Karakteristika og viklingsarrangement for treviklingstransformatorer

Karakteristik af transformatorer med tre viklinger

De treviklede transformere bruges i understationer i tilfælde, hvor kraftværker skal forsyne to spændingsniveauer, eller når flere spændingsniveauer er forbundet i understationer. Denne løsning er mere økonomisk, kræver mindre plads og er lettere at vedligeholde end at bruge to standardtransformere.

Generelt bruger en trefaset transformator med tre viklinger en Y-Y-Δ-forbindelse, hvor primær- og sekundærviklingerne er Y-forbundet, og den tredje er Δ-forbundet. Denne Δ-forbundne tredjedel giver et lukket kredsløb, hvor tredje harmoniske strømme kan flyde, og derfor er der ingen tredje harmonisk spænding i de Y-forbundne viklinger. Derfor giver det et neutralt punkt for begge sider. Desuden kan den tredje vikling forbindes til synkrone kondensatorer i langdistancetransmissionssystemer for at forbedre linjens effektfaktor.

Den nominelle kapacitet for hver vikling specificeres efter behov; den nominelle kapacitet defineres af størrelsen på de største viklinger, normalt den primære, taget som 100%. Almindelige konfigurationer omfatter 100/100/50, 100/50/100 og 100/100/100.

Opstilling af treviklingstransformatorer

Treviklingstransformatorer har højspændings-, mellemspændings- og lavspændingsviklinger, der alle er viklet på den samme kerne. Tilslutningen til en vekselstrømskilde fra en hvilken som helst vikling vil fremkalde forskellige spændinger på de to andre viklinger til belastninger, der kræver to forskellige spændingsniveauer.

Viklingsarrangement for optrapningstransformatorer:

Den går i et arrangement af mellemspændingsvikling, lavspændingsvikling til højspændingsvikling fra inderst til yderst.

Derfor kan isoleringen sikres, hvis højspændingsviklingen ligger i det yderste lag. I sådanne situationer er lavspændingsviklingen placeret mellem højspændings- og mellemspændingsviklingerne. Det hjælper med at fordele lækagemagnetfeltet jævnt og sikrer en rimelig lækagereaktans uden unødig lækageflux og andre ekstra tab, samtidig med at der sikres en god spændingsregulering og driftsydelse.

Viklingsarrangement for nedtrapningstransformatorer:

Lavspændingsvikling, mellemspændingsvikling, højspændingsvikling, i den rækkefølge, fra inderst til yderst.

I den forbindelse skal højspændingsviklingen være på ydersiden af hensyn til isoleringen. Mellemspændingsviklingen ligger mellem høj- og lavspændingen, simpelthen af hensyn til isoleringen.

Konklusion

Treviklingstransformere er en af de mest almindelige anvendelser af transformere i elsystemer. De giver en effektiv løsning til at forbinde forskellige spændingsniveauer. Mange anvendelser kræver den slags arrangementer på grund af deres særlige egenskaber, og derfor er den elektriske distribution i høj grad afhængig af dem.