Определение групп соединения обмоток трансформаторов

Тождественность групп соединения обмоток трансформаторов являются одним из условий их параллельной работы. Определить группу соединения обмоток трансформаторов можно несколькими способами:

построением векторных диаграмм напряжений;

применением «полярометра» и источника постоянного тока;

использованием двух вольтметров и источника переменного тока;

измерением угла между векторами напряжений.

Для построения векторной диаграммы сначала вычерчивают схемы соединения обмоток обоих напряжений, представляя на них начала и концы всех фазных обмоток, а затем, анализируя взаимное положение фазных ЭДС в обмотках, строят соответствующие им треугольники или звезды напряжений.

По взаимному положению векторов одноименных фазных напряжений определяют угол сдвига вектора первичного напряжения относительно вектора вторичного. Сказанное иллюстрируется рисунком 42, выполненным для группы звезда/ треугольник-3.

Рисунок 42. Векторные диаграммы напряжений трансформатора с группой соединения обмоток звезда/ треугольник-3.

Применение полярометра заключается в фиксации направления ЭДС, наводимых в обмотках низшего напряжения в моменты включения источника постоянного тока, присоединенного к обмотке высшего напряжения. Схема опыта для однофазных трансформаторов приведена на рисунке 43.

Рисунок 43. Схема проверки группы соединения обмоток однофазных трансформаторов.

В качестве фиксирующего прибора применяется магнитоэлектрический вольтметр с соответствующим пределом измерения. Источник постоянного тока должен иметь напряжение в пределах от 2 до 12 В. Если в момент замыкания ключа стрелка гальванометра отклонится в сторону положительных значений, делается заключение о совпадении полярности выводов, а — х с полярностью выводов, А — Х, что соответствует группе соединения обмоток номер 6.

Описанный опыт опирается на следующее правило: за начало вторичной обмотки однофазного трансформатора принимается такой её вывод, из которого ток вытекает, если в этот момент времени он втекает в первичную обмотку.

Рисунок 44. Схема и таблица результатов проверки группы соединения обмоток трехфазного трансформатора.

В случае трехфазного трансформатора источник постоянного тока последовательно подключается к зажимам АВ, ВС, АС. Для каждого варианта подключения источника фиксируется полярность отклонения стрелки прибора в момент замыкания ключа при поочередном присоединении прибора к выводам ав, вс, ас. В результате опыта получается девять вариантов отклонений стрелки прибора. Используя специальную таблицу, по полученному сочетанию знаков отклонений определяют номер группы соединения обмоток. Для иллюстрации, на рисунке 44 приведена схема опыта результатов для трансформатора с группой соединения обмоток номер 6.

Несмотря на простоту, рассматриваемый метод является весьма громоздким, поэтому на практике стараются применять его упрощенные варианты (таблица 3).

Метод двух вольтметров на переменном токе применяется для трехфазных трансформаторов. Он основан на сравнении расчетных данных с результатами замера напряжений между определенными выводами обмоток трансформатора. Для этого соединяют между собой выводы, а и А, к обмотке ВН подводят трехфазное напряжение (не более 380В) и последовательно измеряют напряжения между выводами в и В, в и С, с и В. Полученные значения сравниваются с предварительно рассчитанными для данной группы соединения по формулам специальной таблицы 4. При совпадении значений делается заключение о номере группы соединения обмоток.

В таблице 4 под k_л понимают значение коэффициента трансформации линейных напряжений.

Измерение угла между векторами напряжения может быть осуществлено фазометром или фазоуказателем. Фазометр измеряет угол между векторами двух напряжений и обычно включается по схеме рисунка 45. Измеренное значение угла между векторами напряжений АВ и ав определяет номер группы соединения обмоток трансформатора.

При использовании фазоуказателя прибор подключается в соответствии с рисунком 46 и указывает угол между векторами фазного напряжения, А первичной обмотки и линейного ав вторичной обмотки. Пересчетом определяется угол между одноименными векторами напряжений, однозначно связанный с номером группы соединения обмоток.

Таблица 3

Рисунок 45. Схема проверки группы соединения обмоток с использованием фазометра.