Charakteristiky a uspořádání vinutí transformátorů se třemi vinutími

Charakteristiky transformátorů se třemi vinutími

Transformátory se třemi vinutími se používají v rozvodnách v případech, kdy elektrárny musí napájet dvě napěťové úrovně nebo kdy je v rozvodnách připojeno více napěťových úrovní. Toto řešení je ekonomičtější, zabírá méně místa a snadněji se udržuje namísto použití dvou standardních transformátorů.

Obecně se u třífázového transformátoru se třemi vinutími používá zapojení Y-Y-Δ, kde primární a sekundární vinutí jsou zapojena ve tvaru Y a třetí je zapojeno ve tvaru Δ. Tato třetina připojená Δ poskytuje uzavřenou smyčku pro tok proudů třetí harmonické, a proto ve vinutí připojeném Y nevzniká napětí třetí harmonické. Proto poskytuje neutrální bod pro obě strany. Dále může být třetí vinutí připojeno k synchronním kondenzátorům v dálkových přenosových soustavách, aby se zlepšil účiník vedení.

Jmenovitá kapacita každého vinutí je specifikována podle potřeby; jmenovitá kapacita je definována velikostí největšího vinutí, obvykle primárního, které se bere jako 100%. Mezi běžné konfigurace patří 100/100/50, 100/50/100 a 100/100/100.

Uspořádání vinutí transformátorů se třemi vinutími

Transformátory se třemi vinutími mají vysokonapěťové, středněnapěťové a nízkonapěťové vinutí navinuté na stejném jádře. Připojení ke zdroji střídavého proudu z kteréhokoli vinutí by vyvolalo různá napětí na ostatních dvou vinutích pro zátěže vyžadující dvě různé úrovně napětí.

Uspořádání vinutí pro transformátory s odstupňovaným napájením:

Probíhá v uspořádání od středněnapěťového vinutí, přes nízkonapěťové vinutí až po vysokonapěťové vinutí od nejvnitřnějšího k nejvzdálenějšímu.

Z tohoto důvodu lze izolaci zajistit, pokud je vysokonapěťové vinutí na vnější vrstvě. V takových situacích bylo nízkonapěťové vinutí umístěno mezi vysokonapěťové a středněnapěťové vinutí. To skutečně pomáhá rovnoměrně rozložit svodové magnetické pole a zajišťuje přiměřenou svodovou reaktanci bez nepatřičného svodového toku a dalších dodatečných ztrát při zajištění dobré regulace napětí a provozních vlastností.

Uspořádání vinutí pro snižovací transformátory:

Nízkonapěťové vinutí, středněnapěťové vinutí, vysokonapěťové vinutí, v tomto pořadí od nejvnitřnějšího po nejvzdálenější.

V tomto ohledu musí být vysokonapěťové vinutí z důvodu správné izolace umístěno na vnější straně. Vinutí středního napětí je mezi vysokým a nízkým napětím jednoduše z důvodu izolace.

Závěr

Transformátory se třemi vinutími jsou jedním z nejběžnějších použití transformátoru v energetických systémech. Poskytují efektivní řešení při připojování různých úrovní napětí. Od těchto druhů uspořádání se vzhledem k jejich zvláštním vlastnostem vyžaduje mnoho aplikací; proto na nich distribuce elektrické energie značně závisí.