Bilo koji moderni trofazni transformator poseban je električni uređaj koji potrošaču pruža potrebnu vrstu i kvalitetu električne energije. Kao i svaki pretvarač transformatora, sadrži primarni i sekundarni namot, od kojih postoje tri para. U visokonaponskim trafostanicama, zahvaljujući ovom uređaju, moguće je dobiti napon potrebne veličine, a zatim ga prenijeti duž crte s mrtvom uzemljenom neutralnom.
Svrha i vrste
Klasični stanični trofazni transformator koristi se za pretvaranje visokonaponske energije u oblik prilagođen potrošačima. Na njegove primarne namote napaja se visoki napon (6,3-10 kilovolta), a na izlazu se dobiva 220 volti, prikladnijih za svakodnevnu upotrebu. Ova se vrijednost mjeri između faza i neutralnog vodiča transformatora, koji se naziva neutralni. Uobičajeno je da se to označava kao fazni napon, za razliku od linearnih 380 volti, izmjerenih između svake od faza.
Trofazni silazni transformatori ove klase omogućuju prijenos struje od lokalne trafostanice putem podzemnog kabela ili dalekovoda izravno do krajnjeg korisnika. U ove svrhe koristi se poseban 4-jezgreni kabel u oklopljenoj jezgri ili zračna žica marke SIP. Preko njih se električna energija isporučuje izravno u predviđenu svrhu - na ulazne distribucijske uređaje opsluženih teritorija i objekata.
Prema svojoj funkcionalnoj namjeni, trofazni transformatori podijeljeni su u sljedeće klase:
- linearni (stanični) uređaji;
- posebne jedinice za pretvaranje.
Posebno se ističu trofazni izolacijski transformatori koji se koriste za razdvajanje električnih krugova i krugova snage.
Posebni uređaji podijeljeni su u sljedeće vrste:
- Ispitni transformatori. Uobičajeno je da se među njih uključuju trofazni autotransformatorski sustavi.
- Uređaji koji se koriste za napajanje posebne opreme: posebno jedinice za zavarivanje.
- Jedinice za uravnoteženje transformatora.
Prve dvije vrste koriste se u istraživačke svrhe. Trofazni transformatori za uravnoteženje koriste se za uklanjanje fazne neravnoteže koja se javlja u električnim mrežama zbog neravnomjerne raspodjele opterećenja.
U elektrotehnici također postoje mogućnosti za dvofazne transformatore, često korištene u elektroničkim sklopovima i uređajima za automatizaciju. Dizajnirani su tako da se dva izlazna napona pomaknu jedan prema drugome za 90 električnih stupnjeva. Najčešće se takva električna rješenja koriste u opremi za zavarivanje.
Transformator
Po svom su dizajnu trofazni transformatori montažna konstrukcija koja se sastoji od sljedećih cjelina:
- baza izrađena u obliku trajnog plastičnog okvira;
- magnetski krug smješten u dijelove okvira;
- set primarnih i sekundarnih zavojnica s namotajima žice;
- razdjelna (lemljena) ploča s terminalnim blokovima;
- rashladni sustav potreban za uklanjanje topline iz radnog područja.
Svaka od poznatih verzija takvih uređaja u jednom ili drugom obliku sadrži sve naznačene čvorove. Istodobno se razlikuju u načinu spajanja namota, kao i vrsti magnetskog kruga koji se koristi u njima.Značajke dizajna pojedinih modela ogledaju se u njihovim karakteristikama performansi, posebno u veličini gubitaka u magnetskom krugu i učinkovitosti.
Iznimka je ploča za odlemljivanje namota transformatora, zahvaljujući kojoj je moguće kombinirati skupine veza kako bi se dobila željena konfiguracija.
Načini spajanja namotaja
Glavna razlika između različitih sklopova transformatora su konfiguracije koje se koriste prilikom njihovog uključivanja (metode spajanja namota). Pri organiziranju centraliziranog napajanja tradicionalno se koriste dvije klasične sheme, nazvane "trokut" i "zvijezda". Prva opcija uključuje sekvencijalno spajanje namota primarne i sekundarne faze: kraj jedne zavojnice povezan je s početkom sljedeće).
Kada se koristi shema "zvijezda", početak svih faznih vodiča primarnog i sekundarnog namota kombinira se u jednoj točki, koja se naziva neutralna, a njihovi su krajevi povezani s 3-žičnom linijom tereta. U tom je slučaju za prijenos električne energije potreban kabel koji sadrži četiri jezgre. Kada su spojene na liniju namota sekundarnog transformatora, povezane u "trokut", koriste se samo tri jezgre. Postoji još jedna opcija za njihovo uključivanje, koja se naziva "međusobno povezana zvijezda". Međutim, zbog rijetkosti njegove upotrebe, ne uzima se u obzir.
Opcije konfiguracije
Prilikom organiziranja sustava napajanja moguće je nekoliko kombinacija uključivanja primarnog i sekundarnog namota trofaznog transformatora. Skup radnji prebacivanja izvedenih u ovom slučaju:
- Primarni namot dizajniran je kao "zvijezda", a sekundarni - u obliku "trokuta".
- Drugi pristup koristi obrnuti redoslijed uključivanja.
- U trećem slučaju koristi se već razmatrana kombinacija tipa "zvijezda" - "zvijezda" ili varijanta s dva trokuta (drugi naziv je delta-delta).
Kako bi se uzele u obzir sve metode uključivanja primarnog i sekundarnog namota i naknadni proračun parametara transformatora u elektrotehnici, koriste se posebne identifikacijske tablice. Oni pružaju moguće kombinacije i kombinacije koje će se koristiti ako želite spojiti transformator u liniju i iz njega izvući maksimum. Učinkovitost cijelog sustava napajanja ovisi o ispravnom odabiru ove kombinacije u svakom konkretnom slučaju.
Paralelna veza
Paralelno spajanje istih sekundarnih namota omogućuje povećanje snage (struje) na izlazu uređaja. Na taj je način moguće povećati učinkovitost i nosivost servisirane linije.
Kada upotrebljavate ovaj pristup, morat ćete uzeti u obzir jedan važan detalj povezan s redoslijedom spajanja sekundarnih namota. Da bi se dobili očekivani rezultati, namoti se moraju fazno uključiti, što znači povezivanje istog tipa krajeva sve tri zavojnice u jednoj točki. Ako se prekrši ovo pravilo, napon na izlazu dva spojena nefazna namota bit će blizu nule (primjenjuje se princip supstitucije). Kada se ova pogreška dogodi kad je transformator uključen, njegova snaga i učinkovitost značajno se smanjuju. Ako sekundarna provjera otkrije da se napon nije promijenio u usporedbi s jednim uključivanjem, tada su zavojnice u fazi.
Uređaj pretvarača, definiran kao trofazni transformator od 220 do 380 V, može se dobiti primjenom posebnog kruga s povećanjem izlaznog napona. Njegova je značajka prisutnost jednog primarnog i tri sekundarna namota, spojena u "zvijezdu" ili "trokut".
