Устройство и схема трехфазного трансформатора

Электромагнитная индукция в трехфазном трансформаторе

Трехфазный трансформатор — это устройство, которое используется для изменения напряжения в трехфазной электрической системе. Он состоит из трех обмоток, обмотки первичной и двух обмоток вторичной, и его работа основана на принципе электромагнитной индукции.

Электромагнитная индукция возникает при изменении магнитного поля в проводнике. В трехфазном трансформаторе магнитное поле создается подачей трехфазного переменного тока на первичную обмотку. Этот ток вызывает изменение магнитного потока в железе сердечника трансформатора.

Изменение магнитного поля в сердечнике трансформатора приводит к индукции переменного напряжения во вторичных обмотках. Количество индуцированного напряжения зависит от числа витков в обмотках, их взаимного расположения и коэффициента преобразования трансформатора.

Трехфазный трансформатор имеет три вторичные обмотки, каждая из которых индуцирует свое напряжение. Поскольку эти обмотки взаимно сдвинуты во времени на 120 градусов, индуцированные ими напряжения также сдвинуты между собой на 120 градусов. Это позволяет использовать трехфазный трансформатор для обеспечения трехфазного напряжения.

В трехфазном трансформаторе количество витков в обмотках и их соотношение определяют коэффициенты трансформации для каждой фазы. Это позволяет контролировать отношение напряжений между фазами в трехфазной системе.

Трехфазные трансформаторы широко применяются в электроэнергетической отрасли, а также в промышленности для преобразования высокого напряжения, передаваемого по электрическим линиям, в низкое напряжение, необходимое для работы электрооборудования.

Проверка прибора

Принадлежность трансформатора к той или иной группе соединения можно определить полярометром-вольтметром магнитоэлектрической системы с нулем посередине шкалы и отмеченной полярностью его зажимов.

Каждой группе соединений отвечает определенная таблица отклонений стрелки полярометра для испытуемого трансформатора и, сравнив ее с имеющимися, устанавливают группу соединений обмоток.

При включении обмоток ВН на постоянное напряжение определенной полярности в других обмотках трансформатора в момент включения наводится мгновенная ЭДС, величина и направление которой зависят от группы соединения обмоток и фиксируются с помощью полярометра.

В видеоролике, представленном ниже, подробно рассмотрен принцип работы трехфазного трансформатора и его устройство.

Принцип действия трехфазного трансформатора. Соединение обмоток

В работе трехфазного трансформатора базовым явлением является электромагнитная индукция. Из электрической сети к первичной обмотке подается питание, что способствует возникновению переменного электрического тока, а в магнитопроводе образуется магнитный переменный поток. В роли второго проводника выступает вторичная обмотка, из-за чего появляется напряжение. Разница напряжений на вторичной и первичной обмотке зависит от коэффициента трансформации, который в свою очередь зависит от количества витков в обмотках.

Определение 2

Электромагнитная индукция – это возникновение электрического поля, электрического тока или электрической поляризации, вследствие изменения магнитного поля при движении в нем материальной среды.

При подключении первичной обмотки к сети, в ней начинает протекать переменный электрический ток. Из-за этого в сердечнике появляется магнитный поток, охватывающий обмотки в каждой фазе. Таким образом в каждом витке возникает одинаковая электродвижущая сила.

Замечание 1

Если число витков вторичной обмотки, меньше, чем число витков в первичной обмотке, то напряжение на выходе будет меньше, чем на входе и наоборот.

Зависимость значения электродвижущей силы от количества витков выражается следующим формулами:

$Е_1 = 4,44 • f_1 • Ф • W_1$

$E_2 = 4.44 • f_1 • Ф * W_2$

где, Е — электродвижущая сила; f1 — частота электрической сети; Ф — максимальное значение магнитного потока; W1 и W2 — количество витков в первичной и вторичной обмотках.

В трехфазный трансформаторах первичная и вторичная обмотки могут соединяться следующими способами:

1. Зигзаг.
2. Звезда.
3. Треугольник.

При соединении обмоток трансформатора звездой линейное напряжение между началами фаз будет больше фазного напряжения (между концом и началом фазы) в 1,73 раза. В том случае, если обмотки соединяются треугольником, то линейное и фазное напряжения будут одинаковыми. Соединение звездой применяется при высоких напряжениях, а треугольником при существенных потоках. Благодаря соединению зигзагом появляется возможность сглаживания асимметрии намагничивающих токов. Но существенный недостаток соединения обмоток трехфазного трансформатора зигзагом в заключается в увеличении затрат на обмоточные материалы.

Трансформаторные соединения

Соединенный треугольник обмотка трансформатора соединяется между фазами трехфазной системы. Трансформатор типа «звезда» соединяет каждую обмотку от фазного провода с общей нейтралью.

Можно использовать один трехфазный трансформатор или три однофазных трансформатора.

В системе «открытый треугольник» или «V» используются только два трансформатора. Замкнутый треугольник, состоящий из трех однофазных трансформаторов, может работать как открытый треугольник, если один из трансформаторов вышел из строя или его необходимо удалить. В разомкнутом треугольнике каждый трансформатор должен пропускать ток для соответствующей фазы, а также ток для третьей фазы, поэтому мощность снижается до 87%. Если один из трех трансформаторов отсутствует, а остальные два КП имеютД 87%, емкость составляет 58% (⁄ 3 87%).

Если система с питанием по треугольнику должна быть заземлена для обнаружения паразитного тока на землю или защиты от перенапряжения, может быть подключен заземляющий трансформатор (обычно зигзагообразный трансформатор ), чтобы токам замыкания на землю возвращаться из любой фазы на землю. Другой вариант — система треугольника с заземлением в клеммной коробке, представляющая собой замкнутый треугольник, который заземлен в одном из переходов трансформаторов.

Схема работы при отключении одного из трансформаторов

В случае отключении на подстанции трансформатора, присоединенного к шинам питающих проводов, будем иметь практически рассмотренную на рисунке схему с повышающими автотрансформаторами, роль которых выполняют ближайшие к подстанции автотрансформаторы на фидерных зонах.

При этом на участках от подстанции до ближайших к ней автотрансформаторов имеем систему 25 кВ, а на большей части обеих фидерных зон сохраняется система 2×25 кВ. Поскольку сопротивления участков при системе 25 кВ больше, чем их же сопротивление при системе 2×25 кВ, большую нагрузку принимают на себя соседние подстанции.

В случае отключения на подстанции трансформатора, присоединенного к шинам контактной сети, ближайшие к подстанции автотрансформаторы будут работать в трансформаторном режиме и при значительных размерах движения или при тяжелых поездах могут перегружаться.

Схема работы при отключении одного из трансформаторов.

Избежать этого можно или переходом на время отключения указанного трансформатора к одностороннему питанию фидерных зон от соседних подстанций или путем приведения группы соединения работоспособного трансформатора в соответствие с группой отключенного трансформатора и подключением его к шинам контактной сети.

Для этого следует предусмотреть возможность оперативного переключения двух фаз на первичной стороне трансформатора, подключенного в нормальном режиме к шинам питающих проводов.

При необходимости иметь большую степень резервирования трансформаторов можно, как и в случае с однофазными трансформаторами, в качестве резервного использовать третий трехфазный трансформатор с возможностью подключения его к шинам 110 (220) кВ и к шинам контактной сети или питающего провода вместо любого выведенного из работы трансформатора.

Рассмотренные схемы подстанций с трехфазными трансформаторами имеют перспективу на дорогах стран СНГ в местах стыкования систем 25 и 2×25 кВ и на тяговых подстанциях при необходимости питать от них большую районную нагрузку, а также при усилении системы электроснабжения ранее электрифицированных линий.

Принцип действия

Основой трёхфазного трансформатора являются магнитопровод и обмотки. В каждой фазе присутствует своя повышающая и понижающая обмотка. Так как фаз три, соответственно обмоток шесть. Между собой они не соединены.

Принцип работы трёхфазного трансформатора, как и однофазного, базируется на законе электромагнитной индукции.

При подключении к сети первичной обмотки в ней начинает протекать переменный ток. Из-за него в сердечнике магнитопровода из стали появляется основной магнитный поток, который охватывает обмотки в каждой фазе. В каждом витке появляется одинаковая по значению и величине электродвижущая сила.

Если количество витков вторичной обмотки меньше, нежели число витков первичной, то на выходе окажется напряжение меньшего значения, чем на входе и наоборот.

Тот факт, что значение электродвижущей силы зависит лишь от количества витков определённой обмотки, подтверждают формулы:

E 1 = 4, 44f 1 Ф W 1

E 2 = 4, 44 f 1 Ф W 2

E 1, Е 2 — значение электродвижущей силы в первичной и вторичной обмотках соответственно, В;

f 1 — частота тока в сети, Гц;

Ф — максимальное значение основного магнитного потока, Вб;

W 1, W 2 — количество витков в первичной и вторичной обмотках соответственно.

ПО КАКИМ КРИТЕРИЯМ ВЫБИРАЮТ ОБОРУДОВАНИЕ?

КЛАСС ТОЧНОСТИ

В зависимости от номинальной нагрузки трансформаторы тока условно можно разделить на 2 группы:

до 1000 В	свыше 1000 В
обычно такие трансформаторы имеют класс напряжения 0,66	класс напряжения 6÷35

Один из важнейших параметров прибора — коэффициент трансформации . Это 2 цифры, которые при маркировке записываются в числителе дроби и показывают номинальный ток первичной обмотки. В знаменателе указывается нормируемый ток вторичной обмотки. Обычно он составляет 5 А, реже бывает 1 А. Данный коэффициент делает трансформатор универсальным, поскольку измерительные приборы имеют шкалу с шагом 5 А.

Назначение конкретного устройства определяется классом его точности.  

• 10 Р (самый низкий) — используется для релейной защиты;

• 5 Р — используется для релейной защиты;

• 1 Р — используется для релейной защиты либо технического учета электроэнергии;

• 0,5 — применяется для подключения измерительных приборов, технического учета электроэнергии (редко коммерческого) и средств телеизмерения (телемеханики);

• 0,5S — класс точности, стандартно используемый для систем АСКУЭ (коммерческий учет электроэнергии);

• 0,2 — используется для систем коммерческого учёта электроэнергии;

• 0,2S — используется для систем коммерческого учёта электроэнергии;

• 0,1 — класс точности лабораторных (поверочных) трансформаторов.

Кроме того, важно учитывать, что вторичных обмоток трансформаторов тока может быть несколько (1÷5) и у каждой из них свой класс точности. Модели до 1000 В не являются многообмоточными, поэтому при их использовании выгоднее поставить 2 последовательных трансформатора, чем одно устройство с 2 обмотками

Неопытные электрики, видя по 2 винта на каждой клемме, иногда решают что в приборе 2 обмотки и не замечают что эта единая клемма, соединенная пластмассовой перемычкой.

Последовательно соединять трансформаторы на 1000 В и выше нецелесообразно из-за больших размеров ячеек.  Чаще всего устанавливают приборы с 2-3 обмотками различных классов точности. Одна из них используется в качестве релейной защиты (10 Р), другие — для измерений или учета (0,5, 0,5S), поскольку объединять эти цепи не принято.

В показаниях трансформатора тока допускается небольшая погрешность

Важно следить, чтобы вторичная нагрузка не превышала номинального значения, указанного в паспорте устройства

У трансформаторов напряжения основные классы точности:

• 0,2;

• 0,5 ;

• 1,0;

• 3,0

Реже встречаются прецизионные 0,02 и 0,05. Класс 10 Р, характерный только для релейной защиты, отсутствует. В трансформаторах для коммерческого учета достаточно точности не выше 0,5. Для подключения счетчиков класса 2 и 0 можно использовать приборы точностью 1,0.

Требования к устройствам для технического учета значительно ниже. У трансформаторов напряжения, как и у измерительных, есть предельная нагрузка. Если она превышает определенные значения, класс точности устройства снижается. На шильдике прибора указано, каким значениям соответствуют различные классы. Если точность не слишком важна, трансформатор можно нагружать до максимальной мощности.

На класс точности влияет также длина контрольных кабелей. Чем она больше ,тем меньше напряжение, выдаваемое потребителю. Соответственно, счетчик не учитывает какую-то часть электроэнергии . Поэтому существуют нормы на допустимое падение напряжения в цепях . Они варьируются в зависимости от назначения системы учета электроэнергии и класса точности прибора. Если же к мощному трансформатору подключен только 1 счетчик с малой нагрузкой, то показатели тоже будут неверными. Чтобы избежать этого, устройство дополнительно нагружают с помощью догрузочных резисторов.

НОМИНАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ НАГРУЗКИ

Класс точности — важный, но недостаточный параметр. При выборе трансформатора тока необходимо также ориентироваться на номинальную мощность нагрузки, которая может быть подключена к обмотке. Если эту величину превысить, трансформатор тока выйдет за пределы своего класса точности и начинает давать неверные показатели. Мощность устройства складывается из мощностей полезной нагрузки всех подключенных приборов и мощности потерь в меди и стали (Р1= Р2+Р пот.). Без этого ни один трансформатор не может работать. В свою очередь, мощность рассчитывается путем умножения показателей силы тока и напряжения.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ:

Сначала на трансформатор подаётся ток из сети,далее под действием тока первичной обмотки во всех стержнях происходит появление магнитного потока. Следует учитывать принадлежность каждой такой обмотки к одной из фаз, входящих в трехфазную систему. Поэтому токи, протекающие по этим обмоткам, а также приложенные напряжения, относятся к трехфазным. Поэтому сформированные магнитные потоки тоже являются трехфазными и циркуляция каждого потока происходит лишь по собственному стержню. В конечном итоге все потоки сходятся в центральных частях верхнего и нижнего ярма. В этих точках получается геометрическое сложение этих потоков, сдвинутых между собой на величину угла 120 градусов. В результате, геометрическая сумма сложенных величин, окажется равной нулю. Следовательно, каждый магнитный поток проходит лишь по собственному стержню, обратного пути не имеет, а все три потока в сумме дают нулевое значение.

Движение потоков крайних фаз происходит не только по стержню. Оно захватывает половину каждого ярма. Поток в средней фазе будет проходить только по своему стержню. Поэтому значение токов холостого хода в фазах, расположенных по краям, всегда превышает аналогичное значение в средней фазе.

Основные компоненты трехфазного трансформатора

Трехфазный трансформатор — это электрическое устройство, которое преобразует электрическую энергию в трехфазной системе переменного тока. Основными компонентами трехфазного трансформатора являются:

• Якорь: Якорь трехфазного трансформатора состоит из проводника, обмотанного вокруг сердечника. Он является основной частью трансформатора, выполняющей функцию преобразования энергии. Якорь обычно изготавливается из меди или алюминия для обеспечения хорошей электропроводности.
• Сердечник: Сердечник трехфазного трансформатора представляет собой магнитопровод, обеспечивающий устойчивость и магнитопроводящие свойства трансформатора. Сердечник обычно изготавливается из сотовых или листовых стальных пластин, которые позволяют сократить потери магнитного поля.
• Обмотки: Обмотки представляют собой провода или катушки, обмотанные вокруг сердечника трехфазного трансформатора. Они играют роль передатчика и приемника энергии в трансформаторе. Обмотки могут быть высоковольтными или низковольтными, в зависимости от напряжения, которое они преобразуют.
• Охлаждающая система: Охлаждающая система используется для охлаждения трехфазного трансформатора и предотвращения его перегрева. Охлаждение может осуществляться при помощи воздуха, воды или масла в зависимости от типа и мощности трансформатора.
• Регулирующие устройства: Регулирующие устройства используются для контроля и регулирования выходного напряжения и тока трехфазного трансформатора. Они включают в себя различные схемы автоматического регулирования напряжения, такие как регуляторы напряжения и токовые устройства.

Все эти компоненты совместно образуют трехфазный трансформатор и позволяют ему выполнять свои основные функции преобразования электрической энергии в трехфазной системе переменного тока.

Обмотки

Основным элементом обмотки является виток — электрический проводник , или ряд параллельно соединённых таких проводников (многопроволочная жила), однократно обхватывающий часть магнитной системы трансформатора, электрический ток которого совместно с токами других таких проводников и других частей трансформатора создаёт магнитное поле трансформатора и в котором под действием этого магнитного поля наводится электродвижущая сила.Обмотка — совокупность витков, образующих электрическую цепь, в которой суммируются ЭДС, наведённые в витках. В трёхфазном трансформаторе под обмоткой обычно подразумевают совокупность обмоток одного напряжения трёх фаз, соединяемых между собой.

Обмотки разделяют по:
НазначениюОсновные — обмотки трансформатора, к которым подводится энергия преобразуемого или от которых отводится энергия преобразованного переменного тока.Регулирующие — при невысоком токе обмотки и не слишком широком диапазоне регулирования, в обмотке могут быть предусмотрены отводы для регулирования коэффициента трансформации напряжения.Вспомогательные — обмотки, предназначенные, например, для питания сети собственных нужд с мощностью существенно меньшей, чем номинальная мощность трансформатора, для компенсации третьей гармонической магнитного поля, подмагничивания магнитной системы постоянным током, и т. п.

ИсполнениюРядовая обмотка — витки обмотки располагаются в осевом направлении во всей длине обмотки. Последующие витки наматываются плотно друг к другу, не оставляя промежуточного пространства.
Винтовая обмотка — винтовая обмотка может представлять собой вариант многослойной обмотки с расстояниями между каждым витком или заходом обмотки.Дисковая обмотка — дисковая обмотка состоит из ряда дисков, соединённых последовательно. В каждом диске витки наматываются в радиальном направлении в виде спирали по направлению внутрь и наружу на соседних дисках.Фольговая обмотка — фольговые обмотки выполняются из широкого медного или алюминиевого листа толщиной от десятых долей миллиметра до нескольких миллиметров.
Ортоциклическая обмотка
Распределенная обмотка
Спиралевидная обмотка
Пирамидальная обмотка
Обмотка типа «универсаль»

Схемы и группы соединения обмоток

В трёхфазных трансформаторах необходимо соединять между собой первичные обмотки по фазам и вторичные. Существует три схемы соединения:

• звезда;
• треугольник;
• зигзаг.

При соединении обмоток звездой напряжение линейное — между началами фаз — будет в 1,73 раза больше, чем фазное (между началом и концом фазы). При соединении обмоток трансформатора треугольником фазное и линейное напряжения будут одинаковы.

Соединять обмотки звездой более выгодно при высоких напряжениях, а треугольником — при значительных токах. Соединение обмоток зигзагом даёт возможность сгладить асимметрию намагничивающих токов. Но недостатком такого способа соединения является повышенная трата обмоточного материала.

Принцип работы

Электромагнитная индукция является базовым явлением в работе трансформатора.

Из электрической сети подается питание к первичной обмотке, в ней появляется переменный ток, в магнитопроводе при этом образуется магнитный переменный поток. Как известно из физики, если поместить второй проводник в магнитное поле, в нем также появляется переменный ток. В качестве второго проводника в трансформаторе выступает вторичная обмотка. Таким образом, в ней появляется напряжение.

Разница между первичным и вторичным напряжением зависит от коэффициента трансформации, который определяется числом витков в обмотках.

Конструктивная особенность

Трехфазный трансформатор имеет основу – магнитный сердечник, собранный из трёх ферромагнитных стержней. На стержнях располагаются первичная обмотка высокого напряжения и вторичная обмотка низкого напряжения. Для соединения фаз первичных обмоток применяют схемы «треугольник» либо «звезда». Аналогичным способом соединения выполняются и вторичные обмотки.

На первичную обмотку подаётся электроэнергия из питающей сети, а на вторичную подключается нагрузка. Электроэнергия передаётся за счет электромагнитной индукции. Главная функция магнитопровода – обеспечить между обмотками магнитную связь. Магнитопровод изготавливают из тонких стальных пластин (так называемая, электротехническая листовая сталь). Чтобы сократить потери, стальные листы между собой изолируют, используя оксидную пленку или специальный лак.

Трансформатор силовой трехфазный с литой изоляцией ТСЛ (ТСГЛ) и ТСЗЛ (ТСЗГЛ)

Трансформатор силовой трехфазный ТС и ТСЗ

Трансформатор-стабилизатор высоковольтный дискретный ВДТ-СН

Обмотки с магнитопроводом погружаются в бак, в котором находится трансформаторное масло. Оно одновременно выполняет функцию изоляции и охлаждающей среды. Такие трансформаторы называются масляными. Трехфазный трансформатор, у которого в качестве охлаждения и изоляции используется воздух, называют сухим. Недостаток масляных трансформаторов заключается в повышенной пожароопасности.

Область применения

Данные устройства предназначены для преобразования эксплуатационных параметров трехфазных электросетей и используются в энергосистемах следующих типов:

• системы транспортирования и распределения электроэнергии;
• преобразовательные устройства;
• электротехнологические установки (сварочная аппаратура, электропечи и т.п.);
• устройства связи и телемеханики;
• системы автоматики;
• бытовая электроаппаратура;
• электроизмерительные устройства.

Подходящую схему соединения определяют в соответствии с условиями работы прибора, к которым относятся мощность сети, уровень напряжения, асимметричность нагрузки. На выбор схемы соединения влияют также и экономические соображения.

Расположение магнитной цепи

Стержневые трехфазные трансформаторы подразделяются на трансформаторы с симметричной магнитной цепью и трансформаторы с несимметричной магнитной цепью. Расположение стержней в одной плоскости приводит к тому, что магнитное сопротивление для потока средней фазы меньше, нежели для потоков крайних фаз.

Действительно магнитные потоки крайних фаз проходят по несколько более длинным путям, чем поток средней фазы. Кроме того, поток крайних фаз, выйдя из своих стержней, проходит в одной половине ярма полностью, и только в другой половине (после ответвления в средний стержень) проходит его половина. Поток же средней фазы по выходе из вертикального стержня тотчас же разветвляется на две половины, и потому в обеих частях ярма проходит лишь половина потока средней фазы.

Таким образом потоки крайних фаз насыщают ярмо в большей степени, чем поток средней фазы, а потому магнитное сопротивление для потоков крайних фаз больше, чем для потока средней фазы.

Следствием неравенства магнитных сопротивлений для потоков разных фаз трехфазного трансформатора является неравенство токов холостой работы в отдельных фазах при одном и том же фазном напряжении. Однако при небольшой насыщенности железа ярма и хорошей сборке железа стержней это неравенство токов незначительно.

Так как конструкция трансформаторов с несимметричной магнитной цепью значительно проще, чем трансформатора с симметричной магнитной цепью, то первые трансформаторы и нашли себе преимущественное применение. Трансформаторы с симметричною магнитною цепью встречаются редко.

Основные виды устройства

Основную группу трехфазных трансформаторов составляют броневые трансформаторы. Броневой трехфазный трансформатор можно рассматривать как бы состоящим из трех однофазных броневых трансформаторов, приставленных один к другому своими ярмами. Он может быть разбит на три однофазных броневых трансформатора, магнитные потоки которых могут замыкаться каждый по своей магнитной цепи.

У стержневых трансформаторов обмотки почти целиком открыты и потому более доступны для осмотра и ремонта, а также и для охлаждающей среды. Есть ряд преимуществ и недостатков, по которым выбирают тип трансформатора.

Плюсы и минусы броневых трансформаторов перед стержневыми трансформаторами.

Устройства коммутируются по различным схемам соединения обмоток. Групповые трехфазные трансформаторы применяются при наличии очень больших мощностей, от 630кВА на каждую фазу.

Использование при таких условиях группового трансформатора целесообразно потому, что габариты и масса изделия существенно меньше аналогичного агрегата, работающего на общую мощность группы.

Тем более что при использовании одиночного трансформатора для обладания резервной мощностью приходится устанавливать еще один подобный прибор, а в групповом трансформаторе в качестве резервного можно задействовать один из трех однофазных.

Этим и обуславливается выбор групповых трансформаторов для озвученных целей, несмотря на то что они по сравнению с одиночными аналогами имеют меньший КПД, большие габариты и несколько дороже.

Назначение и виды

Трехфазный трансформатор

Классический станционный трехфазный силовой трансформатор используется для преобразования высоковольтной энергии в удобную для потребителя форму. На его первичные обмотки подается высокое напряжение (6,3-10 киловольт), а на выходе получают более удобные для использования в быту 220 Вольт. Эта величина измеряется между фазами и нулевой жилой трансформатора, называемой нейтралью. Ее принято обозначать как фазное напряжение, в отличие от линейных 380 Вольт, отсчитываемых между каждой из фаз.

Трехфазные понижающие трансформаторы этого класса обеспечивают передачу тока от местной подстанции по подземному кабелю или линии электропередач непосредственно до конечного потребителя. Для этих целей используется специальный 4-хжильный кабель в бронированном сердечнике, либо воздушный провод марки СИП. По ним электрическая энергия доставляет прямо по назначению — на вводно-распределительные устройства обслуживаемых территорий и объектов.

По своему функциональному назначению 3 фазные трансформаторы подразделяются на следующие классы:

• линейные (станционные) устройства;
• специальные преобразовательные агрегаты.

Испытательный трансформатор

Специальные устройства делятся на следующие виды:

• Испытательные трансформаторы. К ним принято относить трехфазные автотрансформаторные системы.
• Устройства, используемые для питания специальной аппаратуры: сварочных агрегатов, в частности.
• Симметрирующие трансформаторные агрегаты.

Первые два типа применяются в исследовательских целях. Трансформаторы симметрирующие трехфазные используются для устранения перекоса фаз, возникающего в электрических сетях из-за неравномерности распределения нагрузок.

Цветовые коды

Проводники трехфазной системы обычно идентифицируются цветовым кодом, чтобы обеспечить сбалансированную нагрузку и обеспечить правильное чередование фаз для моторы. Используемые цвета могут соответствовать международному стандарту IEC 60446 (позже IEC 60445 ), более старым стандартам или вообще не соответствовать стандарту и могут отличаться даже в пределах одной установки. Например, в США и Канаде для заземленных (заземленных) и незаземленных систем используются разные цветовые коды.

Страна	Фазы	Нейтраль,. N	Защитное заземление,. PE
L1	L2	L3
Австралия и Новая Зеландия (AS / NZS 3000: 2007, рис. 3.2, или IEC 60446, как утверждено AS: 3000)		Красный или коричневый		Белый; предыдущий желтый		Темно-синий или серый		черный или синий			зеленый / желто-полосатый; очень старые установки, зеленый
Канада	Обязательно		Красный		Черный		Синий		Белый или серый			Зеленый, возможно, с желтыми полосами или неизолированный
Изолированный системы		Оранжевый		Коричневый		Желтый		Белый или серый			Зеленый, возможно, с желтыми полосами
Европейский CENELEC (Европейский Союз и другие ; с апреля 2004 г. IEC 60446, позже IEC 60445-2017), Великобритания (с 31 марта 2004 г.), Гонконг (с июля 2007 г.), Сингапур (с марта 2009 г.), Россия (с 2009 г.; ГОСТ Р 50462), Аргентина, Украина, Беларусь, Казахстан		Коричневый		Черный		Серый		Синий			Зеленый / желто-полосатый
Старый европейский (до IEC 60446, зависит от страны)
Великобритания (до апреля 2006 г.), Гонконг (до апреля 2009 г.), ЮАР, Малайзия, Сингапур (до февраля 2011 г.)		Красный		Желтый		Синий		Черный			Зеленая / желто-полосатая; перед c. 1970, зеленый
Индия		Красный		Желтый		Синий		Черный			Зеленый, возможно, с желтыми полосами
Чили — NCH 4/2003		Синий		Черный		Красный		Белый			Зеленый, возможно, с желтой полосой
Бывший СССР (Россия, Украина, Казахстан; до 2009 г.), Китайская Народная Республика (GB 50303-2002 Раздел 15.2.2)		Желтый		Зеленый		Красный		Небесно-голубой			Зеленый / желто-полосатый
Норвегия (до принятия CENELEC)		Черный		Белый / серый		Коричневый		Синий			Желтый / зелено-полосатый; пред. желтый или неизолированный
США	Обычная практика		Черный		Красный		Синий		Белый или серый			Зеленый, возможно, желтый -полосатый или неизолированный
Альтернативный вариант		Коричневый		Оранжевый (дельта)		Желтый		Серый или белый		Зеленый
	Фиолетовый (звезда)

Структура трехфазного трансформатора

Трехфазный трансформатор – это электрическое устройство, состоящее из трех намоток провода, каждая из которых соединена в определенном порядке с соответствующими проводниками электрической сети. Такую структуру намоток и соединений называют «звездочкой» или «треугольником».

Структура трехфазного трансформатора включает следующие элементы:

1. Эжекторное устройство: специальная конструкция, обеспечивающая надежную фиксацию и удержание намоток проводника. Это может быть, например, железобетонный каркас или металлическая рама.
2. Ядро: ферромагнитный материал, играющий роль магнитной цепи и обеспечивающий передачу энергии между намотками.
3. Намотки провода: три намотки провода, образующие структуру трехфазного трансформатора. Обычно одна из намоток называется первичной, а две другие – вторичными. Первичная намотка подключается к источнику электricalной энергии, а вторичные – к потребителям.
4. Охлаждающая система: предусматривает наличие кожуха с охлаждающими ребрами или трубками, через которые проходит охлаждающая жидкость (обычно воздух или масло), обеспечивая охлаждение трансформатора.

Обычно трехфазный трансформатор имеет компактную и удобную конструкцию, что позволяет ему занимать небольшое пространство, а также обеспечивать эффективное преобразование и передачу электрической энергии между различными уровнями напряжения.

Таким образом, структура трехфазного трансформатора подразумевает наличие эжекторного устройства, ядра, намоток провода и охлаждающей системы, обеспечивающих надежную и безопасную работу устройства.

Основные части конструкции трансформатора

Основными частями конструкции трансформатора являются:

• магнитопровод
• обмотки
• каркас для обмоток
• изоляция
• система охлаждения
• прочие элементы (для монтажа, доступа к выводам обмоток, защиты трансформатора и т.п.)

В практичной конструкции трансформатора производитель выбирает между тремя различными базовыми концепциями:

• Стержневой
• Броневой
• Тороидальный

Любая из этих концепций не влияет на эксплуатационные характеристики или эксплуатационную надежность трансформатора, но имеются существенные различия в процессе их изготовления. Каждый производитель выбирает концепцию, которую он считает наиболее удобной с точки зрения изготовления, и стремится к применению этой концепции на всём объёме производства.

В то время как обмотки стержневого типа заключают в себе сердечник, сердечник броневого типа заключает в себе обмотки. Если смотреть на активный компонент (т.e. сердечник с обмотками) стержневого типа, обмотки хорошо видны, но они скрывают за собой стержни магнитной системы сердечника. Видно только верхнее и нижнее ярмо сердечника. В конструкции броневого типа сердечник скрывает в себе основную часть обмоток.

Ещё одно отличие состоит в том, что ось обмоток стержневого типа, как правило, имеет вертикальное положение, в то время как в броневой конструкции она может быть горизонтальной или вертикальной.