Схемы и группы соединения обмоток трёхфазных двухобмоточных трансформаторов.

Схемы соединений обмоток трехфазных трансформа­торов, принятые в СССР, приведены на рисунке 125. В условном обозначении над чертой показано соединение обмоток высшего напряжения, под чертой — низшего напряжения, индекс 0 обозначает выведенную нулевую точку, а цифра показывает группу соединений обмоток. При соединении обмоток в звезду, которое обозначают знаком Y, концы обмоток соединяют вместе, а начала присоединяют к выводам. При соединении обмоток в треу­гольник, которое обозначают знаком Δ, начало первой фазной обмотки соединяют с концом второй, начало второй — с концом третьей и начало третьей — с концом первой. Точки обмоток а, в, с присоединяют к выводам.

Начала фазных обмоток высшего напряжения обо­значают буквами А, В, С, а концы их — буквами X, У, Z. Начала и концы обмоток низшего напряжения обозна­чают соответственно буквами а, в, с и х, у, z.

При включении трансформаторов на параллельную работу большое значение имеет способ соединения обмоток трансформатора, который определяется группой соеди­нения.

Сдвиг фаз между ЭДС первичной и вторичной обмоток принято выражать группой соединений. Для описания напряжения смещения между первичной и вторичной, или первичной и третичной обмотками, традиционно используется пример с циферблатом часов. Так как этот сдвиг фаз может изменяться от 0° до 360°,а кратность сдвига составляет 30°, то для обозначения группы соединений выбирается ряд чисел от 1 до 12, в котором каждая единица соответствует углу сдвига в 30°. Одна фаза первичной указывает на 12, а соответствующая фаза другой стороны указывает на другую цифру циферблата

Магнитная система (магнитопровод) трансформатора.Магнитная система (магнитопровод) трансформатора — комплект элементов (чаще всего пластин) электротехнической стали или другого ферромагнитного материала, собранных в определённой геометрической форме, предназначенный для локализации в нём основного магнитного поля трансформатора. Магнитная система в полностью собранном виде совместно со всеми узлами и деталями, служащими для скрепления отдельных частей в единую конструкцию, называется остовом трансформатора.Часть магнитной системы, на которой располагаются основные обмотки трансформатора, называется — стержень.Часть магнитной системы трансформатора, не несущая основных обмоток и служащая для замыкания магнитной цепи, называется — ярмо

В зависимости от пространственного расположения стержней, выделяют:

Плоская магнитная система — магнитная система, в которой продольные оси всех стержней и ярм расположены в одной плоскости

Пространственная магнитная система — магнитная система, в которой продольные оси стержней или ярм, или стержней и ярм расположены в разных плоскостях

Симметричная магнитная система — магнитная система, в которой все стержни имеют одинаковую форму, конструкцию и размеры, а взаимное расположение любого стержня по отношению ко всем ярмам одинаково для всех стержней

Несимметричная магнитная система — магнитная система, в которой отдельные стержни могут отличаться от других стержней по форме, конструкции или размерам или взаимное расположение какого-либо стержня по отношению к другим стержням или ярмам может отличаться от расположения любого другого стержня

Различают два основных типа магнитопроводов:

а) стержневые, у которых обмотки охватывают сердечник (рис. 104, а),

б) броневые, у которых обмотки частично охватываются сердечником (рис. 104, б)

Сердечник трансформатора набирают из отдельных листов электротехни-ческой стали толщиной 0,35 или 0,5 мм, изолированных между собой лаком или бумагой для уменьшения потерь от вихревых токов. Толщина слоя изоляции 0,04—0,06 мм.

Для силовых трансформаторов листы сердечника собирают, как правило, впереплет, или «внахлестку» (рис. 105, а, б, в). При этом способе места стыков листов одного ряда перекрываются листами других рядов, что дает возможность свести до малого значения магнитное сопротивление стыков и уменьшить намагничивающий ток трансформатора. При сборке впереплет весь сердечник набирается сразу, а для насадки обмоток на стержни необходимо разобрать, или «расшихтовать», верхнюю часть сердечника, кото­рую называют ярмом. Нижнюю часть сердеч­ника называют ниж­ним ярмом. Среднюю часть сердечника, на ко­торую надевают обмот­ки, называют стерж­нем.

В некоторых случаях применяют смешанную шихтованно - стыковую конструкцию сердечника, при которой нижнее ярмо собирают («шихтуют») со стержнями впереплет, а верхнее присоединяют к стержням в стык (рис. 105, г).

При стыковой конструкции магнитопровода упрощается насадка

обмоток на стержни, но недостатком ее является необхо­димость ставить прокладку из изолирующего материала

между верхним ярмом и стержнями. Если такой прокладки не поставить, то вследствие неточного совпадения листов ярма и стержня в сердечнике будут возникать большие вихревые токи, которые приведут к недопустимому нагреву стали трансформатора и увеличению потерь (рис. 105, д).

Обмотки трансформатора

В современных силовых трансформаторах применяют следующие основные типы концентрических обмоток

а) цилиндрическую.

б) винтовую,

в) непрерывную.

Обмотки выполняют из медного провода с хлопчатобумажной изоляцией, круглого сечением до 10 мм² и прямоугольного сечением от 6 до 60 мм². В последнее время в трансформаторах типа ТСМА применяют для обмоток алюминиевые провода.

Обмотки пропитывают глифталевым лаком и запекают.

Плотность тока в обмотках трансформаторов с масляным охлаждением находится в пределах от 2 до 4,5 а/мм², а в сухих трансформаторах от 1 до 2,5 а/мм².

Простейшей формой концентрической обмотки является цилиндрическая, выполняемая в виде катушки из прямоугольной или круглой меди по винто-вой линии. Каждый виток слоя укладывают вплотную один к другому. Для обмоток низкого напряжения трансформаторов мощностью до 560 ква выполняют цилиндрическую двухслойную обмотку с вертикальным каналом между слоями (рис. 111, а). Для обмоток высокого напряжения трансформа-торов мощностью до 560 ква напряжением 6, 10 и 35 кв применяют цилин-дрическую многослойную обмотку, которую выполняют из круглого провода на жестком бумажно-бакелитовом цилиндре. Слои обмотки разделяются на две части вертикальным масляным каналом (рис. 111, б). Для обмоток высокого напряжения применяют также катушечную однослойную обмотку (рис. 111, в).

Винтовые обмотки применяют для обмоток низкого напряжения трансфор-маторов средней и большой мощ­ности. Винтовую^- обмотку наматывают на изоляционный цилиндр. Между цилиндром и витками обмотки устанавли-вают рейки, на которых закрепляют электрокартонные прокладки, образую-щие масляные каналы для охлаждения (рис. 112). Каждый виток винтовой обмотки состоит из ряда параллельных проводов прямоугольного сечения. Эти провода, составляющие виток, располагаются в плоскости, перпендику-лярной к оси катушки.

В трансформаторах мощностью 1000 ква и выше для обмоток высокого и низкого напряжения применяют непрерывную обмотку, которая отличается от винтовой тем, что состоит из ряда плоских катушек-дисков, отде­ленных друг от друга каналами.