Bilo koji moderni trofazni transformator poseban je električni uređaj koji potrošačima omogućuje električnu energiju željenog tipa i kvalitete. Kao i svaki pretvarač transformatora, sadrži primarni i sekundarni namotaj, u kojem slučaju postoje tri para. Na visokonaponskim trafostanicama, zahvaljujući ovom uređaju, moguće je dobiti napon željene vrijednosti, a zatim ga prenijeti duž crte s uzemljenim neutralom.
Namjena i vrste
Klasični stanični trofazni transformator koristi se za pretvaranje visokonaponske energije u potrošački oblik. Njenim primarnim namotima dovodi se visoki napon (6,3-10 kilovolta), a na izlazu se dobiva 220 volti praktičnijih za uporabu u svakodnevnom životu. Ta se vrijednost mjeri između faza i transformatora nul-jezgre, koja se naziva neutralnim. Uobičajeno je da se označava kao fazni napon, za razliku od linearnih 380 Volti koji se broje između svake faze.
Trofazni silazni transformatori ove klase omogućuju prijenos struje od lokalne trafostanice preko podzemnog kabla ili dalekovoda izravno krajnjem korisniku. U te se svrhe koristi poseban 4-žilni kabel u oklopnoj jezgri ili zračna žica marke SIP. Prema njima, električna energija dovodi se izravno na svoje odredište - na ulazne i distribucijske uređaje opsluženih teritorija i objekata.
Trofazni transformatori se prema svojoj funkcionalnoj namjeni dijele na sljedeće klase:
- linearni (stanični) uređaji;
- posebne pretvarajuće jedinice.
Posebno se razlikuju trofazni izolacijski transformatori, koji se koriste za razdvajanje električnih i strujnih krugova.
Posebni uređaji su podijeljeni u sljedeće vrste:
- Ispitni transformatori. Oni uključuju trofazne autotransformatorske sustave.
- Uređaji koji se koriste za pogon posebne opreme: pogonske jedinice za zavarivanje.
- Balansirajuće transformatorske jedinice.
Prve dvije vrste koriste se u istraživačke svrhe. Trofazni balansni transformatori koriste se za uklanjanje neravnoteže faza koje nastaju u električnim mrežama zbog neravnomjerne raspodjele opterećenja.
U elektrotehnici postoje i inačice dvofaznih transformatora, koji se često koriste u elektroničkim sklopovima i uređajima za automatizaciju. Smješteni su tako da se dva izlazna napona pomiču jedan prema drugom za 90 stupnjeva električne energije. Najčešće se takva električna rješenja koriste u opremi za zavarivanje.
Uređaj za transformatore
Trofazni transformatori u svom rasporedu predstavljaju montažnu strukturu koja se sastoji od sljedećih cjelina:
- baza izrađena u obliku trajnog plastičnog okvira;
- magnetske jezgre smještene u dijelovima okvira;
- skup primarnih i sekundarnih zavojnica s namotima žice;
- razvodna (odvojena) ploča s kontaktnim blokovima;
- sustav hlađenja potreban za uklanjanje topline iz radnog područja.
Svaka od poznatih verzija takvih uređaja u ovom ili onom obliku sadrži sve označene čvorove. Istodobno se razlikuju u načinu na koji su namotaja povezana, kao i u vrsti magnetskog kruga koji se u njima koristi.Dizajnerske karakteristike pojedinih modela ogledaju se u njihovim izvedbenim karakteristikama, posebno u veličini gubitaka u magnetskom krugu i učinkovitosti.
Izuzetak je ploča za odmašćivanje slavine namota transformatora, zbog koje je moguće kombinirati povezivne skupine radi dobivanja željene konfiguracije.
Metode spajanja namotaja
Glavna razlika između različitih sklopova transformatora je u konfiguracijama koje se koriste pri uključivanju (metode spajanja namotaja). Pri organiziranju centraliziranog opskrbe energijom tradicionalno se koriste dvije klasične sheme, nazvane "trokut" i "zvijezda". Prva opcija uključuje sekvencijalno uključivanje namota primarne i sekundarne faze: kraj jedne zavojnice spojen je s početkom sljedeće).
Kada se koristi shema "zvijezda", počeci svih faznih vodiča primarnog i sekundarnog namota kombiniraju se u jednoj točki, nazvanoj neutralnim, a njihovi krajevi spojeni su s trožilnom linijom opterećenja. U tom je slučaju za prijenos električne energije potreban kabel koji sadrži četiri jezgre. Kod spajanja sekundarnih namota transformatora spojenih u "trokutu" na liniju koriste se samo tri vodiča. Još jedna opcija za njihovo uključivanje, koja se naziva "međusobno povezana zvijezda". Međutim, zbog rijetkosti njegove uporabe ne uzima se u obzir.
Opcije konfiguracije
Pri organiziranju sustava napajanja moguće je nekoliko kombinacija, uključujući primarno i sekundarno namotaje trofaznog transformatora. Skup preklopnih radnji istodobno:
- Primarno navijanje izvodi se kao "zvijezda", a sekundarno - u obliku "trokuta".
- Drugi pristup koristi obrnuti redoslijed uključivanja.
- U trećem slučaju koristi se već razmatrana kombinacija tipa "zvijezda" - "zvijezda" ili opcija s dva trokuta (drugi naziv - delta-delta).
Da bi se uzeli u obzir svi načini uključivanja primarnog i sekundarnog namotaja i naknadni proračun parametara transformatora u elektrotehnici, koriste se posebne identifikacijske tablice. Omogućuju moguće kombinacije i kombinacije koje se koriste ako želite spojiti transformator na liniju i izvući maksimum iz nje. U svakom slučaju, učinkovitost cjelokupnog sustava opskrbe energijom ovisi o ispravnom odabiru ove kombinacije.
Paralelna veza
Paralelno uključivanje istih sekundarnih namotaja omogućava povećanje snage (struje) na izlazu uređaja. Na ovaj način moguće je povećati učinkovitost i nosivost servisiranih vodova.
Kada se koristi ovaj pristup, bit će potrebno uzeti u obzir jedan važan detalj koji se odnosi na redoslijed spajanja sekundarnih namota. Da bi se dobili očekivani rezultati, namotaji se moraju prebaciti u fazu, što znači da u jednom trenutku spajaju iste krajeve sve tri zavojnice. Ako se ovo pravilo krši, napon na izlazu dva namota koja nisu spojena u fazi bit će blizu nuli (vrijedi načelo supstitucije). Kada se ta greška napravi kada je transformator uključen, njegova snaga i učinkovitost značajno se smanjuju. Ako se tijekom sekundarne provjere utvrdi da se napon nije promijenio u usporedbi s jednim uključivanjem, zavojnice su u fazi.
Uređaj za pretvorbu, definiran kao transformator od 220 do 380 volti u 3 faze, može se dobiti primjenom posebnog kruga s povećanjem izlaznog napona. Njegova je karakteristika prisutnost jednog primarnog i tri sekundarna namotaja koja su uključena u obrazac "zvijezda" ili "trokut".
