str. 1
advertisement
Temat: Obciążenie niesymetryczne Szczególnie niekorzystne dla trwałości transformatora są przypadki pracy z nie skompensowanym przez przepływ strony pierwotnej przepływem strony wtórnej. Z zasady działania transformatora wiadomo, że każdemu zwiększeniu obciążenia strony wtórnej odpowiada wzrost obciążenia strony pierwotnej. Jeżeli pominie się prąd jałowy, warunkiem prawidłowej pracy transformatora jest kompensowanie się przepływów strony pierwotnej i wtórnej, czyli Θ Θ W transformatorach trójfazowych, w niektórych przypadkach, może nie nastąpić kompensacja przepływów strony wtórnej i pierwotnej. Aby uniknąć takich przypadków należy przeanalizować warunki pracy transformatora w różnych układach sieciowych, a dopiero po tym dokonać wyboru układu połączeń. Transformatory trójfazowe zasilane w układzie czteroprzewodowym zachowują się tak, jak transformatory jednofazowe. A więc w transformatorach z uzwojeniem pierwotnym połączonym w gwiazdę z wyprowadzonym punktem neutralnym, następuje zawsze kompensacja przepływów. Transformatory trójfazowe zasilane z sieci wysokiego napięcia w układzie trójprzewodowym nie mają przewodu neutralnego. Jeżeli transformator zasila sieć wysokiego napięcia, to również po stronie wtórnej jest połączony w układzie trójprzewodowym. Natomiast jeżeli transformator zasila sieć niskiego napięcia, to po stronie wtórnej musi być połączony w układzie czteroprzewodowym, czyli musi mieć wyprowadzony przewód neutralny. W transformatorze trójfazowym obciążonym symetrycznie suma prądów obwodu pierwotnego i wtórnego jest równa zeru. Po stronie pierwotnej mogą wystąpić przepływy kompensujące przepływ strony wtórnej, warunek kompensacji przepływów jest spełniony. W układach trójfazowych może jednak wystąpić obciążenie niesymetryczne dwufazowe lub jednofazowe. Przy analizowaniu wpływu asymetrycznego obciążenia na pracę transformatora trójfazowego najłatwiej jest posłużyć się metodą składowych symetrycznych. Jeżeli strona pierwotna musi być połączona w gwiazdę, a po stronie wtórnej potrzebny jest przewód neutralny w celu uzyskania napięć fazowych i międzyfazowych i liczymy się z niesymetrycznym obciążeniem fazowym, to po stronie wtórnej korzystne jest połączenie uzwojeń transformatora w zygzak. Ogólnie należy stwierdzić, że ze względu na niesymetryczne obciążenie najbardziej korzystny jest układ połączeń w zygzak lub w trójkąt, a najbardziej niekorzystny jest układ Yy. Układ połączeń w trójkąt po stronie wtórnej jest niekorzystny ze względu na to, że nie daje on możliwości otrzymania dwóch napięć: mniejszego, fazowego do zasilania np. oświetlenia i innych odbiorników jednofazowych, oraz większego, międzyprzewodowego, do zasilania silników elektrycznych. Niższe napięcie dla odbiorników jednofazowych (oświetlenie, grzejniki, maszyny biurowe, lodówki, wentylatory, itp.) jest korzystne ze względu na bezpieczeństwo obsługi, natomiast dla silników jest wskazane wyższe napięcie, gdyż przy danej mocy silnika, pobór prądu jest mniejszy, a więc zmniejsza się przekrój przewodów zasilających (a zatem i koszt budowy). str. 1 Właściwości wybranych układów połączeń transformatorów trójfazowych przedstawiono w tabeli poniżej Układ połączeń Yy gwiazda gwiazda Dy trójkąt gwiazda Yz gwiazda zygzak str. 2 Zalety Wady Układ tańszy. Po obu stronach napięcia międzyprzewodowe. Najmniejsza liczba zwojów w porównaniu z innymi układami. Możliwość stosowania przewodu neutralnego. Nadaje się do obciążeń niesymetrycznych. Niewielkie zniekształcenie napięcia. Możliwość pracy przy przerwie w jednej fazie po stronie pierwotnej (układ V). Układ typowy dla obciążeń niesymetrycznych (do sieci oświetleniowych). Napięcie międzyprzewodowe po obu stronach. Możliwość stosowania przewodu neutralnego. Nie nadaje się do obciążeń niesymetrycznych. Nierównomierność obciążenia przenosi się ze strony wtórnej na pierwotną. Przekładnia Układ kosztowny. Największa liczba zwojów w porównaniu z innymi układami dla uzyskania takiego samego napięcia. Układ droższy niż Yy, ale tańszy niż Dy. W celu uzyskania takiego samego napięcia co przy gwieździe należy zwiększyć liczbę zwojów. √3 2 √3
