Jebkurš mūsdienu trīsfāzu transformators ir īpaša elektriska ierīce, kas patērētājiem nodrošina vēlamā tipa un kvalitātes elektrību. Tāpat kā jebkurš transformatora pārveidotājs, tajā ir primārie un sekundārie tinumi, šajā gadījumā ir trīs pāri. Augstsprieguma apakšstacijās, pateicoties šai ierīcei, ir iespējams iegūt vēlamās vērtības spriegumu un pēc tam to pārnest gar līniju ar iezemētu neitrālu.
Mērķis un veidi
Lai pārveidotu augstsprieguma enerģiju patērētājam draudzīgā formā, tiek izmantots klasiskais stacijas trīsfāžu strāvas transformators. Tā primārajiem tinumiem tiek piegādāts augstspriegums (6,3-10 kilovolti), un izejā tiek iegūti 220 volti, kas ir ērtāki ikdienas lietošanai. Šo vērtību mēra starp fāzēm un nulles serdes transformatoru, ko sauc par neitrālu. Ierasts to apzīmēt kā fāzes spriegumu pretstatā lineārajam 380 voltu skaitam starp katru fāzi.
Šīs klases trīsfāzu pārejas transformatori nodrošina strāvas pārvadi no vietējās apakšstacijas caur pazemes kabeli vai elektrolīniju tieši tiešajam lietotājam. Šiem nolūkiem tiek izmantots īpašs 4-dzīslu kabelis bruņu kodolā vai SIP zīmola gaisa vads. Pēc viņu teiktā, elektroenerģija piegādā tieši galapunktā - apkalpoto teritoriju un objektu ievades un sadales ierīcēm.
3 fāzu transformatori pēc to funkcionālā mērķa tiek iedalīti šādās klasēs:
- lineāras (stacijas) ierīces;
- īpašas pārveidojošās vienības.
Īpaši izšķir trīsfāžu izolācijas transformatorus, ko izmanto elektrisko ķēžu un strāvas ķēžu atdalīšanai.
Īpašās ierīces tiek iedalītas šādos veidos:
- Pārbaudes transformatori. Tajos ietilpst trīsfāzu autotransformatoru sistēmas.
- Ierīces, kuras izmanto speciāla aprīkojuma barošanai: it īpaši metināšanas vienības.
- Balansējošās transformatora vienības.
Pirmos divus veidus izmanto pētniecības vajadzībām. Trīsfāžu balansēšanas transformatori tiek izmantoti, lai novērstu fāzes nelīdzsvarotību, kas rodas elektriskajos tīklos nevienmērīgas slodzes sadalījuma dēļ.
Elektrotehnikā ir arī divfāzu transformatoru varianti, kurus bieži izmanto elektroniskās shēmās un automatizācijas ierīcēs. Tie ir sakārtoti tā, ka abi izejas spriegumi tiek nobīdīti viens pret otru par 90 elektriskiem grādiem. Visbiežāk šādus elektriskos risinājumus izmanto metināšanas iekārtās.
Transformatora ierīce
Trīsfāzu transformatori savā izvietojumā attēlo saliekamo konstrukciju, kas sastāv no šādām vienībām:
- pamatne, kas izgatavota izturīga plastmasas rāmja formā;
- magnētiskās serdes, kas ievietotas rāmja sekcijās;
- primāro un sekundāro spoļu komplekts ar stiepļu tinumiem;
- sadales (atdalīšanas) panelis ar kontaktu blokiem;
- dzesēšanas sistēma, kas nepieciešama siltuma noņemšanai no darba zonas.
Katrā no zināmajām šādu ierīču versijām vienā vai otrā formā ir visi norādītie mezgli. Tajā pašā laikā tie atšķiras ar tinumu savienošanas veidu, kā arī ar tajos izmantoto magnētiskās ķēdes veidu.Atsevišķu modeļu dizaina iezīmes ir atspoguļotas to veiktspējas raksturlielumos, jo īpaši attiecībā uz magnētiskās ķēdes zaudējumu lielumu un efektivitāti.
Izņēmums ir transformatora tinumu krāna atkausēšanas panelis, kura dēļ ir iespējams apvienot savienojumu grupas, lai iegūtu vēlamo konfigurāciju.
Tinumu savienošanas metodes
Galvenā atšķirība starp dažādām transformatora ķēdēm ir konfigurācijas, ko izmanto, tos ieslēdzot (tinumu savienošanas metodes). Organizējot centralizētu enerģijas piegādi, tradicionāli tiek izmantotas divas klasiskās shēmas, ko sauc par "trīsstūri" un "zvaigzni". Pirmais variants ietver secīgu primārā un sekundārā fāzes tinumu iekļaušanu: vienas spoles gals ir savienots ar nākamās sākumu).
Izmantojot "zvaigžņu" shēmu, visu primāro un sekundāro tinumu fāžu vadītāju sākumi tiek apvienoti vienā punktā, ko sauc par neitrālu, un to galus savieno ar 3 vadu kravas līniju. Šajā gadījumā elektrības pārvadei ir nepieciešams kabelis, kas satur četrus serdeņus. Savienojot ar līniju “trīsstūrī” savienotos sekundārā transformatora tinumus, tiek izmantoti tikai trīs vadītāji. Vēl viena viņu iekļaušanas iespēja, ko sauc par “savstarpēji savienotu zvaigzni”. Tomēr, ņemot vērā tā izmantošanas retumu, tas netiek uzskatīts.
Konfigurācijas iespējas
Organizējot energoapgādes sistēmas, ir iespējamas vairākas trīsfāzu transformatora primāro un sekundāro tinumu apvienošanas kombinācijas. Komutācijas darbību komplekts, kas veikts vienlaikus:
- Primārais tinums tiek veikts kā "zvaigzne", bet sekundārais - "trīsstūra" formā.
- Otrajā pieejā tiek izmantota apgrieztā iekļaušanas secība.
- Trešajā gadījumā tiek izmantota jau apsvērtā tipa “zvaigzne” - “zvaigzne” kombinācija vai opcija ar diviem trīsstūriem (cits nosaukums - delta-delta).
Lai ņemtu vērā visus primārā un sekundārā tinuma ieslēgšanas veidus un sekojošo transformatora parametru aprēķināšanu elektrotehnikā, tiek izmantotas īpašas identifikācijas tabulas. Tie nodrošina iespējamās kombinācijas un kombinācijas, ko izmanto, ja vēlaties savienot transformatoru ar līniju un maksimāli izmantot to. Katrā ziņā visas enerģijas piegādes sistēmas efektivitāte ir atkarīga no šīs kombinācijas pareizas izvēles.
Paralēlais savienojums
To pašu sekundāro tinumu paralēla iekļaušana ļauj palielināt jaudu (strāvu) ierīces izejā. Tādā veidā ir iespējams palielināt apkalpotās līnijas efektivitāti un kravnesību.
Izmantojot šo pieeju, būs jāņem vērā viena svarīga detaļa, kas saistīta ar sekundāro tinumu savienošanas secību. Lai iegūtu gaidītos rezultātus, tinumiem jābūt pārslēgtiem fāzē, kas nozīmē visu triju spoļu vienādu galu savienošanu vienā punktā. Ja šis noteikums tiek pārkāpts, spriegums divu tinumu, kas nav savienoti fāzē, izejā būs tuvu nullei (tiek piemērots aizstāšanas princips). Kad šī kļūda tiek veikta, ieslēdzot transformatoru, tā jauda un efektivitāte ir ievērojami samazināta. Ja sekundārajā pārbaudē tiek atklāts, ka spriegums nav mainījies, salīdzinot ar vienu ieslēgšanos, tad spoles ir fāzē.
Pārveidošanas ierīci, kas definēta kā transformators no 220 līdz 380 voltiem no 3 fāzēm, var iegūt, izmantojot īpašu shēmu ar pieaugošu izejas spriegumu. Tās iezīme ir viena primārā un trīs sekundārā tinuma klātbūtne, kas iekļauts "zvaigznes" vai "trīsstūra" modelī.
