Každý moderní třífázový transformátor je speciální elektrické zařízení, které poskytuje zákazníkům elektřinu požadovaného typu a kvality. Jako každý transformátorový převodník obsahuje primární a sekundární vinutí, v tomto případě existují tři páry. U vysokonapěťových rozvoden je díky tomuto zařízení možné získat napětí požadované velikosti a poté jej přenášet přes vedení s uzemněným neutrálem.
Účel a druhy
Klasický třífázový výkonový transformátor stanice se používá k přeměně vysokonapěťové energie na formu přátelskou pro spotřebitele. Vysoké napětí (6,3-10 kilovoltů) je dodáváno do jeho primárních vinutí a na výstupu je 220 voltů, které jsou výhodnější pro použití v každodenním životě. Tato hodnota se měří mezi fázemi a transformátorem s nulovým jádrem, nazývaným neutrální. Je obvyklé to označit jako fázové napětí, na rozdíl od lineárních 380 voltů počítaných mezi každou z fází.
Třífázové sestupné transformátory této třídy zajišťují přenos proudu z místní rozvodny prostřednictvím podzemního kabelu nebo elektrického vedení přímo ke konečnému uživateli. Pro tyto účely se používá speciální čtyřžilový kabel v obrněném jádru nebo vzduchový drát značky SIP. Podle nich dodává elektrická energie přímo do svého cíle - do vstupních a distribučních zařízení obsluhovaných území a objektů.
Podle funkčního účelu jsou třífázové transformátory rozděleny do následujících tříd:
- lineární (staniční) zařízení;
- speciální převáděcí jednotky.
Zvláště pozoruhodné jsou třífázové izolační transformátory používané pro oddělení elektrických obvodů a výkonových obvodů.
Speciální zařízení jsou rozdělena do následujících typů:
- Testovací transformátory. Patří sem systémy třífázového autotransformátoru.
- Zařízení používaná k pohonu speciálních zařízení: zejména svařovací jednotky.
- Vyvažovací transformátorové jednotky.
První dva typy se používají pro výzkumné účely. Třífázové vyrovnávací transformátory se používají k odstranění fázové nevyváženosti, ke které dochází v elektrických sítích kvůli nerovnoměrnému rozložení zátěže.
V elektrotechnice existují také varianty dvoufázových transformátorů, které se často používají v elektronických obvodech a automatizačních zařízeních. Jsou uspořádána tak, že obě výstupní napětí jsou posunuta jedna o druhou o 90 elektrických stupňů. Nejčastěji se taková elektrická řešení používají ve svařovacích zařízeních.
Transformátorové zařízení
Třífázové transformátory představují ve svém uspořádání prefabrikovanou strukturu sestávající z následujících jednotek:
- základnu vytvořenou ve formě odolného plastového rámu;
- magnetická jádra umístěná v rámových sekcích;
- sada primárních a sekundárních cívek s vinutím drátu;
- distribuční (rozpojovací) panel s kontaktními bloky;
- chladicí systém potřebný k odvádění tepla z pracovního prostoru.
Každé ze známých verzí takových zařízení v jedné nebo druhé formě obsahuje všechny určené uzly. Navíc se liší v tom, jak jsou vinutí připojena, a také v typu použitého magnetického obvodu.Konstrukční vlastnosti jednotlivých modelů se odrážejí v jejich výkonových charakteristikách, zejména na velikosti ztrát v magnetickém obvodu a účinnosti.
Výjimkou je panel pro odvíjení odboček odbočky transformátoru, díky kterému je možné kombinovat skupiny připojení pro získání požadované konfigurace.
Metody spojování vinutí
Hlavním rozdílem mezi různými transformátorovými obvody jsou konfigurace použité při jejich zapnutí (způsoby připojení vinutí). Při organizování centralizovaného zásobování energií se tradičně používají dvě klasická schémata nazývaná „trojúhelník“ a „hvězda“. První možnost zahrnuje postupné zahrnutí vinutí primární a sekundární fáze: konec jedné cívky je spojen se začátkem další).
Při použití schématu „hvězd“ jsou začátky všech fázových vodičů primárního a sekundárního vinutí kombinovány v jednom bodě, nazývaném neutrál, a jejich konce jsou připojeny k 3vodičové zátěžové lince. V tomto případě je pro přenos elektřiny vyžadován kabel obsahující čtyři jádra. Při připojování vinutí sekundárních transformátorů připojených do „trojúhelníku“ k vedení se používají pouze tři vodiče. Další možností jejich začlenění, která se nazývá „propojená hvězda“. Vzhledem k vzácnosti jeho použití se však toto neuvažuje.
Možnosti konfigurace
Při organizaci napájecích systémů je možné několik kombinací zahrnutí primárního a sekundárního vinutí třífázového transformátoru. V tomto případě se provádí sada spínacích akcí
- Primární vinutí se provádí jako „hvězda“ a sekundární - ve formě „trojúhelníku“.
- Druhý přístup používá opačné pořadí zařazení.
- Ve třetím případě se použije již uvažovaná kombinace typu „hvězda“ - „hvězda“ nebo varianta se dvěma trojúhelníky (jiné jméno - delta-delta).
Pro zohlednění všech způsobů zapnutí primárního a sekundárního vinutí a následného výpočtu parametrů transformátoru v elektrotechnice se používají speciální identifikační tabulky. Poskytují možné kombinace a kombinace použité, pokud chcete připojit transformátor k vedení a získat z něj maximum. V každém případě závisí účinnost celého systému dodávky energie na správném výběru této kombinace.
Paralelní připojení
Paralelní začlenění stejných sekundárních vinutí umožňuje zvýšit výkon (proud) na výstupu zařízení. Tímto způsobem je možné zvýšit účinnost a nosnost obslužné linky.
Při použití tohoto přístupu bude nutné vzít v úvahu jeden důležitý detail týkající se pořadí připojení sekundárních vinutí. Aby se dosáhlo očekávaných výsledků, musí být vinutí zapnuto ve fázi, což znamená spojování stejných konců všech tří cívek v jednom bodě. Pokud je toto pravidlo porušeno, napětí na výstupu dvou vinutí nepřipojených ve fázi bude téměř nulové (platí princip substituce). Pokud dojde k této chybě při zapnutí transformátoru, je výrazně snížen jeho výkon a účinnost. Pokud se během sekundární kontroly zjistí, že se napětí nezměnilo ve srovnání s jediným zapnutím, cívky jsou ve fázi.
Konverzní zařízení, definované jako transformátor 220 až 380 voltů 3 fází, lze získat použitím speciálního obvodu se zvyšujícím se výstupním napětím. Jejím rysem je přítomnost jednoho primárního a tří sekundárních vinutí zahrnutých do vzoru „hvězda“ nebo „trojúhelník“.
