Группы соединений

В зависимости от сдвига по фазе между линейными первичной и вторичной ЭДС на одноименных зажимах трансформаторы разделяются на группы соединений, причем каждую группу составляют трансформаторы с одинаковым сдвигом по фазе между указанными ЭДС.

Для обозначения группы соединений выбирается ряд целых чисел от 1 до 12; здесь условно принято, что единица соответствует 30° по аналогии с углами между минутной и часовой стрелками часов в 1, 2...12 ч. При определении группы соединений с вектором ЭДС обмотки высшего напряжения нужно совместить минутную стрелку, а с вектором ЭДС обмотки низшего напряжения - часовую стрелку. Отсчет угла производится от минутной стрелки к часовой по направлению их вращения.

Обратимся к однофазному трансформатору, обмотки которого представлены на рисунке 1.18.

Рис. 1.18. Однофазный трансформатор 1/1-12

Если они выполнены при одинаковом направлении намотки (например, по часовой стрелке, если смотреть от А к X и от a к х), то наведенные в них ЭДС изобразятся векторами, направленными в одну и ту же сторону (рис. 1.18). Такой трансформатор принадлежит к группе соединений, обозначаемой числом 12. Его условное обозначение: 1/1-12.

Если тот же трансформатор будет иметь обмотку, например, низшего напряжения, у которой будут переставлены обозначения зажимов по сравнению с предыдущим случаем, то сдвиг между ЭДС будет равен 180° (рис. 1.19).

Рисунок 1.19. Однофазный трансформатор 1/1-6

Такой трансформатор принадлежит к группе соединений, обозначаемой числом 6.

Обратимся к трехфазному трансформатору, представленному на рисунке 1.20.

Рисунок 1.20. Трехфазный трансформатор Y/Y-12

Здесь обе обмотки соединены в звезду и намотаны в одинаковом направлении от начал к концам фаз. Векторные диаграммы ЭДС показывают, что сдвиг между линейными ЭДС АВ и ab в данном случае равен 0°. В этом мы убеждаемся, совместив при наложении диаграмм точки А и а. Следовательно, рассматриваемый трансформатор принадлежит к группе 12. Его полное обозначение: Y/Y-12.

Если у трехфазного трансформатора группы 12 поменять местами начала и концы фаз, например обмотки низшего напряжения, то получается трансформатор группы 6 (рис. 1.21). Его обозначают: Y/Y-6.

Рисунок 1.21. Трехфазный трансформатор Y/Y-6

Трехфазные трансформаторы с соединением обмоток Y/Y принадлежат к группам 6 и 12, если на каждом стержне сердечника помещены одноименные фазы. Если же у одной из обмоток сделать круговое перемещение обозначений зажимов, например вместо а-b-с сделать с-а-b и затем b-с-а, то при каждом перемещении будем поворачивать звезду вторичных ЭДС на 120° и, следовательно, переходить от группы 12 к группам 4 и 8, а от группы 6 - к группам 10 и 2. Таким образом, при соединении обмоток Y/Y можем получить все четные группы соединений 2, 4, 6, 8, 10, 12.

Обратимся к трехфазному трансформатору с соединением обмоток Y/∆ представленному на рисунке 1.22.

Рисунок 1.22. Трехфазный трансформатор Y/∆-5

Векторные диаграммы ЭДС, приведенные на этом же рисунке, показывают, что сдвиг между линейными ЭДС здесь равен 330°. Следовательно, трансформатор принадлежит к группе 11. Он обозначается: Y/∆-11.

Если у рассмотренного трансформатора (рис. 1.22) поменять местами начала и концы фаз обмотки низшего напряжения, то получается трансформатор группы 5 (рис. 1.23) со сдвигом между линейными ЭДС, равным 150°. Такой трансформатор обозначается Y/∆-5.

Рис. 1.23. Трехфазный трансформатор Y/∆-5

Если сделать круговое перемещение обозначений зажимов для обмотки низшего напряжения трансформаторов, представленных на рисунках 1.22 и 1.23, то перейдем соответственно от группы 11 к группам 3 и 7 и от группы 5 к группам 9 и 1. Следовательно, при соединении обмоток Y/∆ (или ∆/Y) можем noлучить все нечетные группы 1, 3, 5, 7, 9, 11.

Такое большое разнообразие групп соединений трансформаторов не только не требуется, но вызывало бы большие затруднения на практике, например при осуществлении параллельной работы трансформаторов.

В России стандартизованы только две группы соединений: 12 и 11. Все выпускаемые заводами нормальные однофазные трансформаторы и трехфазные с соединением обмоток Y/Y принадлежат к группе 12, а трехфазные трансформаторы с соединением обмоток Y/∆ - к группе 11.