Bet koks šiuolaikinis trifazis transformatorius yra specialus elektrinis įtaisas, vartotojams tiekiantis norimo tipo ir kokybės elektrą. Kaip ir bet kuriame transformatoriaus keitiklyje, jame yra pirminės ir antrinės apvijos, tokiu atveju yra trys poros. Aukštos įtampos pastotėse šio prietaiso dėka galima gauti norimos vertės įtampą, o po to ją perduoti išilgai linijos su įžeminta neutrale.
Tikslas ir rūšys
Klasikinis stoties trifazis galios transformatorius naudojamas aukštos įtampos energijai paversti vartotojui patogia forma. Prie pirminių apvijų tiekiama aukšta įtampa (6,3–10 kilovoltų), o išėjime gaunama 220 voltų, patogesnių naudoti kasdieniame gyvenime. Ši vertė matuojama tarp fazių ir nulinio šerdies transformatoriaus, vadinamo neutraliu. Įprasta ją žymėti kaip fazės įtampą, priešingai nei tiesinė 380 voltų, skaičiuojamų tarp kiekvienos fazės, vertė.
Šios klasės trifaziai pereinamieji transformatoriai perduoda srovę iš vietinės pastotės požeminiu kabeliu ar elektros linija tiesiai galutiniam vartotojui. Šiems tikslams naudojamas specialus 4 gyslų kabelis šarvuotame šerdyje arba SIP prekės ženklo oro laidas. Anot jų, elektros energija tiekiama tiesiai į paskirties vietą - į aptarnaujamų teritorijų ir objektų įvesties ir paskirstymo įtaisus.
Pagal savo funkcinę paskirtį 3 fazių transformatoriai skirstomi į šias klases:
- linijiniai (stoties) įtaisai;
- specialūs konvertavimo įtaisai.
Ypač išsiskiria trifaziai izoliaciniai transformatoriai, naudojami elektros grandinėms ir galios grandinėms atsieti.
Specialūs įtaisai skirstomi į šiuos tipus:
- Bandymo transformatoriai. Tai apima trijų fazių autotransformatorių sistemas.
- Įtaisai, naudojami specialiajai įrangai maitinti: ypač suvirinimo įrenginiai.
- Balansiniai transformatorių blokai.
Pirmieji du tipai naudojami tyrimų tikslais. Trifaziai balansavimo transformatoriai yra naudojami fazių disbalansui, atsirandančiam elektros tinkluose, dėl netolygaus apkrovos pasiskirstymo pašalinti.
Elektros inžinerijoje taip pat yra dviejų fazių transformatorių variantų, dažnai naudojamų elektroninėse grandinėse ir automatikos įtaisuose. Jie išdėstyti taip, kad dvi išėjimo įtampa pasislinktų viena kitos atžvilgiu 90 elektros laipsnių. Dažniausiai tokie elektriniai sprendimai naudojami suvirinimo įrenginiuose.
Transformatoriaus įtaisas
Pagal jų išdėstymą trifaziai transformatoriai atspindi surenkamąją struktūrą, susidedančią iš šių blokų:
- pagrindas, pagamintas iš tvirto plastikinio rėmo;
- magnetinės šerdys, dedamos į rėmo dalis;
- pirminių ir antrinių ritinių su vielinėmis apvijomis rinkinys;
- paskirstymo (atsiejimo) skydelis su kontaktiniais blokais;
- aušinimo sistema, reikalinga šilumai pašalinti iš darbo vietos.
Kiekvienoje žinomoje tokios ar kitos formos versijoje yra visi nurodyti mazgai. Tuo pačiu metu jie skiriasi apvijų sujungimo būdu, taip pat jose naudojamos magnetinės grandinės tipu.Atskirų modelių projektavimo ypatybės atsispindi jų eksploatacinėse charakteristikose, visų pirma atsižvelgiant į magnetinės grandinės nuostolių dydį ir efektyvumą.
Išimtis yra transformatoriaus apvijos čiaupo išardymo skydelis, dėl kurio galima sujungti jungčių grupes, norint gauti norimą konfigūraciją.
Apvijų sujungimo metodai
Pagrindinis skirtumas tarp įvairių transformatorių grandinių yra konfigūracijos, naudojamos jas įjungiant (apvijų sujungimo būdai). Organizuojant centralizuotą energijos tiekimą, tradiciškai naudojamos dvi klasikinės schemos, vadinamos „trikampiu“ ir „žvaigžde“. Pirmasis variantas apima nuoseklų pirminės ir antrinės fazės apvijų įtraukimą: vienos ritės galas yra prijungtas prie kitos pradžios).
Naudojant "žvaigždės" schemą, visų pirminių ir antrinių apvijų fazinių laidininkų pradžia sujungiama viename taške, vadinama neutralia, o jų galai sujungiami su 3 laidų apkrovos linija. Tokiu atveju elektros energijai perduoti reikalingas kabelis, kuriame yra keturios gyslos. Prijungiant antrinę transformatoriaus apviją, sujungtą „trikampyje“ su linija, naudojami tik trys laidininkai. Kitas jų įtraukimo variantas, kuris vadinamas „sujungta žvaigžde“. Tačiau dėl jo naudojimo retumo jis nėra laikomas.
Konfigūravimo parinktys
Organizuojant energijos tiekimo sistemas, galimi keli deriniai, į kuriuos įeina trifazio transformatoriaus pirminės ir antrinės apvijos. Tuo pačiu metu atliktų perjungimo veiksmų rinkinys:
- Pirminė apvija atliekama kaip „žvaigždė“, o antrinė - „trikampio“ pavidalu.
- Antrasis metodas naudojamas atvirkštine įtraukimo tvarka.
- Trečiuoju atveju naudojamas jau svarstomas „žvaigždės“ - „žvaigždės“ tipo derinys arba parinktis su dviem trikampiais (kitas pavadinimas - delta-delta).
Norint atsižvelgti į visus pirminio ir antrinio apvijų įjungimo būdus ir vėlesnį transformatoriaus parametrų apskaičiavimą elektrotechnikoje, naudojamos specialios identifikavimo lentelės. Jie pateikia galimus derinius ir derinius, naudojamus, jei norite prijungti transformatorių prie linijos ir kuo geriau išnaudoti. Kiekvienu atveju visos energijos tiekimo sistemos efektyvumas priklauso nuo teisingo šio derinio pasirinkimo.
Lygiagretusis ryšys
Lygiagretus tų pačių antrinių apvijų įtraukimas leidžia padidinti galią (srovę) prietaiso išvestyje. Tokiu būdu galima padidinti aptarnaujamos linijos efektyvumą ir keliamąją galią.
Taikant šį požiūrį, reikės atsižvelgti į vieną svarbią detalę, susijusią su antrinių apvijų prijungimo tvarka. Norint gauti laukiamus rezultatus, apvijos turi būti perjungiamos fazėje, tai reiškia, kad visų trijų ritių vienodi galai sujungiami viename taške. Pažeidus šią taisyklę, dviejų apvijų, neprijungtų fazėje, išėjimo įtampa bus artima nuliui (galioja pakeitimo principas). Kai ši klaida daroma įjungus transformatorių, jo galia ir efektyvumas žymiai sumažėja. Jei antrinio patikrinimo metu nustatoma, kad įtampa nepasikeitė, palyginti su vienu įjungimu, tada ritės yra fazėje.
Konversijos įtaisą, apibūdinamą kaip transformatoriaus nuo 220 iki 380 voltų 3 fazes, galima gauti, jei naudojate specialią grandinę, kurios išėjimo įtampa didėja. Jo bruožas yra vienos pirminės ir trijų antrinių apvijų, įtrauktų į "žvaigždės" arba "trikampio" modelį, buvimas.
