2.4. Контрольные вопросы

1) Что называется внешней характеристикой трансформатора?

2) Как рассчитать необходимую величину реактивного тока?

3) Как изменить при проведении опыта величину реактивного тока?

4) Что означает коэффициент нагрузки?

5) Как изменяется вторичное напряжение при увеличении нагрузки транс-форматора?

6) Как изменяется КПД трансформатора при изменении нагрузки?

7) Как влияет характер нагрузки на изменение вторичного напряжения трансформатора?

8) Как влияет характер нагрузки на величину КПД трансформатора при одном и том же значении коэффициента нагрузки?

9) Как изменяется коэффициент мощности на первичной стороне трансфор-

матора при увеличении нагрузки?

10) Как изменяется коэффициент мощности на первичной стороне транс-форматора при изменении характера нагрузки?

Лабораторная работа 3

Определение группы соединения обмоток трехфазных трансформаторов

Ц е л ь р а б о т ы: ознакомиться со схемами и группами соединения обмоток трехфазного трансформатора; научиться определять группы в прак-тических условиях и изменять группы соединения [1, c. 369–400; 2, c. 254–258; 3, c. 188–195].

3.1. Основные положения теории

Обмотки трехфазных трансформаторов могут быть соединены «звездой» или «треугольником». В трансформаторах средней мощности иногда обмотка низшего напряжения соединяется «зигзагом». На схемах эти соединения принято обозначать: «звезда» – Y или У; «треугольник» –  или D; «зигзаг» – Z. Если «звезда» (или «зигзаг») имеет выведенную нулевую точку, то в обозначениях добавляют индекс «0», например, Y₀, У₀, Z₀.

В общем обозначении схемы соединения обмоток трехфазных трансформаторов первым всегда указывается соединение обмоток высшего напряжения, например, Y/Y₀, Y/ и т.п.

Начала фаз обмотки высшего напряжения принято обозначать прописными начальными буквами латинского алфавита (А, В, С), а концы – последними (X, Y, Z). Для обмоток низшего напряжения берутся соответственно строчные буквы – a, b, c и x, y, z.

Большое значение в практике эксплуатации трансформаторов (при включе-нии их на параллельную работу) имеет направление векторов первичного и вто-ричного линейных напряжений. Их взаимное расположение определяет группу соединения трансформатора.

Векторы первичного и вторичного линейных напряжений могут быть сдвинуты относительно друг друга на угол, кратный 30⁰. Показатель кратности вводится в обозначение группы соединения. Например, на рис. 6, а показана 11-я группа соединения, на рис. 6, б – 6-я; на рис. 6, в – 4-я. Исключение представляет 0-я группа, показанная на рис. 6, г (ранее она называлась 12-й).

а б в г

Рис. 6

Таким образом, группа соединения обмоток трансформатора показывает взаимное расположение векторов первичного и вторичного линейных нап-ряжений.

Номер группы соединения можно определить и другим способом. Если вектор первичного линейного напряжения представить минутной стрелкой на циферблате часов и совместить его с цифрой 12, то вектор вторичного линейного напряжения (считая его часовой стрелкой) покажет номер группы соединения данного трансформатора.

Группа соединения зависит от направления намотки обмоток, маркировки выводов и схемы соединения. При одинаковом направлении намотки и одинако-вой маркировке начал и концов обмотки одного стержня трансформатора их фазовые напряжения будут совпадать по направлению. При изменении того или другого у одной из обмоток векторы фазных напряжений окажутся сдвинутыми на 180⁰. Таким образом, для изменения группы соединения на противоположную достаточно изменить маркировку выводов обмотки – поменять начала и концы одной из обмоток. Меняя маркировку выводов и схему соединения фаз обмотки, можно получить любую группу от 0 – й до 11 – й. Схема соединения Y/Y дает только четные группы, тогда как схема Y/ или /Y – только нечетные.

По ГОСТ 11677-85 основными группами соединения силовых транс-форматоров общепромышленного назначения приняты Y/Y₀ – 0-я; /Y₀ – 11-я; Y/ – 11-я; Y₀/ – 11-я и Y/Z – 11-я. Первые две группы используются главным образом в распределительных сетях низкого напряжения; оставшиеся – для линий электропередач, причем для напряжений 110 кВ и выше возможны соединения Y₀/Y₀. В этом случае чаще всего используются трехобмоточные трансформаторы, одна из обмоток которых для улучшения формы кривой напряжений соединена «треугольником».

На электрифицированных железных дорогах, работающих на переменном токе, с целью симметрирования нагрузки на питающих ЛЭП,допускается приме-

нение других групп соединения тяговых трансформаторов.