Qualsiasi moderno trasformatore trifase è un dispositivo elettrico speciale che fornisce ai consumatori elettricità del tipo e della qualità desiderati. Come qualsiasi convertitore di trasformatore, contiene avvolgimenti primari e secondari, nel qual caso ci sono tre coppie. Nelle sottostazioni ad alta tensione, grazie a questo dispositivo, è possibile ottenere la tensione del valore desiderato, quindi trasferirlo lungo la linea con un neutro messo a terra.
Scopo e tipi
Il classico trasformatore di potenza trifase della stazione viene utilizzato per convertire l'energia ad alta tensione in una forma a misura di consumatore. Un'alta tensione (6,3-10 kilovolt) viene fornita ai suoi avvolgimenti primari e all'uscita si ottengono 220 volt più convenienti per l'uso nella vita di tutti i giorni. Questo valore viene misurato tra le fasi e il trasformatore a nucleo zero, chiamato neutro. È consuetudine designarlo come tensione di fase, in contrasto con i 380 volt lineari contati tra ciascuna delle fasi.
Trasformatori step-down trifasi di questa classe forniscono la trasmissione di corrente da una sottostazione locale tramite un cavo sotterraneo o una linea di alimentazione direttamente all'utente finale. A tal fine, viene utilizzato uno speciale cavo a 4 conduttori in un nucleo armato o un filo per l'aria di marca SIP. Secondo loro, l'energia elettrica fornisce direttamente alla sua destinazione - ai dispositivi di input e distribuzione dei territori e degli oggetti serviti.
In base al loro scopo funzionale, i trasformatori trifase sono suddivisi nelle seguenti classi:
- dispositivi lineari (di stazione);
- unità di conversione speciali.
I trasformatori di isolamento trifase, utilizzati per il disaccoppiamento di circuiti elettrici e circuiti di potenza, sono particolarmente distinti.
I dispositivi speciali sono suddivisi nei seguenti tipi:
- Trasformatori di prova. Questi includono sistemi autotrasformatori trifase.
- Dispositivi utilizzati per alimentare attrezzature speciali: unità di saldatura, in particolare.
- Unità di trasformazione del bilanciamento.
I primi due tipi vengono utilizzati a scopo di ricerca. I trasformatori di bilanciamento trifase vengono utilizzati per eliminare lo squilibrio di fase che si verifica nelle reti elettriche a causa della distribuzione irregolare del carico.
In ingegneria elettrica, ci sono anche varianti di trasformatori bifase, spesso utilizzati in circuiti elettronici e dispositivi di automazione. Sono disposti in modo tale che le due tensioni di uscita siano spostate l'una rispetto all'altra di 90 gradi elettrici. Molto spesso, tali soluzioni elettriche vengono utilizzate nelle apparecchiature di saldatura.
Dispositivo trasformatore
Nella loro disposizione, i trasformatori trifase rappresentano una struttura prefabbricata costituita dalle seguenti unità:
- una base realizzata sotto forma di una resistente struttura in plastica;
- nuclei magnetici posti in sezioni di telaio;
- set di bobine primarie e secondarie con avvolgimenti di filo;
- pannello di distribuzione (disaccoppiamento) con blocchi di contatti;
- sistema di raffreddamento necessario per rimuovere il calore dall'area di lavoro.
Ciascuna delle versioni note di tali dispositivi in una forma o nell'altra contiene tutti i nodi designati. Allo stesso tempo, differiscono nel modo in cui sono collegati gli avvolgimenti, nonché nel tipo di circuito magnetico utilizzato in essi.Le caratteristiche di progettazione dei singoli modelli si riflettono nelle loro caratteristiche prestazionali, in particolare, sull'entità delle perdite nel circuito magnetico e sull'efficienza.
Un'eccezione è il pannello di dissaldatura del rubinetto dell'avvolgimento del trasformatore, grazie al quale è possibile combinare i gruppi di connessione per ottenere la configurazione desiderata.
Metodi di collegamento degli avvolgimenti
La principale differenza tra i vari circuiti del trasformatore sono le configurazioni utilizzate all'accensione (metodi di collegamento degli avvolgimenti). Nell'organizzazione dell'approvvigionamento energetico centralizzato, vengono tradizionalmente utilizzati due schemi classici, chiamati "triangolo" e "stella". La prima opzione prevede l'inclusione sequenziale degli avvolgimenti di fase primaria e secondaria: la fine di una bobina è collegata all'inizio della successiva).
Quando si utilizza lo schema "a stella", gli inizi di tutti i conduttori di fase degli avvolgimenti primario e secondario sono combinati in un punto, chiamato neutro, e le loro estremità sono collegate a una linea di carico a 3 fili. In questo caso, per trasmettere l'elettricità è necessario un cavo contenente quattro core. Quando si collegano gli avvolgimenti del trasformatore secondario collegati in un "triangolo" alla linea, vengono utilizzati solo tre conduttori. Un'altra opzione per la loro inclusione, che si chiama "stella interconnessa". Tuttavia, a causa della rarità del suo utilizzo, non è considerato.
Opzioni di configurazione
Quando si organizzano sistemi di alimentazione, sono possibili diverse combinazioni di inclusione degli avvolgimenti primario e secondario di un trasformatore trifase. L'insieme di azioni di commutazione eseguite contemporaneamente:
- L'avvolgimento primario viene eseguito come una "stella" e il secondario - sotto forma di un "triangolo".
- Il secondo approccio utilizza l'ordine inverso di inclusione.
- Nel terzo caso, viene utilizzata la combinazione già considerata del tipo "stella" - "stella" o l'opzione con due triangoli (un altro nome - delta-delta).
Per tenere conto di tutti i modi per attivare gli avvolgimenti primario e secondario e il successivo calcolo dei parametri del trasformatore in ingegneria elettrica, vengono utilizzate speciali tabelle di identificazione. Forniscono possibili combinazioni e combinazioni utilizzate se si desidera collegare il trasformatore alla linea e ottenere il massimo da esso. In ogni caso, l'efficienza dell'intero sistema di approvvigionamento energetico dipende dalla scelta corretta di questa combinazione.
Connessione parallela
L'inclusione parallela degli stessi avvolgimenti secondari consente di aumentare la potenza (corrente) all'uscita del dispositivo. In questo modo è possibile aumentare l'efficienza e la capacità di carico della linea revisionata.
Quando si utilizza questo approccio, sarà necessario prendere in considerazione un dettaglio importante relativo all'ordine di connessione degli avvolgimenti secondari. Per ottenere i risultati previsti, gli avvolgimenti devono essere commutati in fase, il che significa collegare le stesse estremità di tutte e tre le bobine in un punto. Se questa regola viene violata, la tensione all'uscita di due avvolgimenti non collegati in fase sarà prossima allo zero (si applica il principio di sostituzione). Quando si verifica questo errore all'accensione del trasformatore, la sua potenza ed efficienza si riducono notevolmente. Se durante il test secondario si rileva che la tensione non è cambiata rispetto a una singola accensione, le bobine sono in fase.
Un dispositivo di conversione, definito come un trasformatore da 220 a 380 volt di 3 fasi, può essere ottenuto applicando un circuito speciale con tensione di uscita crescente. La sua caratteristica è la presenza di un avvolgimento primario e tre secondario incluso nel motivo a "stella" o "triangolo".
