Каждая из обмоток трансформатора как первичная, так и вторичная, может быть соединена звездой или треугольником. Кроме того, обмотка низшего напряжения масляных трансформаторов средней мощности может иметь соединение зигзаг, при котором каждая фаза вторичной обмотки располагается на двух различных стержнях, по половине общего количества витков на каждом стержне. При соединении звездой концы обмоток образуют общую точку (рис. 12-3, а). При соединении треугольником начало первой фазной обмотки соединяется с концом третьей, начало второй — с концом первой и начало третьей — с концом второй (рис. 12-4, а). В первом случае все начала, а во втором случае общие точки обмоток присоединяются к сети.
Следует отметить, что понятия начала и конца обмоток условны, однако они необходимы для правильного соединения фазных обмоток. В трехфазных трансформаторах положительному направлению тока от начала к концу обмотки должно соответствовать определенное направление магнитного потока в стержнях; в стержневых трансформаторах это направление должно быть одинаковым (рис. 12-2).
Рис. 12-3. Соединение обмоток звездой: а — схема, б — векторы э. д. с. Е1у в — вёкторы э. д. с. Е3, г — векторы напряжений и токов
Начала фазных обмоток высшего напряжения принято обозначать большими буквами А,.В и С, а концы их — буквами X, Y и Z, причем для обмотки фазы используются буквы АХ, BY и CZ.
Начала и концы обмоток низшего напряжения обозначаются соответственно малыми буквами: я, Ь, с и х, у, z. В дальнейшем, для краткости, каждой фазе приписывается буква начала ее обмотки
Рис. 12-4. Соединение обмоток треугольником: а — схема,
б — векторы э. д. с. Е1у в — векторы токов
Соединение обмоток в звезду обозначается знаком Y * соединение в треугольник — знаком Д, соединение зигзаг — знаком V*. Сначала указывают соединение обмотки высшего напряжения, а затем через наклонную черту — обмотки низшего напряжения. Для обозначения обмотки, соединенной в звезду с выведенной нулевой точкой, применяется знак Y* а для вывода нулевой точки обмоток — 0.
Таблица 12-1, Схема и группа соединения обмоток трехфазных двухобмоточных трансформаторов
13. Трансформатор — статическое электромагнитное устройство, в котором нет вращающихся частей и, следовательно, механических потерь. Все потери в трансформаторе — это потери активной мощности, возникающие в магнитной системе, обмотках и других частях трансформатора при различных режимах его работы. Рассмотрим эти потери.
Потери холостого хода
В режиме холостого хода потребляемая трансформатором активная мощность расходуется только на покрытие потерь в стали магнитопровода и в первичной обмотке от тока холостого хода (I20r1). Потери, возникающие при этом в магнитопроводе, называют магнитными и обозначают Рм. А суммарные потери в режиме холостого хода (при номинальных первичном напряжении и частоте) называют потерями холостого хода и обозначают Р0: Р0 = Рм + I20r1, где r1 — активное сопротивление первичной обмотки. Особенностью потерь холостого хода являются их постоянство и независимость от режима нагрузки трансформатора. Действительно, ток холостого хода I0 определяется геометрической суммой намагничивающей и активной составляющих. Ток Iнам создает основной поток Ф0, а активная составляющая Iа определяется только потерями в стали от гистерезиса и вихревых токов. Магнитный поток Ф0 остается постоянным, как бы ни менялся режим нагрузки (токи I1 и I2) трансформатора. Следовательно, и ток Iнам останется неизменным при любой нагрузке. Активная составляющая зависит только от магнитных потерь и для данного магнитопровода, выполненного из определенной марки стали (при номинальных первичном напряжении и частоте), является также неизменной. Естественно, что и потери в первичной обмотке от протекания тока I0 останутся неизменными. Таким образом, при номинальных первичном напряжении и частоте потери холостого хода Р0 постоянны и не зависят от нагрузки трансформатора.