Schémas et groupes de connexions d'enroulements de transformateur

Schémas de connexion des enroulements des transformateurs triphasés

Transformateur triphasé il y a deux enroulements triphasés - haute (HT) et basse (BT) tension, dont chacun comprend des enroulements triphasés, ou phases. Ainsi, un transformateur triphasé a six enroulements de phase indépendants et 12 bornes avec des bornes correspondantes, et les bornes initiales des phases d'enroulement avec une tension plus élevée sont indiquées par les lettres A, B, C, conclusions finales - x, Y, Z , et pour des conclusions similaires, les désignations suivantes sont utilisées sur les phases de l'enroulement basse tension: a, b, ° C, x, y, z.

Chacun des enroulements triphasés du transformateur - primaire et secondaire - peut être connecté de trois manières différentes, à savoir :

• étoile;
• Triangle;
• zigzag.

Dans la plupart des cas, les enroulements des transformateurs triphasés sont connectés soit en étoile, soit en triangle (Fig. 1).

Le choix du schéma de connexion dépend des conditions de fonctionnement du transformateur.Par exemple, dans les réseaux avec une tension de 35 kV et plus, il est plus rentable de connecter les enroulements à une étoile et de mettre à la terre le point zéro, car dans ce cas la tension sur les fils de la ligne de transmission sera en V3 fois moins que linéaire, ce qui conduit à réduire le coût de l'isolation.

Figue. 1

Il est rentable de construire des réseaux d'éclairage à haute tension, mais les lampes à incandescence à haute tension nominale ont un faible rendement lumineux. C'est pourquoi il est recommandé de les alimenter à partir d'une tension réduite. Dans ces cas, il est également avantageux de connecter les enroulements du transformateur en étoile (Y), y compris les lampes à tension de phase.

Par contre, du point de vue des conditions de fonctionnement du transformateur lui-même, il est conseillé de connecter un de ses enroulements en triangle.

Phase facteur de transformation transformateur triphasé se trouve comme le rapport des tensions de phase à vide :

nf = Ufvnh / Ufnnh,

et le coefficient de transformation linéaire, en fonction du coefficient de transformation de phase et du type de connexion des enroulements de phase de la tension supérieure et inférieure du transformateur, selon la formule :

nl = Ulvnh / Ulnnh.

Si les connexions des enroulements de phase sont réalisées selon les schémas «étoile-étoile» ou «triangle-triangle», alors les deux rapports de transformation sont les mêmes, c'est-à-dire nf = nl.

Lors de la connexion des phases des enroulements du transformateur selon le schéma "étoile-triangle" - nl = nfV3, et selon le schéma "triangle-étoile" - nl = ne/V3

Groupes de connexions d'enroulements de transformateur

Le groupe de connexions des enroulements du transformateur caractérise l'orientation relative des tensions des enroulements primaire et secondaire.Le changement d'orientation mutuelle de ces tensions s'effectue en remarquant en conséquence le début et la fin des enroulements.

Les désignations standard pour le début et la fin des enroulements haute et basse tension sont indiquées à la fig.

Considérons d'abord l'effet du marquage sur la phase de la tension secondaire par rapport au primaire, à l'aide d'un exemple transformateur monophasé (Fig. 2a).

Figue. 2

Les deux bobines sont situées sur la même tige et ont le même sens d'enroulement. Nous considérerons les bornes supérieures comme le début et les bornes inférieures comme les extrémités des bobines. Ensuite, la FEM Ё1 et E2 coïncideront en phase et, par conséquent, la tension du réseau U1 et la tension dans la charge U2 coïncideront (Fig. 2 b). Si nous supposons maintenant le marquage inversé des bornes dans l'enroulement secondaire (Fig. 2 c), alors par rapport à la charge EMF E2 change la phase de 180 °. Par conséquent, la phase de la tension U2 change de 180°.

Ainsi, dans les transformateurs monophasés, deux groupes de connexions sont possibles, correspondant à des angles de cisaillement de 0 et 180°. En pratique, une horloge est utilisée par commodité lors de la définition des groupes. La tension de l'enroulement primaire U1 est représentée par l'aiguille des minutes, qui est réglée en permanence sur 12, et l'aiguille des heures occupe différentes positions en fonction de l'angle de décalage entre U1 et U2. Un décalage de 0° correspond au groupe 0, et un décalage de 180° au groupe 6 (Fig. 3).

Figue. 3

Dans les transformateurs triphasés, 12 groupes différents de connexions d'enroulement peuvent être obtenus. Regardons quelques exemples.

Laissez les enroulements du transformateur être connectés selon le schéma Y / Y (Fig. 4).Les bobines situées sur une tige seront placées l'une sous l'autre.

Les crochets A et a sont reliés pour aligner les diagrammes de potentiel. Fixons la position des vecteurs tension de l'enroulement primaire par le triangle ABC. La position des vecteurs tension de l'enroulement secondaire dépendra du repérage des bornes. Marquer fig. 4a, la FEM des phases correspondantes des enroulements primaire et secondaire correspond, donc les tensions de ligne et de phase des enroulements primaire et secondaire correspondront (Fig. 4, b). La chaîne a un groupe Y / Y — O.

Riz. 4

Changeons le marquage des bornes de l'enroulement secondaire en celui opposé (Fig. 5. a). Lors du re-marquage des extrémités et du début de l'enroulement secondaire, la phase de l'EMF change de 180 °. Par conséquent, le numéro de groupe passe à 6. Ce schéma a le groupe Y / Y — b.

Riz. 5

En figue. 6 montre un schéma dans lequel, par rapport au schéma de la Fig. 4, un re-marquage circulaire des bornes de l'enroulement secondaire est effectué. Dans ce cas, les phases de la FEM correspondante de l'enroulement secondaire sont décalées de 120° et donc le numéro de groupe passe à 4.

Riz. 6

Riz. 7

Les schémas de connexion Y / Y permettent d'obtenir des numéros de groupe pairs, lorsque les enroulements sont connectés selon le schéma "étoile-triangle", les numéros de groupe sont impairs. A titre d'exemple, considérons le circuit illustré à la Fig. 7.

Dans ce circuit, la phase emf de l'enroulement secondaire coïncide avec les linéaires, de sorte que le triangle abc est tourné de 30 ° dans le sens antihoraire par rapport au triangle ABC. Mais comme l'angle entre les tensions de ligne des enroulements primaire et secondaire est compté dans le sens des aiguilles d'une montre, le groupe aura le numéro 11.

Parmi les douze groupes possibles de connexions d'enroulement de transformateurs triphasés, deux sont normalisés : « étoile-étoile »-0 et « étoile-triangle »-11. Ils sont, en règle générale, utilisés dans la pratique.

Les schémas "étoile-étoile avec neutre" sont principalement utilisés pour les transformateurs de consommation avec une tension de 6 - 10 / 0,4 kV. Le point zéro permet d'obtenir une tension de 380/220 ou 220/127 V, ce qui est pratique pour le raccordement simultané de récepteurs électriques triphasés et monophasés (moteurs électriques et lampes à incandescence).

Les schémas « étoile-triangle » sont utilisés pour les transformateurs haute tension, connectant l'enroulement 35 kV en étoile et 6 ou 10 kV en triangle. L'étoile zéro est utilisée dans les systèmes haute tension avec neutre mis à la terre.

Groupes de connexion des enroulements de transformateurs triphasés :