek výkonu.
- Vinutia CH sú zapojené rovnakým spôsobom.
- Vn vinutia sú zriedkavo zapojené do hviezdy pri transformátoroch s redukciou, ale keď sa tak stane, neutrálny vodič je vytiahnutý.
Trojuholníkové zapojenie zahŕňa zapojenie transformátora do série v obvode, kde začiatok jedného vinutia je v kontakte s koncom druhého, začiatok druhého s koncom druhý a začiatok druhého s koncom prvého. Z vrcholov trojuholníka sú výstupy elektriny. V takejto schéme pripojenia pre vinutia trojfázového transformátora existuje vzor:
- Fázové a sieťové napätie sú rovnaké.
- Fázové prúdy sú menšie ako lineárne prúdy o odmocninu z 3.
V trojuholníku sú spravidla LV vinutia akéhokoľvek znižovacieho a zvyšovacieho trojfázového T pripojené k dvom, trom vinutiam, ako aj k výkonným jednofázovým zostavám v skupinách. Pre VN a VN sa pripojenie do trojuholníka bežne nepoužíva.
Zapojenie cik-cak-hviezda sa vyznačuje vyrovnaním magnetického toku vo fázach transformátora, ak je ich zaťaženie v sekundárnych vinutiach rozložené nerovnomerne.
Schémy a skupiny na pripojenie vinutí transformátora
Okrem schém zapojenia existujú skupiny, ktoré nie sú chápané ako nič iné ako posunutie vektorových smerov lineárneho EMF primárnych vinutí vzhľadom na elektromotorickú silu v sekundárnych vinutiach. Tieto uhlové odchýlky sa môžu meniť v rámci 360 stupňov. Faktory, ktoré určujú skupinu, sú:
- Smer otáčok vinutia.
- Spôsob umiestnenia na jadre cievky.
Pre pohodlie pri určovaní skupín sme prijali hodinový uhlový počet delený 30 stupňami. Preto bolo 12 skupín (od 0 do 11). So všetkými základnými schémami zapojenia vinutí transformátora sú možné všetky posuny o násobok uhla 30 stupňov.
Aká je tretia harmonická pre
V elektrotechnike existuje koncept magnetizačného prúdu. Je to on, kto tvorí elektromotorickú silu (EMF). Forma takéhoto prúdu nie je sínusová, pretože sú tu prítomné vyššie harmonické zložky. Tretia harmonická je zodpovedná za prenos krivky fázového napätia bez skreslenia (skreslená forma je pre prevádzku zariadenia nežiaduca).
Na získanie tretej harmonickej je nevyhnutným predpokladom pripojenie do trojuholníka aspoň jedného vinutia. Ak sa za základ berie schéma zapojenia vinutia transformátora hviezda-hviezda, napríklad v transformátoroch s dvoma vinutiami nie je možné získať tretiu harmonickú bez dodatočného technického zásahu. Potom sa tretie vinutie navinie na transformátor, ktorý je zapojený do trojuholníka, niekedy bez vývodov.
