Podrobné vysvětlení skupin vazeb transformátorů
V energetickém systému je skupina připojení transformátoru klíčovým parametrem, který určuje, zda může zařízení fungovat bezpečně, pracovat paralelně a zda je kvalita napájení. Definuje způsob zapojení vysokonapěťových a nízkonapěťových vinutí a fázový vztah síťového napětí, který přímo ovlivňuje nastavení ochrany relé, návrh zemnící soustavy a účinek potlačení harmonických složek. Tento článek bude systematicky analyzovat základní pravidla a strategie výběru skupiny transformátorových vazeb na základě národní normy GB/T 1094.1.
Skupina připojení transformátoru je hovorově označována jako "skupina zapojení" transformátorů. Skládá se z písmen + číslic, což nejen vysvětluje, jak je spojena vysoko-strana napětí a nízkonapěťová strana- (hvězda, trojúhelník nebo klikatá), ale také objasňuje fázový rozdíl mezi napětími na obou stranách.
Správný výběr vazební skupiny je nezbytným předpokladem pro zajištění toho, že paralelní provoz transformátoru nevyvolává cirkulaci a ochrana nebude fungovat špatně.
Pravidla označování pro skupiny připojení (GB/T 1094.1)
Podle národních norem používá skupina spojky transformátoru jednotnou metodu označování "písmeno + číslo", konkrétní významy jsou následující:
Část dopisu: Způsob připojení vinutí
- velká písmena:Označuje způsob připojení vysokonapěťového vinutí-
- malá písmena:označuje způsob připojení nízkonapěťového vinutí-
Shoda mezi běžnými kódovými názvy:
- Y / y: Hvězdné spojení (hvězda / Wye)
- D / d: Trojúhelníkové připojení (Delta)
- Z / z:Cik-cak spojení (Cik-cak)
- Přípona n:Označuje, že byl vytažen neutrální bod vinutí, který lze použít pro uzemnění nebo tří{0}}fázový čtyř-vodičový systém
Digitální část: Hodinový zápis
Aby bylo možné vizuálně vyjádřit fázový vztah mezi vysokonapěťovými a nízkonapěťovými postranními napětími, standard používá hodinovou notaci:
Opravte fázor napětí na postranním vedení vysokého-napětí12 bodůna hodinovém povrchu jako referenční fáze;
Počet hodin, na které ukazuje fázor napětí na postranním vedení nízkého{0}}napětí, je číslo skupiny připojení;
Každá hodinová stupnice na povrchu hodin odpovídá elektrickému úhlu30 stupňů, takže digitální rozsah je0~11.
Typický příklad: Dyn11
Vezměte si běžný Dyn11 jako příklad:
- Obrázek D: Vysokonapěťové vinutí{0} je zapojeno do trojúhelníku
- Obrázek y: Nízkonapěťové vinutí{0}}je zapojeno ve tvaru hvězdy
- n: Nízkonapěťový neutrální bod vede k zemi
- Obrázek 11: Napětí hystereze nízkonapěťového vedení je 330 stupňů na straně vysokého-napětí (11×30 stupňů)
Tato skupina je široce používána v 10kV distribučních transformátorech díky dobrému potlačení harmonických složek a vysoké citlivosti zemní ochrany.
Porovnání výhod a nevýhod běžně používaných způsobů připojení vinutí
Ve skutečných projektech budou různé způsoby připojení přímo ovlivňovat elektrický výkon a rozsah použití transformátorů. Hlavní charakteristiky jsou porovnány takto:
| Typ připojení | Hlavní výhody | Hlavní nevýhody | Typické aplikační scénáře |
|---|---|---|---|
| Y/y | Vytahovací neutrální vodič pro tří{0}}fázové čtyř-vodičové systémy; nízké fázové napětí snižuje náklady na izolaci. | Cesta toku nulové{0}}sekvence způsobuje znatelné 3. harmonické; slabá tolerance nevyváženého zatížení. | Venkovské sítě, malé průmyslové závody s vyváženým zatížením. |
| D/d | Cirkulační cesta pro 3. harmonické zajišťuje dobrý sinusový průběh; velká impedance nulové{1}}sekvence pro stabilní provoz. | Žádný nulový vodič (nemůže přímo napájet jednofázové zátěže); vyšší požadavky na izolaci. | Distribuční transformátory, velké motorové pohony. |
| Z/z | Nejlepší tolerance nevyváženého zatížení; stabilní potenciál neutrálního bodu. | Složitá struktura, vysoké využití mědi a výrobní náklady. | Usměrňovací systémy, železniční trakce, vysoce nevyvážené zátěžové scénáře. |
Hlavní skupiny připojení a scénáře inženýrských aplikací
Podle různých napěťových úrovní a charakteristik zátěže se ve strojírenství běžně používají následující typy vazebních skupin:
První volba pro rozvod 10kV
Hlavní aplikace:Distribuční systém 10kV/0,4kV pro obytné oblasti, komerční komplexy, průmyslové parky atd.
výhody:Vhodné pro trojúhelníkové zapojení na nízkonapěťové-straně, účinně potlačuje 3. harmonickou.
Silná proti-nevyvážená nosnost.
V případě jednofázového selhání uzemnění je citlivost ochrany vysoká a je vhodná pro smíšenou zátěž napájení a osvětlení.
Ekonomické a použitelné řešení
Hlavní aplikace:zemědělské sítě, modernizace starých systémů a malé projekty s omezeným rozpočtem Věnujte prosím pozornost.
Pozor:Jednoduchá struktura a nízké náklady
Neutrální proud by měl být obecně řízen v rozmezí 25 % jmenovitého proudu, jinak je náchylný k driftu neutrálu, místnímu přehřívání a dalším problémům, které ovlivňují kvalitu elektrické energie.
vysokonapěťový přenos a zesílení velkých jednotek
Hlavní aplikace:hlavního transformátoru rozvoden 35 kV a 110 kV, stejně jako zvýšení{2}}transformátoru tepelných elektráren a velkých-bloků.
výhody:Použijte vysokonapěťové{0}}hvězdové vedení, abyste snížili náklady na izolaci.
Trojúhelníkové zapojení na nízkonapěťové straně přepínače přispívá k filtrování harmonických.
Zvláště vhodné pro velkokapacitní přenosy a harmonický přístup k zátěži.
Zemnící a kontaktní transformátor pro vysokonapěťový systém
Hlavní aplikace:vysokonapěťový kontaktní transformátor elektrické sítě, systémy, které vyžadují přímé uzemnění vysokonapěťových nulových bodů.
výhody:Použijte vysokonapěťový nulový bod přímo proti zemi, abyste zajistili spolehlivou ochranu relé v případě jednofázového selhání uzemnění.
Nejčastěji se používá v systémové komunikaci a{0}}vysokoproudých uzemňovacích systémech.
