Qualquer transformador trifásico moderno é um dispositivo elétrico especial que fornece aos consumidores eletricidade do tipo e qualidade desejados. Como qualquer conversor de transformador, ele contém enrolamentos primário e secundário; nesse caso, existem três pares. Em subestações de alta tensão, graças a este dispositivo, é possível obter a tensão com o valor desejado e depois transferi-la ao longo da linha com um neutro aterrado.
Finalidade e tipos
O transformador de potência trifásico da estação clássica é usado para converter energia de alta tensão em uma forma amigável ao consumidor. É fornecida alta tensão (6,3-10 quilovolts) aos seus enrolamentos primários e 220 volts mais convenientes para uso na vida cotidiana são obtidos na saída. Este valor é medido entre as fases e o transformador de núcleo zero, chamado neutro. É habitual designá-lo como tensão de fase, em contraste com os 380 volts lineares contados entre cada uma das fases.
Os transformadores trifásicos desta classe fornecem transmissão de corrente de uma subestação local por meio de um cabo subterrâneo ou linha de energia diretamente ao usuário final. Para esses fins, é usado um cabo especial de 4 núcleos em um núcleo blindado ou um fio de ar da marca SIP. Segundo eles, a energia elétrica entrega diretamente ao seu destino - aos dispositivos de entrada e distribuição dos territórios e objetos atendidos.
De acordo com sua finalidade funcional, os transformadores trifásicos são divididos nas seguintes classes:
- dispositivos lineares (estações);
- unidades de conversão especiais.
Os transformadores de isolamento trifásicos, usados para desacoplar circuitos elétricos e circuitos de potência, são especialmente diferenciados.
Dispositivos especiais são divididos nos seguintes tipos:
- Transformadores de teste. Isso inclui sistemas de autotransformadores trifásicos.
- Dispositivos utilizados para alimentar equipamentos especiais: unidades de soldagem, em particular.
- Balanceamento de unidades transformadoras.
Os dois primeiros tipos são usados para fins de pesquisa. Transformadores de balanceamento trifásicos são usados para eliminar o desequilíbrio de fase que ocorre nas redes elétricas devido à distribuição desigual da carga.
Na engenharia elétrica, também existem variantes de transformadores bifásicos, frequentemente usados em circuitos eletrônicos e dispositivos de automação. Eles estão dispostos de modo que as duas tensões de saída sejam deslocadas uma em relação à outra em 90 graus elétricos. Na maioria das vezes, essas soluções elétricas são usadas em equipamentos de soldagem.
Dispositivo transformador
Em sua disposição, os transformadores trifásicos representam uma estrutura pré-fabricada que consiste nas seguintes unidades:
- uma base feita sob a forma de uma moldura de plástico durável;
- núcleos magnéticos colocados nas seções do quadro;
- conjunto de bobinas primárias e secundárias com enrolamentos de arame;
- painel de distribuição (desacoplamento) com blocos de contato;
- sistema de refrigeração necessário para remover o calor da área de trabalho.
Cada uma das versões conhecidas de tais dispositivos, de uma forma ou de outra, contém todos os nós designados. Ao mesmo tempo, diferem na maneira como os enrolamentos são conectados, bem como no tipo de circuito magnético usado neles.Os recursos de design dos modelos individuais são refletidos em suas características de desempenho, em particular na magnitude das perdas no circuito magnético e na eficiência.
Uma exceção é o painel de dessoldagem de derivação do transformador, devido ao qual é possível combinar grupos de conexão para obter a configuração desejada.
Métodos para conectar enrolamentos
A principal diferença entre os vários circuitos do transformador são as configurações usadas para ligá-los (métodos de conexão dos enrolamentos). Ao organizar o suprimento centralizado de energia, dois esquemas clássicos, chamados de "triângulo" e "estrela", são tradicionalmente usados. A primeira opção envolve a inclusão seqüencial dos enrolamentos das fases primária e secundária: o final de uma bobina é conectado ao início da próxima).
Ao usar o esquema "estrela", o início de todos os condutores de fase dos enrolamentos primário e secundário é combinado em um ponto, chamado neutro, e suas extremidades são conectadas a uma linha de carga de 3 fios. Nesse caso, é necessário um cabo contendo quatro núcleos para transmitir eletricidade. Ao conectar enrolamentos de transformadores secundários conectados em um “triângulo” à linha, apenas três condutores são usados. Outra opção para sua inclusão, chamada de "estrela interconectada". No entanto, devido à raridade de seu uso, não é considerado.
Opções de configuração
Ao organizar sistemas de fonte de alimentação, são possíveis várias combinações, incluindo os enrolamentos primário e secundário de um transformador trifásico. O conjunto de ações de alternância executadas ao mesmo tempo:
- O enrolamento primário é realizado como uma "estrela" e o secundário - na forma de um "triângulo".
- A segunda abordagem usa a ordem inversa da inclusão.
- No terceiro caso, a combinação já considerada do tipo "estrela" - "estrela" ou a opção com dois triângulos (outro nome - delta-delta) é usada.
Para levar em consideração todas as formas de ligar os enrolamentos primário e secundário e o cálculo subsequente dos parâmetros do transformador em engenharia elétrica, são utilizadas tabelas de identificação especiais. Eles fornecem possíveis combinações e combinações usadas se você deseja conectar o transformador à linha e tirar o máximo proveito dele. Em cada caso, a eficiência de todo o sistema de fornecimento de energia depende da escolha correta dessa combinação.
Conexão paralela
A inclusão paralela dos mesmos enrolamentos secundários permite aumentar a potência (corrente) na saída do dispositivo. Dessa forma, é possível aumentar a eficiência e a capacidade de carga da linha de manutenção.
Ao usar esta abordagem, será necessário levar em consideração um detalhe importante relacionado à ordem de conexão dos enrolamentos secundários. Para obter os resultados esperados, os enrolamentos devem ser alternados na fase, o que significa conectar as mesmas extremidades das três bobinas em um ponto. Se esta regra for violada, a tensão na saída de dois enrolamentos não conectados na fase será próxima de zero (o princípio da substituição se aplica). Quando esse erro ocorre quando o transformador é ligado, sua potência e eficiência são significativamente reduzidas. Se durante a verificação secundária for constatado que a tensão não mudou em comparação com uma única ligação, as bobinas estão em fase.
Um dispositivo de conversão, definido como um transformador de 220 a 380 volts de 3 fases, pode ser obtido aplicando um circuito especial com aumento da tensão de saída. Sua característica é a presença de um enrolamento primário e três secundários, incluídos no padrão "estrela" ou "triângulo".
