Испытание векторной группы силового трансформатора

Определение группы векторов

Испытание группы векторов трансформатора проверяет порядок фаз и угловое различие для обеспечения возможности параллельной работы трансформаторов.

Испытание группы векторов трансформатора

Группа векторов трансформатора является необходимой для успешной параллельной работы трансформаторов. Каждый электрический силовой трансформатор должен пройти испытание на группу векторов на заводе, чтобы убедиться, что она соответствует указанной заказчиком группе векторов.

Порядок фаз, или последовательность, в которой фазы достигают своего пикового напряжения, должен быть одинаковым для трансформаторов, работающих параллельно. В противном случае каждая пара фаз будет короткозамкнута в течение цикла.

Существует несколько вторичных соединений в зависимости от различных первичных трехфазных соединений в трехфазном трансформаторе. Поэтому при одном и том же применяемом трехфазном напряжении на первичной стороне могут быть различные трехфазные вторичные напряжения с различными величинами и фазами в зависимости от внутреннего соединения трансформатора.

Давайте обсудим это подробнее на примере для лучшего понимания.

Мы знаем, что первичные и вторичные катушки на любом стержне имеют наведенные ЭДС, которые находятся в фазе по времени. Рассмотрим два трансформатора с одинаковым числом первичных витков, и первичные обмотки подключены звездой.

Число витков на фазу во вторичных обмотках обоих трансформаторов также одинаково. Но первый трансформатор имеет вторичную обмотку, подключенную звездой, а второй трансформатор — треугольником. Если на первичные обмотки обоих трансформаторов подается одно и то же напряжение, наведенная ЭДС в каждой фазе вторичной обмотки будет в одной фазе по времени с соответствующей первичной фазой, так как первичные и вторичные катушки одной фазы намотаны на одном стержне в сердечнике трансформатора.

В первом трансформаторе, где вторичная обмотка подключена звездой, линейное напряжение вторичной обмотки составляет √3 раза больше наведенного напряжения на каждой вторичной фазной катушке. Однако во втором трансформаторе, где вторичная обмотка подключена треугольником, линейное напряжение равно наведенному напряжению на каждой вторичной фазной катушке. Если мы рассмотрим векторную диаграмму линейных напряжений вторичных обмоток обоих трансформаторов, мы легко обнаружим, что между линейными напряжениями этих трансформаторов будет четкое угловое различие в 30 градусов.

Если мы попытаемся запустить эти трансформаторы параллельно, между ними будет протекать циркулирующий ток из-за углового различия между их вторичными линейными напряжениями. Это угловое различие не может быть компенсировано. Поэтому трансформаторы с различием фаз вторичного напряжения не могут использоваться для параллельной работы трансформаторов.

В следующей таблице показаны соединения, при которых трансформаторы могут работать параллельно, учитывая порядок фаз и угловые различия. На основе их векторных отношений трехфазные трансформаторы делятся на различные группы векторов. Трансформаторы, принадлежащие к одной группе векторов, могут быть легко параллелены, если они удовлетворяют другим условиям для параллельной работы.

Процедура испытания группы векторов трансформатора

Рассмотрим трансформатор YNd11.

• Подключите нейтральную точку звездосоединенной обмотки к земле.

• Соедините 1U высокого напряжения и 2W низкого напряжения вместе.

• Примените трехфазное питание 415 В к терминалам высокого напряжения.

• Измерьте напряжения между терминалами 2U-1N, 2V-1N, 2W-1N, то есть напряжения между каждым терминалом низкого напряжения и нейтралью высокого напряжения.

• Также измерьте напряжения между терминалами 2V-1V, 2W-1W и 2V-1W.

Для трансформатора YNd11 мы получим,

2U-1N > 2V-1N > 2W-1N

2V-1W > 2V-1V или 2W-1W .

Испытание группы векторов трансформатора для других групп также можно провести аналогичным образом.