Vsak sodoben trifazni transformator je posebna električna naprava, ki potrošniku zagotavlja električno energijo zahtevane vrste in kakovosti. Kot vsak transformatorski pretvornik vsebuje primarna in sekundarna navitja, od katerih so v tem primeru trije pari. Na visokonapetostnih transformatorskih postajah je zahvaljujoč tej napravi mogoče pridobiti napetost zahtevane vrednosti in jo nato prenesti po liniji s trdno ozemljenim nevtralnim.
Namen in vrste
Klasični postajni trifazni močnostni transformator se uporablja za pretvorbo visokonapetostne energije v obliko, primerno za potrošnika. Njegova primarna navitja se napajajo z visoko napetostjo (6,3-10 kilovoltov), izhod pa je 220 voltov, kar je primernejše za vsakodnevno uporabo. Ta vrednost se meri med fazami in nevtralnim jedrom transformatorja, imenovanim nevtralno. Običajno je označena kot fazna napetost, v nasprotju z linearnimi 380 volti, ki se štejejo med vsako fazo.
Trifazni padajoči transformatorji tega razreda zagotavljajo prenos toka od lokalne transformatorske postaje preko podzemnega kabla ali daljnovoda neposredno do končnega potrošnika.Za te namene se uporablja poseben 4-žilni kabel v oklepnem jedru ali nadzemni žici znamke SIP. Preko njih se električna energija dostavi neposredno do cilja - do vhodnih in distribucijskih naprav oskrbovanih območij in objektov.
Glede na funkcionalni namen so trifazni transformatorji razdeljeni v naslednje razrede:
- linearne (postajne) naprave;
- posebne pretvorne enote.
Posebej omembe vredni so trifazni izolacijski transformatorji, ki se uporabljajo za ločevanje električnih in močnostnih tokokrogov.
Posebne naprave so razdeljene na naslednje vrste:
- Testni transformatorji. Ti vključujejo trifazne avtotransformatorske sisteme.
- Naprave, ki se uporabljajo za napajanje posebne opreme: zlasti varilne enote.
- Izravnalne transformatorske enote.
Prvi dve vrsti se uporabljata v raziskovalne namene. Trifazni izravnalni transformatorji se uporabljajo za odpravo faznega neravnovesja, ki nastane v električnih omrežjih zaradi neenakomerne porazdelitve obremenitve.
V elektrotehniki obstajajo tudi različice dvofaznih transformatorjev, ki se pogosto uporabljajo v elektronskih vezjih in napravah za avtomatizacijo. Zasnovani so tako, da sta dve izhodni napetosti zamaknjeni druga glede na drugo za 90 električnih stopinj. Najpogosteje se takšne električne rešitve uporabljajo v varilni opremi.
Transformatorska naprava
Trifazni transformatorji po zasnovi predstavljajo montažno konstrukcijo, sestavljeno iz naslednjih komponent:
- osnova, izdelana v obliki trpežnega plastičnega okvirja;
- magnetna vezja, nameščena v odsekih okvirja;
- komplet primarnih in sekundarnih tuljav z žičnimi navitji;
- razdelilna (spajkalna) plošča s kontaktnimi bloki;
- hladilni sistem, potreben za odvajanje toplote iz delovnega območja.
Vsaka od znanih različic takšnih naprav v takšni ali drugačni obliki vsebuje vsa določena vozlišča. Vendar se razlikujejo po načinu povezave navitij in vrsti magnetnega vezja, ki se v njih uporablja. Konstrukcijske značilnosti posameznih modelov se odražajo v njihovih karakteristikah delovanja, predvsem v velikosti izgub v magnetnem krogu in učinkovitosti.
Izjema je plošča za ožičenje navitij transformatorja, zahvaljujoč kateri je mogoče združiti skupine povezav, da dobite želeno konfiguracijo.
Načini povezovanja navijanja
Glavna razlika med različnimi transformatorskimi vezji je konfiguracija, ki se uporablja, ko so vklopljena (načini povezovanja navitij). Pri organizaciji centralizirane oskrbe z energijo se tradicionalno uporabljata dve klasični shemi, imenovani "trikotnik" in "zvezda". Prva možnost vključuje zaporedno povezavo primarnega in sekundarnega faznega navitja: konec ene tuljave je povezan z začetkom naslednjega).
Pri uporabi zvezdnega vezja so začetki vseh faznih vodnikov primarnega in sekundarnega navitja združeni v eni točki, imenovani nevtralni, njihovi konci pa so povezani s 3-žilnim bremenskim vodom. V tem primeru je za prenos električne energije potreben kabel s štirimi jedri. Pri povezovanju sekundarnih navitij transformatorja, povezanih v "trikotnik" na črto, se uporabljajo samo tri jedra.Možna je še ena možnost za njihovo vključitev, ki se imenuje "medsebojno povezana zvezda". Vendar se zaradi redkosti njegove uporabe ne upošteva.
Možnosti konfiguracije
Pri organizaciji napajalnih sistemov je možnih več kombinacij vklopa primarnih in sekundarnih navitij trifaznega transformatorja. Nabor preklopnih dejanj, izvedenih v tem primeru:
- Primarno navitje je izvedeno kot "zvezda", sekundarno navitje pa kot "trikotnik".
- Drugi pristop uporablja obratni vrstni red vključitve.
- V tretjem primeru se uporablja že obravnavana kombinacija tipa "zvezda"-"zvezda" ali možnost z dvema trikotnikoma (drugo ime je delta-delta).
Za upoštevanje vseh načinov povezovanja primarnih in sekundarnih navitij ter naknadnega izračuna parametrov transformatorja v elektrotehniki se uporabljajo posebne identifikacijske tabele. Podajo možne kombinacije in uporabljene kombinacije, če želite priključiti transformator na vod in iz njega kar najbolje izkoristiti. Od pravilne izbire te kombinacije v vsakem posameznem primeru je odvisna učinkovitost celotnega sistema oskrbe z energijo.
Vzporedna povezava
Vzporedna povezava enakih sekundarnih navitij vam omogoča povečanje moči (toka) na izhodu naprave. Na ta način je mogoče povečati učinkovitost in nosilnost servisirane linije.
Pri uporabi tega pristopa boste morali upoštevati eno pomembno podrobnost, povezano z vrstnim redom priključitve sekundarnih navitij. Da bi dosegli pričakovane rezultate, je treba navitja vklopiti v fazi, kar pomeni povezavo iste vrste koncev vseh treh tuljav na eni točki.Če je to pravilo kršeno, bo napetost na izhodu dveh navitij, povezanih izven faze, blizu nič (velja načelo zamenjave). Ko pride do te napake pri vklopu transformatorja, se njegova moč in učinkovitost znatno zmanjšata. Če se med sekundarnim preverjanjem ugotovi, da se napetost v primerjavi z eno samo povezavo ni spremenila, potem so tuljave povezane v fazi.
Pretvorniško napravo, definirano kot 3-fazni transformator od 220 do 380 voltov, lahko dobite, če za povečanje izhodne napetosti uporabite posebno vezje. Njegova posebnost je prisotnost enega primarnega in treh sekundarnih navitij, povezanih v vezju zvezde ali trikota.
