Трансформатор обозначение на схеме: Условные обозначения на электрических схемах по ГОСТ: буквенные, графические

Условные обозначения на электрических схемах по ГОСТ: буквенные, графические

Автор Admin На чтение 7 мин. Просмотров 1.3k. Опубликовано 23.10.2019

Чтобы понять, что конкретно нарисовано на схеме или чертеже, необходимо знать расшифровку тех значков, которые на ней есть. Это распознавание еще называют чтением чертежей. А чтоб облегчить это занятие почти все элементы имеют свои условные значки. Почти, потому что стандарты давно не обновлялись и некоторые элементы рисуют каждый как может. Но, в большинстве своем, условные обозначения в электрических схемах есть в нормативны документах.

1. Условные обозначения в электрических схемах: лампы, трансформаторы, измерительные приборы, основная элементная база
2. Нормативная база
3. Нормативные документы, в которых прописаны графические обозначения элементной базы электрических схем
4. Обозначение электрических элементов на схемах
5. Обозначение светодиода, стабилитрона, транзистора (разного типа)
6. Электрические щиты, шкафы, коробки
7. Обозначение электрических элементов на схемах: шкафы, щитки, пульты
8. Элементная база для схем электропроводки
9. Пример схемы электропитания и графическое изображение проводов на ней
10. Изображение розеток
11. Обозначение розеток на чертежах
12. Условные обозначения розеток в электрических схемах
13. Обозначение трехфазной розетки на чертежах
14. Отображение выключателей
15. Условные графические обозначения выключателей на электрических схемах
16. Как выглядит схематичное изображение проходных выключателей
17. Лампы и светильники
18. Изображение светильников на схемах и чертежах
19. Радиоэлементы
20. Условные обозначения радиоэлементов в чертежах
21. Буквенные обозначения

Условные обозначения в электрических схемах: лампы, трансформаторы, измерительные приборы, основная элементная база

Нормативная база

Разновидностей электрических схем насчитывается около десятка, количество различных элементов, которые могут там встречаться, исчисляется десятками если не сотнями. Чтобы облегчить распознавание этих элементов, введены единые условные обозначения в электрических схемах. Все правила прописаны в ГОСТах. Этих нормативов немало, но основная информация есть в следующих стандартах:

Нормативные документы, в которых прописаны графические обозначения элементной базы электрических схем

Изучение ГОСТов дело полезное, но требующее времени, которое не у всех есть в достаточном количестве. Потому в статье приведем условные обозначения в электрических схемах — основную элементную базу для создания чертежей и схем электропроводки, принципиальных схем устройств.

Обозначение электрических элементов на схемах

Некоторые специалисты внимательно посмотрев на схему, могут сказать что это и как оно работает. Некоторые даже могут сразу выдать возможные проблемы, которые могут возникнуть при эксплуатации. Все просто — они хороша знают схемотехнику и элементную базу, а также хорошо ориентируются в условных обозначениях элементов схем. Такой навык нарабатывается годами, а, для «чайников», важно запомнить для начала наиболее распространенные.

Обозначение светодиода, стабилитрона, транзистора (разного типа)

Электрические щиты, шкафы, коробки

На схемах электроснабжения дома или квартиры обязательно будет присутствовать обозначение электрического щитка или шкафа. В квартирах, в основном устанавливается там оконечное устройство, так как проводка дальше не идет. В домах могут запроектировать установку разветвительного электрошкафа — если из него будет идти трасса на освещение других построек, находящихся на некотором расстоянии от дома — бани, летней кухни, гостевого дома. Эти другие обозначения есть на следующей картинке.

Обозначение электрических элементов на схемах: шкафы, щитки, пульты

Если говорить об изображениях «начинки» электрических щитков, она тоже стандартизована. Есть условные обозначения УЗО, автоматических выключателей, кнопок, трансформаторов тока и напряжения и некоторых других элементов. Они приведены следующей таблице (в таблице две страницы, листайте нажав на слово «Следующая»)

Элементная база для схем электропроводки

При составлении или чтении схемы пригодятся также обозначения проводов, клемм, заземления, нуля и т.д. Это то, что просто необходимо начинающему электрику или для того чтобы понять, что же изображено на чертеже и в какой последовательности соединены ее элементы.

Пример использования приведенных выше графических изображений есть на следующей схеме. Благодаря буквенным обозначениям все и без графики понятно, но дублирование информации в схемах никогда лишним не было.

Пример схемы электропитания и графическое изображение проводов на ней

Изображение розеток

На схеме электропроводки должны быть отмечены места установки розеток и выключателей. Типов розеток много — на 220 В, на 380 в, скрытого и открытого типа установки, с разным количеством «посадочных» мест, влагозащищенные и т.д. Приводить обозначение каждой — слишком длинно и ни к чему. Важно запомнить как изображаются основные группы, а количество групп контактов определяется по штрихам.

Обозначение розеток на чертежах

Розетки для однофазной сети 220 В обозначаются на схемах в виде полукруга с одним или несколькими торчащими вверх отрезками. Количество отрезков — количество розеток на одном корпусе (на фото ниже иллюстрация). Если в розетку можно включить только одну вилку — вверх рисуют один отрезок, если два — два, и т.д.

Условные обозначения розеток в электрических схемах

Если посмотрите на изображения внимательно, обратите внимание, что условное изображение, которое находится справа, не имеет горизонтальной черты, которая отделяет две части значка. Эта черта указывает на то, что розетка скрытого монтажа, то есть под нее необходимо в стене сделать отверстие, установить подрозетник и т.д. Вариант справа — для открытого монтажа. На стену крепится токонепроводящая подложка, на нее сама розетка.

Также обратите внимание, что нижняя часть левого схематического изображения перечеркнута вертикальной линией. Так обозначают наличие защитного контакта, к которому подводится заземление. Установка розеток с заземлением обязательна при включении сложной бытовой техники типа стиральной или посудомоечной машины, духовки и т.д.

Обозначение трехфазной розетки на чертежах

Ни с чем не перепутаешь условное обозначение трехфазной розетки (на 380 В). Количество торчащих вверх отрезков равно количеству проводников, которые к данному устройству подключаются — три фазы, ноль и земля. Итого пять.

Бывает, что нижняя часть изображения закрашена черным (темным). Это обозначает что розетка влагозащищенная. Такие ставят на улице, в помещениях с повышенной влажностью (бани, бассейны и т.д.).

Отображение выключателей

Схематическое обозначение выключателей выглядит как небольшого размера кружок с одним или несколькими Г- или Т- образными ответвлениями. Отводы в виде буквы «Г» обозначают выключатель открытого монтажа, с виде буквы «Т» — скрытого монтажа. Количество отводов отображает количество клавиш на этом устройстве.

Условные графические обозначения выключателей на электрических схемах

Кроме обычных могут стоять проходные выключатели — для возможности включения/выключения одного источника света из нескольких точек. К такой же небольшой окружности с противоположных сторон пририсовывают две буквы «Г». Так обозначается одноклавишный проходной переключатель.

Как выглядит схематичное изображение проходных выключателей

В отличие от обычных выключателей, в этих при использовании двухклавишных моделей добавляется еще одна планка, параллельная верхней.

Лампы и светильники

Свои обозначения имеют лампы. Причем отличаются лампы дневного света (люминесцентные) и лампы накаливания. На схемах отображается даже форма и размеры светильников. В данном случае надо только запомнить как выглядит на схеме каждый из типов ламп.

Изображение светильников на схемах и чертежах

Радиоэлементы

При прочтении принципиальных схем устройств, необходимо знать условные обозначения диодов, резисторов, и других подобных элементов.

Условные обозначения радиоэлементов в чертежах

Знание условных графических элементов поможет вам прочесть практически любую схему — какого-нибудь устройства или электропроводки. Номиналы требуемых деталей иногда проставляются рядом с изображением, но в больших многоэлементных схемах они прописываются в отдельной таблице. В ней стоят буквенные обозначения элементов схемы и номиналы.

Буквенные обозначения

Кроме того, что элементы на схемах имеют условные графические названия, они имеют буквенные обозначения, причем тоже стандартизованные (ГОСТ 7624-55).

	Название элемента электрической схемы	Буквенное обозначение
1	Выключатель, контролер, переключатель	В
2	Электрогенератор	Г
3	Диод	Д
4	Выпрямитель	Вп
5	Звуковая сигнализация (звонок, сирена)	Зв
6	Кнопка	Кн
7	Лампа накаливания	Л
8	Электрический двигатель	М
9	Предохранитель	Пр
10	Контактор, магнитный пускатель	К
11	Реле	Р
12	Трансформатор (автотрансформатор)	Тр
13	Штепсельный разъем	Ш
14	Электромагнит	Эм
15	Резистор	R
16	Конденсатор	С
17	Катушка индуктивности	L
18	Кнопка управления	Ку
19	Конечный выключатель	Кв
20	Дроссель	Др
21	Телефон	Т
22	Микрофон	Мк
23	Громкоговоритель	Гр
24	Батарея (гальванический элемент)	Б
25	Главный двигатель	Дг
26	Двигатель насоса охлаждения	До

Обратите внимание, что в большинстве случаев используются русские буквы, но резистор, конденсатор и катушка индуктивности обозначаются латинскими буквами.

Есть одна тонкость в обозначении реле. Они бывают разного типа, соответственно маркируются:

• реле тока — РТ;
• мощности — РМ;
• напряжения — РН;
• времени — РВ;
• сопротивления — РС;
• указательное — РУ;
• промежуточное — РП;
• газовое — РГ;
• с выдержкой времени — РТВ.

В основном, это только наиболее условные обозначения в электрических схемах. Но большую часть чертежей и планов вы теперь сможете понять. Если потребуется знать изображения более редких элементов, изучайте ГОСТы.

Трансформаторы на электросхемах — Весёлый Карандашик

2013, Апрель 2 , Вторник

На мой взгляд, по количеству металла раритетные ламповые радиоприёмники или телевизоры превзойдут любую современную электро-радио технику. Грешно судить ‘предков’, но кто-то ещё помнит цветной ламповые телевизоры  ‘Рубин’, ‘Рекорд’, ‘Берёзка’, ‘Горизонт’,  которые угрожающе смотрели на хозяев, предупреждая о своём весе  в 61-63 кг, большую часть которой занимали трансформаторы.

Когда включаем нами любимые электроприборы в домашнюю электросеть, мы даже не догадываемся, что присутствующее напряжение в сети 220 вольт преобразовано(трансформировано) силовым электрическим трансформатором из более высокого напряжения, поступающего от другого распределительного трансформатора, который, в свою очередь, получает электричество через линии электропередачи(ЛЭП) от самой электростанции. Если включим домашний сварочный трансформатор или зарядное автомобильное устройство в сеть, то напряжение из 220 вольт будет трансформироваться в низкое, безопасное для нас.

А как работает трансформатор?

Что бы электрическая цепь, состоящая из набора элементов, потребителей и источника питания была действующей, она должна быть замкнутой, то есть электрический ток от одного полюса источника питания должен пройти через потребитель и вернуться на на другой полюс источника. У трансформатора входная сторона имеет два подключаемых конца-ввода. У нашей питающей электросети тоже два провода, которые мы и подключаем к вводным концам. Таким образом, мы запитываем электрический трансформатор, рабочее напряжение которого должно быть рассчитано на напряжение сети.

Получается рабочая электрическая цепь электросеть-трансформатор, точнее — выходная обмотка понижающего потребительского трансформатора  сети с выходным напряжением 220 вольт на первичную обмотку нашего, бытового трансформатора на 220 вольт. А так как в сети ток переменный, с частотой 50Гц, то  колебания тока посредством связи через обмотки трансформаторов  вызывают некую вибрацию металлического сердечника — магнитопровода электрического трансформатора, образовывая вокруг себя переменное электромагнитное поле. Когда поверх первичной обмотки, запитанной от сети в 220 вольт и размещённой на металлическом сердечнике, установить другую, вторичную обмотку, то можно получить переменное напряжение желаемой величины(к примеру: 12вольт), но той же частоты, что и в сети.

Таким образом, переменное напряжение электрической сети трансформируется в необходимое для нас по величине вторичное напряжение. Ко вторичной обмотке можно подключить автомобильную лампу на 12 вольт, с которой ничего плохого не случится. Тем более, первичная электрическая цепь(сеть 220 вольт + первичная катушка трансформатора) никак не соединена с другой(вторичная катушка 12 вольт + электролампа). В данном случае говорится о гальванической развязке, которая обезопасит нас и питаемое электрооборудование от опасного высокого напряжения сети. Есть трансформаторы и без гальванической развязки(

автотрансформаторы), катушки у которого связаны между собой электрически(соединены).

А вот и ответ: трансформатор через расположенные  на магнитопроводе обмотки трансформирует, преобразует переменное напряжение посредством электромагнитной индукции или осуществляет гальваническую развязку между входной и питающей стороной.

Как изображается трансформатор на схеме.

В электротехнике и радиоэлектронике существует много разных видов и типов трансформаторов. Одни применяются строго в высокочастотных цепях, другие только в измерительной технике, а описываемые нами — большинство в быту и в бытовой аппаратуре.

Изображение обмотки трансформатора напоминает волнообразную линию, у которой одна сторона волны остроконечная. В последнее время обмотку изображают в виде прямоугольника с отводами по краям. Начало обмотки обозначается толстой жирной точкой. Если трансформатор магнитоэлектрический — с сердечником, то между параллельно указанными катушками рисуется сердечник, в виде чёрного закрашенного  прямоугольника.

На однолинейных схемах изображение трансформатора выполняется в виде смещения относительно друг-друга с наложением двух окружностей.

Существуют трансформаторы регулируемые и не регулируемые, с дополнительными отводами и секциями, с сердечниками и без таковых, трансформаторы тока и напряжения. Но при всех типах трансформатора всегда на схеме присутствует изображение обмотки — волнообразная линия или прямоугольник с отводами.

Обозначение на схеме используется латинской буквой T, хотя, она аналогична и кирилице. Рядом с литерой Т ставится буквенный символ, указывающий на тип электрического трансформатора.

К примеру: А — TA(трансформатор тока), V — TV(трансформатор напряжения), UV — TUV(трансформатор регулировочный).

Следует запомнить, что нарисованные параллельно или по одной оси обозначения катушек с указанием сердечника или без него и есть общее схематичное изображение трансформатора.

---

«Трансформаторы на электросхемах»

Таким образом, переменное напряжение электрической сети трансформируется в необходимое для нас по величине вторичное напряжение. Ко вторичной обмотке можно подключить автомобильную лампу на 12 вольт, с которой ничего плохого не случится. Тем более, первичная электрическая цепь(сеть 220 вольт + первичная катушка трансформатора) никак не соединена с другой(вторичная катушка 12 вольт + электролампа). В данном случае говорится о гальванической развязке, которая обезопасит нас и питаемое электрооборудование от опасного высокого напряжения сети. Есть трансформаторы и без гальванической развязки(автотрансформаторы), катушки у которого связаны между собой электрически(соединены).

Игорь Александрович

«Весёлый Карандашик»

Условное обозначение трансформаторов

1 группа (тип трансформатора)
А	автотрансформатор
Б/м	трансформатор
2 группа (количество фаз)
О	однофазный трансформатор
Т	трехфазный трансформатор
3 группа (система охлаждения)
М	система охлаждения с естественной циркуляцией масла типа ONAN
Д	система охлаждения с естественной циркуляцией масла и принудительной циркуляцией воздуха типа ONAF
ДЦ	система охлаждения с принудительной циркуляцией масла и принудительной циркуляцией воздуха типа OFAF
Ц	система охлаждения с принудительной циркуляцией масла и принудительной циркуляцией воды типа OFWF
Н	система охлаждения с принудительной циркуляцией масла направленного действия
4 группа (количество обмоток)
Т	трехобмоточный
Б/м	двухобмоточный
5 группа (система регулирования)
Н	регулирование напряжение под нагрузкой
Б/м	переключение напряжения без возбуждения
6 группа (особенности типа)
Б	трансформатор для питания буровых
В	трансформатор с горизонтальным расположением вводов
Г	трансформатор с грозозащитой
Д	трансформатор для питания электродегидраторов
Ж	ттрансформатор защищенный
З	трансформатор защищенный (с азотной защитой)
К	трансформатор с кабельными вводами
Л	трансформатор с литая изоляция
М	трансформатор для металлургического производства
Н	трансформатор с негорючим диэлектриком (мидель, силикон, т.д.)
П	трансформатор передвижной для железных дорог
П	трансформатор печной
П	трансформатор преобразовательный
С	трансформатор для собственных нужд генерирующих станций
С	трансформатор сухой
У	трансформатор сухой
Ф	трансформатор с форсированной система охлаждения
Ш	трансформатор шахтный
Э	трансформатор для питания электропривода

ТРАНСФОРМАТОРЫ

   В этой статье мы поговорим о трансформаторах, устройствах способных повышать или понижать напряжение при переменном токе. Существуют различные по конструкции и предназначению трансформаторы. Например есть как однофазные, так и трехфазные. На фото изображен однофазный трансформатор:

Трансформатор однофазный

   Трансформатор напряжения соответственно будет называться повышающим, если на выходе со вторичной обмотки напряжение выше, чем в первичной, и понижающим, если, напряжение во вторичной обмотке ниже, чем в первичной. На рисунке ниже изображена схема работы трансформатора:

Принципиальная схема трансформатора

   Красным (на рисунке ниже) обозначена первичная обмотка, синим вторичная, также изображен сердечник трансформатора, собранный из пластин специальной электротехнической стали. Буквами U1 обозначено напряжение первичной обмотки. Буквами I1 обозначен ток первичной обмотки. U2 обозначено напряжение на вторичной обмотке, I2 ток во вторичной. В трансформаторе две или более обмоток индуктивно связаны. Также трансформаторы могут использоваться для гальванической развязки цепей.

Принцип работы трансформатора

Принцип действия трансформатора

   При подаче напряжения на первичную обмотку в ней наводится ЭДС самоиндукции. Силовые линии магнитного поля пронизывают не только ту катушку, которая наводит ток, но и расположенную на том же сердечнике вторую катушку (вторичную обмотку) и наводит также в ней ЭДС самоиндукции. Отношение числа витков первичной обмотки к вторичной называется Коэффициентом трансформации. Записывается это так:

• U1 =напряжение первичной обмотки.
  
• U2 = напряжение вторичной обмотки.
  
• w1 = количество витков первичной обмотки.
  
• w2 = количество витков вторичной обмотки.
  
• кт = коэффициент трансформации.
  

Коэффициент трансформации — формула

   Если коэффициент трансформации меньше единицы, то трансформатор повышающий, если больше единицы, понижающий. Разберем на небольшом примере: w1 количество витков первичной обмотки равно условно равно 300, w2 количество витков вторичной обмотки равно 20. Делим 300 на 20, получаем 15. Число больше единицы, значит трансформатор понижающий. Допустим, мы мотали трансформатор с 220 вольт, на более низкое напряжение, и нам теперь нужно посчитать, какое будет напряжение на вторичной обмотке. Подставляем цифры: U2=U1\кт = 220\15 = 14.66 вольт. Напряжение на выходе с вторичной обмотки будет равно 14.66 вольт.

Трансформаторы на схемах

   Обозначается на принципиальных схемах трансформатор так:

Обозначение трансформатора на схемах

   На следующем рисунке изображен трансформатор с несколькими вторичными обмотками:

Трансформатор с двумя вторичными обмотками

   Цифрой «1» обозначена первичная обмотка (слева), цифрами 2 и 3 обозначены вторичные обмотки (справа).

Сварочные трансформаторы

   Существуют специальные сварочные трансформаторы. 

Сварочный трансформатор

   Сварочный трансформатор предназначен для сварки электрической дугой, он работает как понижающий трансформатор, снижая напряжение на вторичной обмотке, до необходимой величины для сварки. Напряжение вторичной обмотки бывает не более 80 Вольт. Сварочные трансформаторы рассчитаны на кратковременные замыкания выхода вторичной обмотки, при этом образуется электрическая дуга, и трансформатор при этом не выходит из строя, в отличие от силового трансформатора.  

Силовые трансформаторы

   Электроэнергия передается по высоковольтным линиям от генераторов, где она вырабатывается до высоковольтных подстанций потребителя, в целях сокращения потерь, при высоком напряжении равном 35-110 киловольт и выше. Перед тем, как мы сможем использовать эту энергию, её напряжение нужно понизить до 380 вольт, которое подводится к электрощитовым, находящимся в подвалах многоквартирных домов. Трехфазные трансформаторы обычно бывают рассчитаны на большую мощность. В электросетях на трансформаторных подстанциях стоят трансформаторы понижающие напряжение с 35 или 110 киловольт, до 6 или 10 киловольт, наверное все видели такие трансформаторы величиной с небольшой дом:

Фото высоковольтный трансформатор

   Трансформаторы с 6-10 киловольт на 380 вольт расположены вблизи потребителей. Такие трансформаторы стоят на трансформаторных подстанциях расположенных во многих дворах. Они поменьше размерами, но вместе с ВН (выключателями нагрузки) которые ставятся перед трансформатором и вводными автоматами и фидерами могут занимать двух этажное здание. 

Трансформатор 6 киловольт

   У трехфазных трансформаторов обмотки соединяются не так, как у однофазных трансформаторов. Они могут соединяться в звезду, треугольник и звезду с выведенной нейтралью. На следующем рисунке приведена как пример одна из схем соединения обмоток высокого напряжении и низкого напряжения трехфазного трансформатора:

Пример соединения обмоток силового трансформатора

   Трансформаторы существуют не только напряжения, но и тока. Такие трансформаторы применяют для безопасного измерения тока при высоком напряжении. Обозначаются на схемах трансформаторы тока следующим образом:

Изображение на схемах трансформатор тока

   На фото далее изображены именно такие трансформаторы тока:

Трансформатор тока — фото

   Существуют также, так называемые, автотрансформаторы. В этих трансформаторах обмотки имеют не только магнитную связь, но и электрическую. Так обозначается на схемах лабораторный автотрансформатор (ЛАТР):

Лабораторный автотрансформатор — изображение на схеме

   Используется ЛАТР таким образом, что включая в работу часть обмотки, с помощью регулятора, можно получить различные напряжения на выходе. Фотографию лабораторного автотрансформатора можно видеть ниже:

Фото ЛАТР

   В электротехнике существуют схемы безопасного включения ЛАТРа с гальванической развязкой с помощью трансформатора:

Безопасный ЛАТР изображение на схеме

   Для согласования сопротивления разных частей схемы служит согласующий трансформатор. Также находят применение измерительные трансформаторы для измерения очень больших или очень маленьких величин напряжения и тока.

Тороидальные трансформаторы

   Промышленность изготавливает и так называемые тороидальные трансформаторы. Один из таких изображен на фото: 

Фотография — тороидальный трансформатор

   Преимущества таких трансформаторов по сравнению с трансформаторами обычного исполнения заключаются в более высоком КПД, меньше звуковой дребезг железа при работе, низкие значения полей рассеяния и меньший размер и вес.

   Сердечники трансформаторов, в зависимости от конструкции могут быть различными, они набираются из пластин магнитомягкого материала, на рисунке ниже приведены примеры сердечников:

Сердечники трансформаторов — рисунок

   Вот в кратце и вся основная информация о трансформаторах в радиоэлектронике, более подробно разные частные случаи можно рассмотреть на форуме. Автор AKV.

   Форум по трансформаторам

   Форум по обсуждению материала ТРАНСФОРМАТОРЫ

Буквенное обозначение силовых трансформаторов

Структурная схема условного обозначения трансформатора

Буквенная часть условного обозначения должна содержать обозначения в следующем порядке:

1. Назначению трансформатора (может отсутствовать)

А — автотрансформатор
Э — электропечной

2. Количество фаз

О — однофазный трансформатор
Т — трехфазный трансформатор

3. Расщепление обмоток (может отсутствовать)

Р — расщепленная обмотка НН

4. Система охлаждения

1) Сухие трансформаторы

С — естественное воздушное при открытом исполнении
СЗ — естественное воздушное при защищенном исполнении
СГ — естественное воздушное при герметичном исполнении
СД — воздушное с дутьем

2) Масляные трансформаторы

М — естественное масляное
МЗ — с естественным масляным охлаждением с защитой при помощи азотной подушки без расширителя
Д — масляное с дутьем и естественной циркуляцией масла
ДЦ — масляное с дутьем и принудительной циркуляцией масла
Ц — масляно-водяное с принудительной циркуляцией масла

3) С негорючим жидким диэлектриком (совтолом)

Н — естественное охлаждение негорючим жидким диэлектриком
НД — охлаждение негорючим жидким диэлектриком с дутьем

5. Конструктивная особенность трансформатора (в обозначении может отсутствовать)

Л — исполнение трансформатора с литой изоляцией
Т — трехобмоточный трансформатор (для двухобмоточных трансформаторов не указывают)
Н — трансформатор с РПН;
З — трансформатор без расширителя и выводами, смонтированными во фланцах на стенках бака, и с азотной подушкой
Ф — трансформатор с расширителем и выводами, смонтированными во фланцах на стенках бака 
Г — трансформатор в гофробаке без расширителя — «герметичное исполнение»
У — трансформатор с симметрирующим устройством
П — подвесного исполнения на опоре ВЛ
э — трансформатор с пониженными потерями холостого хода (энергосберегающий)

6. Назначение (в обозначении может отсутствовать)

С — исполнение трансформатора для собственных нужд электростанций
П — для линий передачи постоянного тока
М — исполнение трансформатора для металлургического производства
ПН — исполнение для питания погружных электронасосов
Б — для прогрева бетона или грунта в холодное время года (бетоногрейный) , такой же литерой может обозначаться трансформатор для буровых станков
Э — для питания электрооборудования экскаваторов (экскаваторный
ТО — для термической обработки бетона и грунта, питания ручного инструмента, временного освещения

Для автотрансформаторов при классах напряжения стороны С.Н или НН 110 кВ и выше после класса напряжения стороны ВН через черту дроби указывают класс напряжения стороны СН или НН.

Примечание. Для трансформаторов, разработанных до 01.07.87, допускается указывать последние две цифры года выпуска рабочих чертежей.

Условное обозначение соединения обмоток трехфазного трансформатора звездой. Обозначение трансформатора на схеме

При построении векторных диаграмм трансформатора считалось, что ЭДС фазы обмотки ВН Ė АХ и обмотки НН Ė ах совпадают по фазе. Но это справедливо лишь при условии намотки первич­ной и вторичной обмоток трансформатора в одном направлении и одноименной маркировке выводов этих обмоток, рис. 46, а. Если же в трансформаторе изменить направление обмотки НН или же переставить обозначения ее выводов, то ЭДС Ė ах окажется сдвинутой по фазе относительно ЭДС Ė АХ на 180° (рис. 46, б). Сдвиг фаз между ЭДС Ė АХ и Ė ах принято выражать группой соединения. Так как этот сдвиг фаз может изменяться от 0 до 360°, а кратность сдвига составляет 30°, то для обозначения группы соединения принят ряд чисел: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 и 0.

Угол смещения вектора линейной ЭДС обмотки НН по отношению к вектору линейной ЭДС обмотки ВН определяют умножением числа, обозначающего группу соединения, на 30°. Угол смещения отсчиты­вают от вектора ЭДС обмотки ВН по часовой стрел­ке до вектора ЭДС обмотки НН. Например, группа соединения 5 указывает, что вектор ЭДС НН отстает по фазе от вектора ЭДС ВН на угол 5×30° = 150°.

Для лучшего понимания принятого обозначения групп соединения пользуются сравнением с часами. При этом вектор ЭДС обмотки ВН соответствует минутной стрелке, установленной на цифре 12, а вектор ЭДС обмотки НН – часовой стрелке (рис. 47). Так же необходимо иметь в виду, что совпадение по фазе векторов ЭДС Ė АХ и Ė ах эквивалентное сов­падению стрелок часов на циферблате, обозначается группой 0 (а не 12). Кроме того, следует помнить, что за положительное направление вращения векто­ров ЭДС принято их вращение против часовой стрелки.

Таким образом, в однофазном трансформаторе возможны лишь две группы соединения: группа 0, соответствующая совпа­дению по фазе Ė АХ и Ė ах ,и группа 6, соответствующая сдвигу фаз между Ė АХ и Ė ах на 180°. Из этих групп ГОСТ предусматри­вает лишь группу 0, она обозначается I/I — 0.

Применением разных способов соединения обмоток в трех­фазных трансформаторах можно создать 12 различных групп со­единения. Рассмотрим в качестве примера схему соединений «звезда–звезда» (рис. 48, а ). Векторные диаграммы ЭДС показы­вают, что сдвиг между линейными ЭДС Ė АВ и Ė ab в данном слу­чае равен нулю. В этом можно убедиться, совместив точки А и а при наложении векторных диаграмм ЭДС обмоток ВН и НН. Сле­довательно, при указанных схемах соединения обмоток имеет ме­сто группа 0; обозначается Y/Y — 0. Если же на стороне НН в ну­левую точку соединить зажимы а , b и с , а снимать ЭДС с зажимов х , у и z , то ЭДС Ė ab изменит фазу на 180° и трансформатор будет принадлежать группе 6 (Y/Y — 6) (рис. 48, б ).

Рис. 46. Группы соединения обмоток однофазных транс­форматоров:

а – группа I/I – 0; б – группа I/I – 6

Рис. 47. Сравнение положения стрелок часов с обозначением групп соединения

При соединении обмоток «звезда–треугольник», показанном на рис. 49, а , имеет место группа 11 (Y/D — 11). Если же поменять местами начала и концы фазных обмоток НН, то вектор Ė ab по­вернется на 180° и трансформатор будет относиться к группе 5 (Y/D — 5) (рис. 49, б).

Рис. 48. Схемы соединения обмоток и векторные диаграммы:

а – для группы Y/Y – 0; б – для группы Y/Y – 6

Рис. 49. Схемы соединения обмоток и векторные диаграммы:

а – для группы Y/D – 11; б – для группы Y/D – 5

При одинаковых схемах соединения обмоток ВН и НН, на­пример Y/Y и D/D, получают четные группы соединения, а при неодинаковых схемах, например Y/D или D/Y, – нечетные.

Рассмотренные четыре группы соединения (0, 6, 11 и 5) назы­вают основными . Из каждой основной группы соединения мето­дом круговой перемаркировки выводов на одной стороне транс­форматора, например на стороне НН (без изменения схемы соединения), можно получить по две производные группы. На­пример, если в трансформаторе с группой соединения Y/Y – 0 (рис. 48, а ) выводы обмотки НН перемаркировать и вместо после­довательности abc принять последовательность cab , то вектор ЭДС Ė ab повернется на 120°, при этом получим группу соедине­ния Y/Y – 4. Если же выводы обмоток НН перемаркировать в по­следовательность bca , то вектор Ė ab повернется еще на 120°, а всего на 240°; получим группу Y/Y — 8.

Рис. 50. Схемы и группы соединения обмоток трехфазных

двухобмоточных трансформаторов

Аналогично от основной группы 6 путем круговой перемаркировки получают производные группы 10 и 2, от основной группы 11 – производные группы 3 и 7, от основной группы 5 – произ­водные группы 9 и 1.

ГОСТ определяет схемы и группы соединения, применяемые для силовых двухобмоточных транса форматоров общепромышленного назначения (рис. 50).

Содержание:

В электрических схемах очень часто возникает необходимость в повышении или понижении напряжения. Для выполнения таких преобразований существуют специальные устройства — трансформаторы. В конструкцию прибора входят обмотки в количестве две и более, намотанные на ферромагнитный сердечник. Поэтому обозначение трансформатора на схеме осуществляется, исходя из конкретной модели и конструктивных особенностей.

Основные типы и принцип действия трансформаторов

Существуют различные типы трансформаторов, отображаемые соответственно на электрических схемах. Например, при наличии только одной обмотки, такие устройства относятся к категории автотрансформаторов. Основные конструкции этих приборов, в зависимости от сердечника, бывают стержневые, броневые и . Они имеют практически одинаковые технические характеристики и различаются лишь по способу изготовления. Каждое устройство, независимо от типа, состоит из трех основных функциональных частей — магнитопровода, обмоток и системы охлаждения.

Схематическое изображение трансформатора тесно связано с принципом его работы. Все особенности конструкции отражаются в электрической схеме. Очень хорошо просматривается первичная и вторичная обмотка. К первичной обмотке поступает ток от внешнего источника, а с вторичной обмотки снимается уже готовое выпрямленное напряжение. Преобразование тока происходит за счет переменного магнитного поля, возникающего в магнитопроводе.

Схематическое обозначение трансформаторов

Изображение трансформаторов на схемах определяется ГОСТами, разработанными еще при СССР. С незначительными изменениями и дополнениями они продолжают действовать и в настоящее время. В этом документе определены все известные виды трансформаторов, автотрансформаторов и их условные графические изображения, которые могут выполняться ручным способом или с помощью специальных компьютерных программ.

Условные графические изображения трансформаторов и автотрансформаторов могут быть построены тремя основными способами:

• Упрощенная однолинейная схема (чертеж 1) отображает трансформаторные обмотки в виде двух окружностей. Их выводы показываются одной линией, на которую черточками наносится количество этих выводов.
• Для автотрансформаторов предусмотрена развернутая дуга (чертеж 2), отображающая сторону более высокого напряжения.
• Упрощенные многолинейные обозначения обмоток трансформаторов и автотрансформаторов (чертежи 3 и 4) такие же, как и на однолинейных схемах.

Исключения составляют обозначения выводов обмоток, представленные в виде отдельных линий. Кроме того, существуют развернутые обозначения обмоток, изображаемые в виде полуокружностей, соединенных в цепочку (). В данной схеме не устанавливается число полуокружностей и направление выводов обмотки. Начало обмотки обозначается точкой .

В зависимости от конструкции, трансформаторы отображаются на схемах следующим образом: трансформатор без магнитопровода с постоянной связью (рисунок 1) и с переменной связью (рисунок 2). Полярность мгновенных значение напряжения (рисунок 3) представлена на примере трансформатора с двумя обмотками и указателями полярности. Трансформаторы с магнитодиэлектрическими магнитопроводами обозначаются как обычный (рисунок 4) и подстраиваемый (рисунок 5).

Существуют и другие схематические обозначения, отображающие количество фаз, расположение отводов, тип соединения (звезда или треугольник) и другие параметры.

• Чертеж 1 — ступенчатое регулирование трансформатора.
• Чертеж 2 — однофазный трансформатор с ферромагнитным сердечником. Между обмотками имеется экран.
• Чертеж 3 — дифференциальный трансформатор. Местом отвода служит средняя точка одной из обмоток.

• Чертеж 4 — однофазный трансформатор с тремя обмотками и ферромагнитным сердечником.
• Чертеж 5 — трехфазный трансформатор с ферромагнитным сердечником. Соединение обмоток выполнено звездой. В одном из вариантов может быть вывод средней нейтральной точки.
• Чертеж 6 — трехфазное устройство с ферромагнитным магнитопроводом (сердечником). Соединение обмоток выполнено по схеме звезда-треугольник с выводом средней нейтральной точки.

• Чертеж 7 — трансформатор, рассчитанный на три фазы. Обмотки соединяются комбинированно методом звезды и зигзага с выводом средней точки.
• Чертеж 8 — тип устройства такой же, как и на предыдущих чертежах. Основное соединение — звезда, при необходимости регулировки под нагрузкой используется треугольник-звезда с выводом нейтральной точки.

• Чертеж 9 — три фазы, три обмотки, соединенные по схеме звезда-звезда.
• Чертеж 10 — схема вращающегося трансформатора. Таким способом обозначаются обмотки статора и ротора, соединенные между собой. Схема может меняться, в зависимости от конструкции и назначения машины.
• Чертеж 11 — типовое устройство, в котором одна обмотка соединена звездой, а две другие обмотки — обратными звездами. Из двух обмоток выведены нейтральные точки, соединенные с уравнительным дросселем.

• Чертеж 12 — группа трансформаторов, состоящая из трех однофазных устройств с двумя обмотками, соединенными по схеме звезда-треугольник.
• Чертеж 13 — схема однофазного автотрансформатора с ферромагнитным сердечником.
• Чертеж 14 — однофазный автотрансформатор с функцией регулировки напряжения.

• Чертеж 15 — трехфазный автотрансформатор с ферромагнитным сердечником и обмотками, соединенные звездой.
• Чертеж 16 — автотрансформатор на девять выводов.
• Чертеж 17 — однофазный автотрансформатор с третичной обмоткой.

Существуют и другие конструкции трансформаторных устройств, которые отображаются на электрических схемах:

• С одной вторичной обмоткой (рисунок 18).
• Две вторичные обмотки и один магнитопровод (рисунок 19).
• Два магнитопровода и две вторичные обмотки. Если магнитопроводов более двух, их можно не изображать (рисунок 20).
• Шинный трансформатор тока с нулевой последовательностью и катушкой подмагничивания (рисунок 21).

Кроме приведенных примеров, обозначение трансформатора на схеме существует и в других вариантах. Более подробно с ними можно ознакомиться в специальных справочниках по электротехнике.

Группой соединения обмоток трансформатора называется угол сдвига между векторами одноименных линейных ЭДС первичной (ВН) и вторичной (НН) обмоток трансформатора.

1. Для характеристики относительного сдвига фаз линейных ЭДС обмоток ВН и НН вводится понятие группы соединения обмоток трансформатора.

2. Фазовый сдвиг между одноименными линейными ЭДС обмоток ВН и НН зависит от обозначения их выводов (концов), от направления намотки и от схемы соединения. Этот угол, как будет показано далее, кратен 30°.

Группа соединения обозначается целым положительным числом, получающимся от деления на 30° угла сдвига между линейными ЭДС одноименных обмоток ВН и НН трансформатора. Отсчет угла производят от вектора ЭДС ВН по направлению вращения часовой стрелки.

Трансформаторы, имеющие одинаковый сдвиг фаз между линейными ЭДС обмоток ВН и НН, относятся к одной и той же группе соединения.

В трехфазных трансформаторах схемы соединения Y, D, Z («звезда», «треугольник», «зигзаг») могут образовывать 12 различных групп со сдвигом фаз линейных ЭДС через 30°. В связи с этим на практике принято определять группу соединения с помощью стрелок на часовом циферблате (угол между любыми двумя цифрами кратен 30°). Это так называемый «часовой метод» определения группы соединения трансформатора.

Для определения группы соединения трансформатора по «часовому методу» необходимо совместить минутную стрелку вектором линейной ЭДС обмотки ВН, а часовую – с вектором линейной ЭДС обмотки НН. Далее обе стрелки поворачиваются так, чтобы минутная стрелка показывала на цифру 12, тогда часовая стрелка укажет час, соответствующий группе соединения трансформатора.

Рассмотрим определение группы соединения при помощи топографической векторной диаграммы на примере соединения обмоток трансформатора по схеме Y/ Y – 0.

Задавшись произвольной маркировкой выводов обмоток ВН и НН, и соединив электрически два одноименных зажима (например, A и a , рис.7), измеряют ЭДС .

Выбрав масштаб, строят векторную диаграмму линейных ЭДС первичной обмотки (ВН). Так как выводы A и а совпадают, то на диаграмме эти точки должны быть совмещены. Точка b строится следующим образом. Строится окружность радиусом, равным с центром в точке B . Далее строится еще одна окружность радиусом, равным с центром в точке С . Точкой пересечения этих окружностей и является точка b , которая находится на расстоянии от точки a . Аналогичным образом строится точка c , которая находиться на расстоянии от точки а . По углу сдвига между одноименными линейными ЭДС определяется группа соединения (в рассматриваемом случае Y/ Y – 0).

Схемы соединения обмоток трехфазных трансформаторов могут образовывать группы:

· Y/Y, D/D, D/Z образуют четные группы: 0, 2, 4, 6, 8, 10;

· Y/D, D/Y, Y/Z образуют нечетные группы: 1, 3, 5, 7, 9, 11.

При построении векторных диаграмм необходимо руководствоваться следующими правилами. Направление намотки всех обмоток считается одинаковым; векторы ЭДС обмоток ВН и НН, расположенные на одном стержне, совпадают по фазе, если в рассматриваемый момент времени ЭДС этих обмоток направлены к одноименным выводам, а если наоборот, то сдвинуты на 180°.

Трехфазные трансформаторы с соединением обмоток Y/Y, D/D, D/Z образуют группы 0 и 6, с соединением обмоток Y/D, D/Y, Y/Z – группы 11 и 5, если на каждом стержне магнитопровода размещены одноименные фазы.

Если у одной из стороны, например НН, сделать перемаркировку (не изменяя самих соединений) обозначений выводов (без изменения самих соединений): вместо a – b – c сделать с – a – b и затем b– c – a , то можно получить из группы 0 соответственно группы 4 и 8, из группы 6 – группы 10 и 2; из группы 11 – группы 3 и 7, из группы 5 – группы 9 и 1.

В России стандартизованы трехфазные трансформаторы Y/Y н – 0, Y н /D — 11 и Y/Z н – 11; однофазные 1/1 – 0.

Убедившись, что оба трансформатора принадлежат к одной группе, делается заключение о возможности включения их на параллельную работу.

Предположим, что два трансформатора, одинаковые по своим параметрам, но имеющие разные группы соединения обмоток включены на параллельную работу. Пусть первый трансформатор имеет группу соединения Y/Y – 0, а второй Y/D — 11. Тогда векторы линейных ЭДС вторичных обмоток будут сдвинуты на угол 30°, геометрическая сумма линейных ЭДС вторичных обмоток , уравнительный ток будет очень большим:

,

трансформаторы могут выйти из строя.

Параллельная работа трансформаторов

Собирается схема по рис.8. Следует опытным путем проверить соответствие маркировки. Для этого необходимо измерить напряжение между одноименными зажимами вторичных обмоток трансформаторов: . Одну пару одноименных выводов, например a – a 1 соединить перемычкой. Если маркировка определена правильно, то напряжение между одноименными зажимами будет равно нулю, а между разноименными, например между a и b 1 — .После этого рубильник «П» можно замкнуть.

Схемы и группы соединения обмоток трансформаторов | Справка

Стандартами установлены условное графическое изображение обмоток, схем их соединения между собой и буквенные обозначения (рис. 1, а, б, в).
Начала фазных обмоток ВН трехфазных трансформаторов обозначают прописными латинскими буквами А, В, С, концы — буквами X, Y, Z. Чередование фаз А, В, С принято считать слева направо, если смотреть на трансформатор со стороны отводов ВН. Начала обмоток НН обозначают строчными латинскими буквами. a, b, с, концы — буквами, х, у, z.
Для трехобмоточных трансформаторов начала обмоток среднего напряжения СН обозначают буквами Ат, Вт, Ст, концы — буквами Хт,
Начала и концы обмоток однофазных трансформаторов обозначают так же, как обмотки первых фаз трехфазных трансформаторов: А—X, Ат—Хт, а—х.
Обмотки, размещенные на стержнях двухстержневой магнитной системы однофазного трансформатора, могут быть соединены параллельно или последовательно. Однако при этом учитывают направление намотки витков обмоток и магнитного поля, которое в стержнях возбужденной магнитной системы направлено противоположно. Если, например, первичной обмоткой является обмотка ВН и подведенным к ней напряжением возбуждена магнитная система, то для получения удвоенной эдс (напряжения) на зажимах а—х последовательно соединенных обмоток направление намотки витков в каждой обмотке должно быть одинаковым и они должны быть соединены по схеме, изображенной на рис. 1, а, а при обмотках с разным направлением намотки витков — по схеме рис. 1,6. При параллельном соединении обмоток с разнонаправленными витками для получения на зажимах а—х эдс (напряжения), индуцированной в одной обмотке, соединение должно быть выполнено по схеме рис. 1, в, а с одинаковым направлением намотки — по схеме рис. 2, г.

Рис. 1. Графическое изображение и буквенное обозначение начал и концов фазных обмоток трехфазного трансформатора: а — обмоток ВН, б — обмоток СН, в — обмоток НН

Если при указанных направлениях намотки витков обмоток схемы с последовательным или параллельным соединением (ошибочно) поменять местами, то результирующее напряжение (эдс) на зажимах а—х будет равно нулю. Такой же результат получится, если схемы соединения оставить без изменения, а на одном из стержней в обмотке изменить направление намотки витков на противоположное. Отсюда следует, что при сборке схемы трансформатора следует внимательно проверять правильность намотки витков обмоток и соответствие их стержням.

Рис. 2. Возможные схемы соединения обмоток    Рис. 3. Обмотки левой (а) одного из напряжений однофазного трансформатора  и правой (б) намоток (а, б, в, г)

Для исключения ошибок обмотки трансформаторов подразделяют по направлению на левые и правые.
Левыми называют обмотки, у которых обход витков от начала обмотки идет против часовой стрелки, если смотреть на нее сверху, правыми — по часовой стрелке (рис. 3).
При сборке схем обмоток трансформатора большое значение придается не только получению результирующего напряжения
на его зажимах, но и направлению векторов напряжений первичной и вторичной обмоток, определяющих группу соединения трансформатора, которая является одним из условий возможности включения трансформатора на параллельную работу с другим трансформатором.
Стандартом предусмотрены группы соединений обмоток трансформаторов: нулевая (0) и 11-я.

Таблица  1 Схема и группа соединения обмоток однофазного двухобмоточного трансформатора

За единицу группы принят угол смещения вектора линейного напряжения обмотки НН относительно соответствующего вектора линейного напряжения обмотки ВН, равный 30°. Смещение отсчитывают от вектора линейного напряжения ВН по часовой стрелке. Группа 0 обозначает совпадение векторов линейных напряжений обмоток НН и ВН, а группа 11 —смещение их на 330° (11X30°). В однофазных трансформаторах группу определяет смещение векторов фазных напряжений.
Получение той или иной группы зависит от направления намотки и схемы соединения обмоток, последовательности соединения фазных обмоток и чередования фаз при сборке схем. При этом большое значение придается направлению намотки обмоток, так как от этого зависит направление эдс, индуцированной в обмотке.
В табл. 1 показано обозначение схемы стандартной — нулевой группы соединения обмоток однофазных двухобмоточных трансформаторов.
Ранее применяемую группу 6 в трансформаторах пересоединяют в нулевую; для этого достаточно обмотки одного из напряжений одного направления заменить на обмотки другого направления, например правые на левые, или перемаркировать их — начало обмотки считать концом, конец — началом.
Фазные обмотки трехфазных трансформаторов (рис. 8) могут быть соединены в звезду — Y , треугольник — А, или зигзаг — эти схемы в тексте обозначают соответственно буквами Y, Д и Z.
Схема соединения в звезду получается, если концы фазных обмоток, например ВН, X, Y, Z трехфазной системы токов, соединить гальванически между собой (рис. 3).
Фазные напряжения Uao, Ubo и UCo обмоток возбужденной магнитной системы (диаграмма справа) определяются разностью
потенциалов между их началами и концами. На векторной диаграмме рисунка они изображены тремя отрезками ЛО, 50 и СО под углом 120° друг к другу, основываясь на том, что в трехфазной симметричной системе токов переменные эдс, токи и напряжения сдвинуты по фазе (времени) на угол 120°. Потенциал точки гальванического соединения концов фазных обмоток равен нулю; ее принято называть нейтралью и обозначать буквой н или 0. Исходящие из нейтрали векторы фазных напряжений (эдс) как бы образуют трехлучевую звезду, отсюда и название схемы — «звезда». Если от нейтрали сделано ответвление проводником, имеющим наружный зажим, то на векторных диаграммах ее обозначают кружком, а на схемах — буквой О (см. рис. 4).

Рис.  3,   Соединение   фазных обмоток в звезду и векторная диаграмма их напряжений

Рис. 4. Соединение фазных обмоток в треугольник и векторная диаграмма их напряжений: а — а—у, b—2, с—х; b — a—z, b—x, с—у
Линейные (междуфазные) напряжения UA, UB и Uc обмоток (рис. 3) определяются разностью потенциалов между началами соответствующих фазных обмоток или, что то же самое, геометрической разностью векторов фазных напряжений; они в ѵ3 раза больше фазных — это легко доказывается математически и геометрическим построением.
Схему соединения в треугольник можно получить двумя способами: соединением фазных обмоток, например НН, в последовательности а—у, b—z, с—х (рис. 4, а) или а—г9. b—х, с—у (рис. 4,6). Как видно на диаграммах, разница в соединениях приводит к изменению направлений векторов линейных напряжений (в треугольнике они же и фазные) на 180°. Это обстоятельство имеет существенное значение для получения требуемой группы в трехфазных трансформаторах.
Получение нулевой группы при соединении первичных и вторичных обмоток трансформатора в звезду, показано на рис. 4, а, при этом имеется в виду, что обмотки ВН и НН одного направления.
На векторных диаграммах стрелками обозначены векторы фазных и линейных напряжений, обмоток ВН и НН, на третьей диаграмме (рисунок справа)—векторы линейных напряжений, для примера, фаз В и b при условном совмещении точек А и а диаграмм «звезд». Совпадение их направлений указывает на нулевую группу.

Рис. 5. Схемы и группы соединений обмоток трехфазного двухобмоточного трансформатора: а — соединение звезда — звезда в нулевую   группу;   б — соединение   звезда — треугольник в одиннадцатую группу

Получение группы 11 при соединении обмоток ВН в звезду, а НН в треугольник показано на рис. 5, б. На диаграммах видно, что векторы линейных напряжений обмоток ВН и НН сдвинуты друг относительно друга по фазе на 330°, это указывает на то, что трансформатор имеет группу 11. В условном обозначении схемы (рис. 5, а) индекс «Н» указывает на то, что от нейтрали сделано ответвление (отвод проводником) на внешний зажим. Построением векторных диаграмм по аналогии можно показать получение групп и схем при соединении фазных обмоток в зигзаг (табл. 2).
Исходя из приведенных пояснений и рисунков следует, что при одних и тех же схемах соединения обмоток можно получать разные группы: при схеме звезда — звезда с нулевой группой легко образуется группа 6; для этого достаточно у обмоток ВН или НН сделать перемаркировку начал и концов, или скажем для примера, обмотки левого направления поменять на правые; при схеме звезда — треугольник с группой 11 получается группа
5, если соединение фазных обмоток треугольника в последовательности а—у; b—z\ с—х заменить соединением а—z\ b—х; с—у, а концы х, yf z перемаркировать в «начала» — а, b, с.

Аналогичным пересоединением обмоток можно перейти с группы 5 на 11. Заметим, что группы 6 и 5 устарели, однако часть трансформаторов с этими группами еще имеется в эксплуатации, и при ремонтах их следует пересоединять в стандартные группы.

Таблица 2. Схемы соединения обмоток, векторные диаграммы напряжений и условные обозначения трехфазных двухобмоточных силовых трансформаторов общего назначения (ГОСТ 11677-85)

Комбинирование направления намотки обмоток, чередования фаз, последовательности соединения начала и концов обмоток при сборке схем позволяет получить двенадцать групп соединения. Чтобы исключить ошибки, соединению обмоток для получения требуемых схем и групп уделяют особое внимание.
Группы соединения обмоток параллельно работающих трансформаторов должны быть одинаковыми. Включение на параллельную работу трансформаторов с разными группами недопустимо, так как это приводит к большим уравнительным токам.
Приведенные выкладки в равной степени относятся к трехобмоточным трансформаторам, автотрансформаторам и трансформаторам специального назначения.

Научитесь интерпретировать однолинейную схему (SLD)

Однолинейную схему (SLD)

Обычно мы изображаем электрическую распределительную систему в виде графического представления, называемого однолинейной схемой (SLD) (SLD) . Одна линия может отображать всю систему или ее часть. Он очень универсален и всеобъемлющ, поскольку может изображать очень простые цепи постоянного тока или очень сложную трехфазную систему.

Научитесь интерпретировать однолинейную схему — SLD (на фото: пример однолинейной схемы силовой подстанции 66 / 6,6 кВ)

Мы используем общепринятых электрических символов для обозначения различных электрических компонентов и их взаимосвязи в цепи или системе.Чтобы интерпретировать SLD, вам сначала необходимо ознакомиться с электрическими символами. На этой диаграмме показаны наиболее часто используемые символы.

Отдельные электрические символы
Обозначение	Идентификация	Пояснение
	Трансформатор	Представляет различные трансформаторы от жидкостных до сухих. Дополнительная информация обычно печатается рядом с символом, обозначающим соединения обмоток, первичное / вторичное напряжение и номинальные значения кВА или МВА.
	Съемный или выкатной выключатель	Обычно представляет собой выкатной выключатель среднего напряжения 5 кВ и выше.
	Положение съемного или выкатного автоматического выключателя в будущем.	Представляет собой конструкцию, оборудованную для установки автоматического выключателя в будущем, обычно называемую положением.
	Выкатной выключатель	Представляет собой стационарный выключатель низкого напряжения.
	Съемный или выкатной автоматический выключатель	Представляет собой выкатной выключатель низкого напряжения.
	Выключатель	Обозначает выключатель в системах низкого или среднего / высокого напряжения (показано разомкнутое положение)
	Предохранитель	Обозначает предохранители низкого или среднего / высокого напряжения.
	Шинный канал	Представляет шинный канал низкого и среднего / высокого напряжения.
	Трансформатор тока	Представляет собой трансформаторы тока, устанавливаемые в собранном оборудовании. Показано соотношение 4000A к 5A.
	Трансформатор потенциала или напряжения	Обозначает трансформаторы напряжения, обычно устанавливаемые в собранном оборудовании. Показано соотношение 480 В к 120 В.
	Заземление	Обозначает точку заземления
	Батарея	Представляет батарею в комплекте оборудования
	Двигатель	Представляет двигатель, а также показаны буквой «M» внутри круга.Рядом с символом обычно печатается дополнительная информация о двигателе, такая как мощность в лошадиных силах, частота вращения и напряжение.
	Нормально разомкнутый (NO) контакт	Может представлять одиночный или однополюсный переключатель в разомкнутом положении для управления двигателем
	Нормально замкнутый (NC) контакт	Может представлять одиночный контакт или однополюсный переключатель в замкнутом положении для управления двигателем
	Световой индикатор	Буква внутри круга указывает цвет.Обозначается красный цвет.
	Реле перегрузки	Защищает двигатель в случае возникновения условий перегрузки.
	Конденсатор	Представляет собой множество конденсаторов.
	Амперметр	Обычно отображается буква для обозначения типа счетчика (A = амперметр, V = вольтметр и т. Д.)
	Реле мгновенной максимальной токовой защиты	Номер устройства обозначает тип реле (50 = мгновенная перегрузка по току, 59 = повышенное напряжение, 86 = блокировка и т. Д.)
	Аварийный генератор	Этот символ часто отображается вместе с переключателем.
	Выключатель-разъединитель с предохранителем	Обозначение представляет собой комбинацию предохранителя и размыкающего выключателя с выключателем в разомкнутом положении.
	Управление двигателем низкого напряжения	Символ представляет собой комбинацию нормально разомкнутого контакта (переключателя), реле перегрузки, двигателя и устройства отключения.
	Пускатель двигателя среднего напряжения	Обозначение представляет собой комбинацию выдвижного предохранителя, нормально разомкнутого контакта (переключателя) и двигателя.
	Центр счетчика	Серия круговых символов, обозначающих счетчики, обычно устанавливаемые в общий корпус.
	Центр нагрузки или щит	Один автоматический выключатель, представляющий главное устройство, и другие автоматические выключатели, представляющие фидерные цепи, обычно в общем корпусе.
	Автоматический выключатель	• Автоматический выключатель • Автоматический выключатель без выключателя
	Трансформатор тока с подключенным амперметром	Подключенным прибором может быть другой прибор или несколько различных приборов идентифицируется письмом.
	Защитные реле, подключенные к трансформатору тока	Номера устройств указывают на типы подключенных реле, например: • 67 — Направленная максимальная токовая защита • 51 — Максимальная токовая защита с выдержкой времени

Простая электрическая схема

Теперь, что вы знакомы с электрическими символами, давайте посмотрим, как они используются при интерпретации однолинейных диаграмм.Ниже представлена ​​простая электрическая схема .

Рисунок 1 — Простая однолинейная схема

По символам вы можете сказать, что эта однолинейная схема имеет три резистора и батарею. Электричество течет от отрицательной стороны батареи через резисторы к положительной стороне батареи.

Промышленная однолинейная схема

Теперь давайте рассмотрим промышленную однолинейную схему. При интерпретации однолинейной схемы вы всегда должны начинать с верхнего , где максимальное напряжение составляет , и постепенно снижаться до самого низкого напряжения.Это помогает поддерживать прямые напряжения и пути их прохождения.

Чтобы это было проще объяснить, мы разделили одну строку на три части.

Рисунок 2 — Типичная промышленная однолинейная схема

Area A //

Если начать сверху, вы заметите, что трансформатор подает питание на всю систему. Трансформатор понижает напряжение с 35 кВ до 15 кВ, на что указывают числа рядом с символом трансформатора. После понижения напряжения обнаруживается выкатной выключатель ( a1 ).

Узнаете ли вы символ выкатного выключателя ?

Можно предположить, что этот автоматический выключатель может выдерживать 15 кВ , так как он присоединен к стороне 15 кВ трансформатора, и на однолинейной схеме ничего другого не указано. После выкатного выключателя ( a1 ) от трансформатора он прикрепляется к более толстой горизонтальной линии.

Эта горизонтальная линия представляет собой электрическую шину , которая используется для подачи электричества в другие области или цепи.

Область B //

Вы заметите, что еще два выкатных выключателя (b1 и b2) подключены к шине и питают другие цепи, которые находятся на 15 кВ, поскольку не было никаких признаков изменения напряжения в система. Присоединенный к выкатному выключателю ( b1 ) понижающий трансформатор используется для понижения напряжения в этой области системы с 15 кВ до 5 кВ.

SLD, зона B

На стороне 5 кВ этого трансформатора показан разъединитель .Разъединитель используется для подключения или изоляции оборудования под ним от трансформатора. Оборудование под разъединителем имеет напряжение 5 кВ , поскольку ничто не указывает на обратное.

Узнаете ли вы оборудование, прикрепленное к нижней стороне разъединителя, как два пускателя двигателя среднего напряжения ?

В зависимости от требований конкретной системы может быть подключено несколько пускателей. Теперь найдите второй выкатной выключатель ( b2 ).Этот автоматический выключатель прикреплен к разъединителю с предохранителем и подключен к понижающему трансформатору. Обратите внимание, что все оборудование ниже трансформатора теперь считается оборудованием низкого напряжения, потому что напряжение было понижено до уровня 600 вольт или ниже .

Последним элементом электрооборудования в средней части схемы является другой автоматический выключатель ( b3 ). На этот раз, однако, выключатель представляет собой стационарный выключатель низкого напряжения , как обозначено символом.

Переходя к нижней части однолинейной схемы, обратите внимание, что автоматический выключатель (b3) в середине подключен к шине в нижней части.

Зона C //

Внизу слева, подключенный к шине, находится еще один стационарный выключатель. Внимательно посмотрите на следующую группу символов.

Узнаете символ автоматического включения резерва?

Также обратите внимание, что кружок, который представляет аварийный генератор , прикреплен к автоматическому переключателю.Эта область однолинейной схемы говорит нам о том, что важно, чтобы оборудование, подключенное под автоматическим переключателем, продолжало работать, даже если питание от шины пропадает. Из однолинейной схемы видно, что автоматический переключатель резерва подключит аварийный генератор к цепи, чтобы поддерживать работу оборудования, если питание от шины будет потеряно.

SLD area C

Цепь управления низковольтным двигателем подключена к автоматическому переключателю через низковольтную шину. Убедитесь, что вы узнали эти символы. Хотя нам неизвестна точная функция управления двигателем низкого напряжения в этой цепи, очевидно, что важно поддерживать оборудование в рабочем состоянии. Письменная спецификация обычно предоставляет подробную информацию о приложении.

С правой стороны третьей зоны есть еще один стационарный выключатель, подключенный к шине. Он прикреплен к центру метра , на что указывает символ , образованный тремя кругами .Это означает, что электрическая компания использует эти счетчики для учета мощности, потребляемой оборудованием ниже центра счетчика.

Ниже центра счетчика находится центр нагрузки или щит, который питает ряд меньших цепей. Это может быть центр нагрузки в здании, который питает свет, кондиционер, отопление и любое другое электрическое оборудование, подключенное к зданию.

Еще несколько слов //

Этот чрезмерно упрощенный анализ однолинейной схемы дает вам представление о том, какую историю рассказывают такие схемы о соединениях электрической системы и оборудовании .

Просто имейте в виду, что, хотя некоторые однолинейные диаграммы могут показаться подавляющими из-за своего размера и большого разнообразия представленного оборудования, все они могут быть проанализированы с использованием одного и того же пошагового метода.

Справочная информация // Основы распределения электроэнергии по EATON

Как читать и интерпретировать однолинейную схему — Часть вторая ~ Электрическое ноу-хау

Функция: Трансформатор — это устройство, которое преобразует электрическую мощность в системе переменного тока из одного напряжения или тока в другое напряжение или ток. Принцип работы: Трансформаторы работают по принципу индукции, как показано на рисунке ниже. Когда магнитное поле проводника, по которому течет ток (первичная катушка), движется по другому проводнику (вторичной катушке), во втором проводнике создается индукционное напряжение. Трансформаторы могут повышать или понижать напряжение в зависимости от соотношения первичной и вторичной обмоток.Повышение означает, что выходное напряжение (вторичное) выше входного. Понижение означает, что выходное напряжение меньше входного. Метод классификации: Трансформаторы обозначаются символами в соответствии с их функциями согласно приведенному выше рисунку и классифицируются в соответствии с: . Способ охлаждения Количество фаз Назначение Изоляция между обмотками Способ монтажа Сервис Где были / будут разъяснены следующие темы: Конструкция трансформатора, Типы трансформаторов, Компоненты трансформатора, Трансформатор коэффициента К, Аксессуары для трансформаторов, Трансформатор параллельного подключения, Защита трансформатора, Номинальные параметры трансформатора, Данные паспортной таблички трансформатора, Испытание трансформаторов, Поиск и устранение неисправностей трансформатора, Трансформатор словарь. Данные силового трансформатора Для каждого символа силового трансформатора, который появляется на однолинейной схеме, рядом с символом печатается следующая информация: Примечание, которое определяет, представляет ли символ одного трансформатора группу из трех однофазных трансформаторов, трехфазный трансформатор или однофазный трансформатор, Номинальная мощность кВА с соответствующими обозначениями класса охлаждения, Номинальное первичное и вторичное напряжение, Импеданс в процентах, Схема полярности обмотки. На рисунке ниже отмечена следующая информация: Схема 3-х фазная, 4-х канальная, с частотой 60 Гц. Обозначение трансформатора со следующими данными: 3,750 МВА означает, что этот трансформатор имеет мощность 3,750 МВА Обмотка высокого напряжения рассчитана на 13,8 линейного киловольта (кВ), а обмотка низкого напряжения рассчитана на 380Y линейное вольт / 220 линейное напряжение на нейтраль. Трансформатор соединен треугольником высокого напряжения, звездой низкого напряжения, а клемма нейтрали низкого напряжения заземлена. На рисунке ниже отмечена следующая информация: Схема 3-х фазная, 4-х канальная, с частотой 60 Гц. есть символ трансформатора со следующими данными 15/20 МВА OA / FA, идентифицирующий этот трансформатор как имеющий мощность 15 МВА при использовании охлаждающего оборудования класса OA (масляный и воздушный) и мощность 20 МВА при использовании его ТВС. (вентиляторы и воздушное) охлаждающее оборудование. Обмотка высокого напряжения рассчитана на 69 киловольт между фазами (кВ), а обмотка низкого напряжения — на 13,8 киловольт между фазами. Примечание Z = 7,6% означает, что полное сопротивление трансформатора составляет 7,6%. Если не указано иное, полное сопротивление, показанное на однолинейной схеме, основано на номинальном напряжении трансформатора. Схема полярности показывает, что трансформатор соединен треугольником высокого напряжения, звездой низкого напряжения, а клемма нейтрали низкого напряжения заземлена.

Полярность трансформатора | Energy Central

ВВЕДЕНИЕ

Полярность трансформатора имеет фундаментальное значение для понимания того, как работают трансформаторы и как они используются. Понимание полярности необходимо для правильного параллельного включения однофазных трансформаторов и подключения измерительных трансформаторов (тока и потенциала) к измерительным приборам и защитным реле. Всегда было сложно объяснить полярность трансформатора в понятной для студентов манере.Иногда слушатели спрашивают, почему трансформатор имеет две полярности, а не один. Это логичный вопрос, ответ на который окутан тайной. Эта статья предназначена для разъяснения различных технических элементов полярности трансформатора, что может быть полезно для обучения специалистов, ведущих классы по трансформаторам.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛЯРНОСТИ

Давайте начнем с определения полярности: электрического свойства тела, которое либо развивает магнитные полюса, либо имеет конечные точки, между которыми существует разность потенциалов.Само слово «полярность» относится к этим полюсам, что означает положительный и отрицательный (или северный и южный, как в случае с магнитными полюсами Земли). Полюсы имеют клеммы, обозначающие направление тока. Полюса электрической полярности (положительная и отрицательная) присутствуют в каждой электрической цепи. Теоретически электроны текут от отрицательного полюса к положительному. В цепи постоянного тока (DC) один полюс всегда отрицательный, другой всегда положительный, и электроны текут только в одном направлении.В цепи переменного тока (AC) два полюса чередуются между отрицательным и положительным, а поток электронов меняет направление назад и вперед. В любой ситуации есть два полюса: положительный и отрицательный, а в трансформаторах — аддитивный и вычитающий.

ПОНИМАНИЕ ПОЛЯРНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРА

МАРКИРОВКА КЛЕММ

Маркировка клемм трансформатора — еще один ключ к пониманию полярности. Они стандартизированы в течение многих лет (IEEE Std C57.12.70-2000) следующим образом: Выводы следует отличать друг от друга, помечая каждый вывод заглавной буквой (H для первичной обмотки и X для вторичной обмотки) с последующим нижним индексом. Обозначение клемм первичных клемм легко запомнить, поскольку они никогда не меняются. Если смотреть на трансформатор спереди, вывод h2 всегда находится слева, а вывод h3 всегда справа. Маркировка вторичных клемм различается в зависимости от полярности трансформатора, что указано на паспортной табличке.Если полярность трансформатора вычитающая, клемма X1 находится слева, а клемма X2 — справа. И наоборот, если полярность трансформатора складывается, клемма X2 находится слева, а клемма X1 — справа.

Когда выведен только один вывод высоковольтной обмотки (другой подключен к резервуару внутри), он обозначается как h2. Для маркировки полярности и тестирования клемма h2 всегда должна располагаться слева, если смотреть на переднюю сторону трансформатора.Выводы любой обмотки, выводы которой выведены из корпуса, должны быть пронумерованы 1, 2, 3, 4 и т. Д., Наименьшие и наибольшие числа обозначают полную обмотку, а промежуточные числа обозначают части или ответвления. Таким образом, если трансформатор имеет центральный отвод, используемый в качестве нейтрали, он должен быть обозначен как X2. Внутри провода вторичной обмотки обозначены слева направо A, B, C, D.

ОБМОТКИ КАТУШКИ ТРАНСФОРМАТОРА

Полярность трансформатора зависит от того, в каком направлении катушки намотаны вокруг сердечника (по часовой стрелке или против часовой стрелки) и как выводятся провода от концов обмотки к клеммам.Обмотки двух катушек имеют различную ориентацию относительно друг друга — каждую катушку можно намотать на сердечник по или против часовой стрелки. Если первичная и вторичная катушки намотаны в противоположных направлениях, полярность складывается; если намотан в одном направлении, он субтрактивный.

ПОТОК ПИТАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Еще одним элементом определения полярности трансформатора является отслеживание того, как мощность течет через обмотки. Чтобы понять это, необходимо наблюдать напряжение и ток, протекающие через обмотки трансформатора, когда создается пиковое положительное напряжение.В цепи переменного тока 60 Гц напряжение меняет полярность 120 раз в секунду. Каждый раз, когда ток течет на одну из первичных клемм, он будет вытекать из одной из вторичных клемм.

Когда потенциал первичной клеммы h2 «становится положительным», а вторичная клемма справа также становится положительной, ток поступает на клемму h2 и выходит на вторичную клемму справа.

Когда потенциал первичной клеммы h2 «становится положительным» (т.е.е. в течение первого полупериода переменного тока), и вторичный вывод слева становится положительным одновременно, ток идет на вывод h2 и выходит на вторичный вывод слева.

Обратите внимание, что обозначение вторичной клеммы зависит от полярности; с вычитающей полярностью X1 находится слева, а с аддитивной полярностью — справа.

ИСПЫТАНИЕ ПОЛЯРНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРА

Для линейной бригады необычно проводить проверку полярности, поскольку полярность подтверждена на паспортных табличках; однако может возникнуть ситуация, когда паспортная табличка отсутствует и необходимо проверить полярность.Проверить полярность трансформатора можно с помощью простого теста напряжения, используя следующие шаги:

1. Выполните временное соединение между клеммами первичной и вторичной обмоток на левой стороне трансформатора (если смотреть на переднюю часть трансформатора).
2. Подключите портативный вольтметр к клеммам первичной и вторичной обмоток с правой стороны трансформатора.
3. Подайте низкое напряжение (около 120 вольт) на первичные клеммы; в результате на вторичной обмотке появится напряжение около 12 вольт (при условии, что соотношение витков составляет 10: 1).
4. Если вольтметр показывает сумму напряжений (120 + 12 = 132), полярность складывается.
5. Если вольтметр показывает разницу напряжений (120–12 = 108), полярность является вычитающей.

Показания напряжения могут несколько отличаться в зависимости от коэффициента трансформации трансформатора. Если указанное напряжение больше, чем приложенное напряжение, полярность является аддитивной; если оно меньше приложенного напряжения, полярность вычитается. Следует проявлять осторожность, чтобы не подключать источник 120 вольт к вторичным клеммам, так как на первичных клеммах будет присутствовать высокое напряжение.

ВИД ОДНОЙ ОБМОТКИ

Другой способ понять полярность — это посмотреть на обмотки в одной горизонтальной плоскости (аналогично однообмоточному автотрансформатору) вместе с направлением тока в каждой обмотке.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ПОЛЯРНОСТИ

Полярность трансформатора стала неотъемлемым электрическим фактором, когда первые трансформаторы переменного тока были разработаны еще в конце 1800-х годов.В то время пионеры узнали, что означает полярность, когда они попытались подключить трансформаторы параллельно для увеличения мощности. Они быстро обнаружили, что трансформаторы должны иметь одинаковое напряжение и могут нормально работать параллельно только тогда, когда клеммы подключены определенным образом. На клеммах трансформатора не было стандартной маркировки, а на паспортных табличках не было указания полярности. Часто подключение этих ранних трансформаторов производилось методом проб и ошибок, и электротехники подвергались опасности, создаваемой короткими замыканиями и повреждениями трансформаторов.В конце концов, промышленность осознала необходимость уточнения и стандартизации различных аспектов производства трансформаторов, включая полярность.

В 1918 году Американский институт инженеров-электриков и другие организации установили стандарты для внешней маркировки выводов трансформатора. Эти отметки послужили основой для установления полярности, которую мы знаем сегодня. Базовый стандарт был следующим: Выводы любой обмотки (высокого или низкого напряжения), выведенной из корпуса, должны быть пронумерованы 1,2,3,4 и т. Д.Наименьшее и наибольшее числа обозначают полную обмотку, а промежуточные числа обозначают доли обмотки или ответвлений.

Первые трансформаторы просто наматывались без учета полярности. Происхождение концепции полярности неясно, но очевидно, что ранние трансформаторы с более низким первичным напряжением и меньшими размерами кВА были сначала построены с аддитивной полярностью. В начале 1900-х годов почти все трансформаторы изготавливались с аддитивной полярностью.Когда значения кВА и напряжения были увеличены, было принято решение перейти на вычитающую полярность.

ПОЧЕМУ ДВЕ ПОЛЯРНОСТИ?

По мере того, как промышленность стала более знакомой с трансформаторами, было установлено, что в случае двухобмоточного трансформатора между двумя обмотками возникает напряжение напряжения в результате разницы потенциалов (напряжений) двух обмоток. На величину напряжения влияет полярность трансформатора или направление тока в двух обмотках.Инженеры обнаружили, что с повышением напряжения срок службы трансформатора сокращается. Нарушения изоляции обмоток были основным результатом повышенного напряжения. Было обнаружено, что вычитающие трансформаторы создают меньшее напряжение напряжения, чем аддитивные трансформаторы.

В качестве примера предположим, что у нас есть двухобмоточный трансформатор с первичным напряжением 25000 вольт и вторичным напряжением 7200 вольт. Сравнение напряжения между обмотками для аддитивной и вычитающей полярностей можно определить следующим образом:

Как видно по напряжению, напряжение между обмотками значительно выше при использовании аддитивного трансформатора.Это было фактором при установлении стандарта, согласно которому трансформаторы с напряжением более 8660 вольт должны иметь вычитающую полярность. Снижение напряжения приведет к увеличению срока службы трансформаторов с более высоким напряжением. Возникает очевидный вопрос: «Почему бы не сделать все трансформаторы вычитающей полярностью?»

Поскольку в эксплуатации находилось большое количество аддитивных трансформаторов, было решено продолжить производство аддитивных трансформаторов полярности для напряжений ниже 8660 вольт. Производство трансформаторов разной полярности строго запрещено.С. стандарт. Канадские стандарты являются аддитивными, а мексиканские — вычитающими (не самый ясный ответ на вопрос линейного мастера, но, надеюсь, в некоторой степени понятен). Монтажников следует проинформировать о том, что различия полярности не являются существенной проблемой в полевых условиях, поскольку паспортные таблички трансформатора подтверждают полярность, и монтажники редко сталкиваются с параллельными или параллельными трансформаторами разной полярности.

Напряжение между обмотками значительно выше при использовании аддитивного трансформатора.

СЕГОДНЯЯ СТАНДАРТ

Сегодняшний стандарт со временем эволюционировал от ANSI (Американский национальный институт стандартов) до IEEE (Институт инженеров по электротехнике и электронике).

Алан Дрю, вице-президент по исследованиям и разработкам

Northwest Lineman College, все права защищены

Основы трансформаторов. (часть 5)

Очень важно точное обозначение выводов или выводов.Маркировка клемм и расположение катушек, а также то, как мы фактически заделываем выводы обмотки, влияют на определенные параметры.

Аддитивное и вычитающее напряжение

На рис. 1 мы видим графическое изображение однофазного трансформатора с первичной и вторичной обмотками. Обратите внимание, что первичные выводы обозначены «h2» и «h3», а вторичные обозначены «X1» и «X2». Эти обозначения широко распространены в отрасли и хорошо известны. Цифры «1» и «2» указывают поляризацию напряжения.

Присмотревшись, мы замечаем, что «h2» и «X1» обозначают начало (обозначено буквой «S») первичной и вторичной обмоток соответственно, а «h3» и «X2» обозначают их окончание (обозначено буквой «S»). буква «F») соответственно.

Аддитивное напряжение. Если клемма X1 подключена к клемме h3, напряжения первичной и вторичной обмоток складываются. Таким образом, общее напряжение между X1 и h3 составляет 600 В (480 В плюс 120 В). Как мы видим, это соединение дает такое же напряжение, как если бы была только одна обмотка, но с тем же числом витков, что и первичная обмотка плюс вторичная обмотка.Все, что мы сделали, это соединили начало одной обмотки с концом другой.

Обратите внимание, что на рис. 1 обе катушки намотаны в одном направлении. Такое расположение катушек и выводов называется аддитивным напряжением.

Напряжение вычитания. Предположим, что катушки нашего трансформатора намотаны в противоположных направлениях или один набор маркеров перевернут, и мы делаем такое же соединение (от X1 до h3). Что тогда будет? Глядя на рис. 2, мы видим именно такой сценарий: вторичная обмотка намотана в обратном направлении, как показано на рис.1. Теперь напряжение между h2 и X2 составляет 360 В (480 В минус 120 В). Трансформатор, показанный на рис. 2, имеет вычитающее напряжение.

Концевые заделки катушек

Концевые заделки катушек трансформатора обычно выполняются с концом катушки, закрепленным на поверхности самой катушки, чтобы сформировать клемму, подключенную к отрезку изолированного кабеля, называемому проводом, или прикрепленным к клеммам на клеммной колодке.

На проводах меньшего размера AWG используется цветовая кодировка. На выводах большего размера используются маркеры проводов.Если выводы подсоединены к клеммным колодкам, сами клеммы могут иметь штамп для идентификации или какой-либо вид идентификатора может быть размещен рядом с клеммой.

Многокатушечные трансформаторы

На рис. 3 мы видим однофазный трансформатор с несколькими первичными и вторичными обмотками. Фактически, как первичная, так и вторичная обмотки имеют две катушки, что называется последовательной схемой. Если мы подключим h3 к h4, h5 к X1 и X2 к X3, мы получим одну обмотку, имеющую напряжение, равное сумме напряжения каждой отдельной обмотки.

Допустим, мы подключаем X1 к X4; что случилось бы? Что ж, напряжение между X2 и X3 будет равно нулю, поскольку катушки соединены друг с другом. Это называется раскряжевкой.

Давайте рассмотрим пример задачи, чтобы увидеть, как все вышеперечисленное применимо.

Пример задачи

Предположим, что наш трансформатор на рис. 3 имеет первичную обмотку 240/480 В и вторичную обмотку 120/240 В. Если мы соединим первичные обмотки последовательно, вторичные обмотки параллельно и h5 к X4, какое максимальное напряжение может быть приложено между h2 и X1: a) 240 В, b) 360 В, c) 480 В или d) 600 В. ?

Поскольку первичные обмотки соединены последовательно, первичное напряжение составляет 480 В (дважды по 240 В), а поскольку вторичные обмотки соединены параллельно, вторичное напряжение составляет 120 В.Учитывая вышеизложенное, наш ответ действительно зависит от того, помогает ли секция 120 В или противодействует 480 В. Помните, как мы соединили h5 и X4 вместе? Поскольку эти два вывода являются отделкой обмотки, результирующее напряжение такое же, как если бы количество витков на 120 В было вычтено из обмотки 480 В. Таким образом, правильный ответ — 360В.

На самом деле, конфигурация подключения, указанная в нашей задаче, является трудным способом получить входной трансформатор на 360 В, поскольку, по сути, вы тратите впустую вторичную обмотку на 120 В, а также на первичную обмотку на 120 В.Лучше всего подключить первичную обмотку параллельно на 240 В. Затем, если первичные выводы h3, h5 подключены к вторичным выводам X1, X3, напряжения добавятся к 360 В (240 В плюс 120 В). Входные линии 360 В будут подключены к h2, h4 и X2, X4. Такое соединение можно использовать в качестве автотрансформатора для преобразования 360 В в 120 или 240 В.

Стандартные символы JIC для электрических лестничных диаграмм

Эти графические символы чаще всего используются на лестничных диаграммах для электрических цепей управления гидравлической мощностью.Это стандартные символы JIC (Объединенного промышленного совета), утвержденные и принятые NMTBA (Национальная ассоциация производителей станков). Они взяты из Приложения к спецификации NMTBA EGPl-1967. Помните, что стандарты JIC носят рекомендательный характер. Их использование в промышленности или торговле полностью добровольно.

ОБОЗНАЧЕНИЯ УСТРОЙСТВА
Эти сокращения предназначены для использования на схемах вместе с соответствующим символом из приведенных выше таблиц, чтобы усилить информацию о функциях устройства.Подходящие номера префиксов (1, 2, 3, 4 и т. Д.) Могут быть добавлены, чтобы различать несколько похожих устройств. Можно добавить буквы суффикса (A, B, C, D и т. Д.), Чтобы различать несколько наборов контактов на одном устройстве.

Примеры: 1-CR-A, 1-CR-B, 3-CR-A и т. Д.

AM — Амперметр		GRD — Земля		RH — Реостат
CAP — конденсатор		HTR — Нагревательный элемент		RSS — поворотный переключатель
CB — Автоматический выключатель		LS — Концевой выключатель		S — переключатель
CI — прерыватель цепи		LT — Контрольная лампа		SOC — розетка
CON — Подрядчик		M — Стартер двигателя		SOL — Соленоид
CR — Реле управления		MTR — Двигатель		SS — Селекторный переключатель
CS — Кулачковый переключатель		PB — Кнопка		T — Трансформатор
CTR — Счетчик		POT — Потенциометр		TAS — Темп.Активированный переключатель
F — вперед		PRS — Бесконтактный переключатель		TB — Клеммная колодка
FB — Блок предохранителей		PS — Реле давления		T / C — Термопара
ДУТ — Датчик протока		R — Задний ход		TGS — Тумблер
FS — Поплавковый выключатель		REC — Выпрямитель		TR — Реле задержки времени
FTS — ножной переключатель		RECEP — Розетка		VM — Вольтметр
FU — предохранитель		RES — Резистор		VS — Вакуумный выключатель

© 1990, компания Womack Machine Supply Co. Эта компания не несет ответственности за ошибки в данных, а также за безопасную и / или удовлетворительную работу оборудования, разработанного на основе этой информации.

Обозначения охлаждения трансформатора. | Скачать научную схему

Современные распределительные сети структурированы как взаимосвязь небольших кластеров распределенных энергоресурсов (DER), распределенных накопителей энергии (DES) и пассивных / активных нагрузок. Каждый кластер, называемый микросетью, подключен к другим кластерам или распределительной сети через центры управления энергопотреблением (ECC).Распределительный трансформатор на основе силовой электроники, называемый твердотельным трансформатором (SST), является подходящим выбором для реализации ECC. Ключевые особенности SST — это управляемый поток мощности и развязка помех между двумя сетями, предоставление дополнительных услуг, таких как компенсация реактивной мощности, гармоническая компенсация и т. Д., А также возможность интеграции DES и DER в шину низкого напряжения постоянного тока (LVDC). Среди различных архитектур, предложенных для SST в литературе, трехступенчатая каскадная модульная архитектура SST (CMSST) подходит для приложения для микросетей, поскольку они поддерживают все упомянутые выше функции.Трехступенчатый CMSST состоит из каскадного многоуровневого выпрямителя на ступени 1, за которым следует высокочастотный изолированный двойной активный мост (DAB) на ступени 2, за которым следует трехфазный инвертор на ступени 3. В этой диссертации основное внимание уделяется решению некоторых проблем управления на этапах 1 и 2 SST. В SST неизбежно наличие ступеней изоляции с Несоответствие параметров (особенно неравные индуктивности рассеяния всех высокочастотных трансформаторов), что приводит к несбалансированному напряжению шины среднего напряжения постоянного тока (MVDC) на выходе каскадного многоуровневого выпрямителя (ступень-1).Для балансировки напряжений на шине MVDC используется либо управление балансом напряжений (VBC) на этапе-1, либо управление балансом мощности (PBC) на этапе-2. Обе схемы управления тщательно исследованы в литературе. в первую очередь для улучшения динамических характеристик SST и уменьшения сложности управления. Однако влиянием этих контроллеров баланса на качество электроэнергии сетевого тока и размер сетевого фильтра не учитывается. В этой диссертации проводится углубленный теоретический анализ для исследования качества входной мощности CMSST в присутствии каждого из этих контроллеров.Математически доказано, что гармоники, основанные на частоте переключения, в сетевом токе значительно уменьшаются за счет использования PBC на ступени 2 вместо VBC на ступени 1. Для CMSST 3,3 кВ, 50 кВА требования к сетевому фильтру увеличиваются как минимум на 50%, когда VBC используется на этапе 1 для ограничения THD сетевого тока ниже 5%. Экспериментальные проверки выполнены на однофазном лабораторном прототипе CMSST мощностью 1 кВА с несоответствием параметров на этапе-2. Было обнаружено, что THD сетевого тока снижается с 6.От 65% до 3,8% при 50% нагрузке с использованием PBC на этапе 2. Общий гармонический профиль из экспериментов соответствует теоретическому анализу. Эта работа предоставляет разработчикам рекомендации по выбору подходящих контроллеров баланса для CMSST. Хотя SST является трехфазной системой и полностью модульной по своей природе, мощность обрабатывается на каждой фазе отдельно. В результате электролитические конденсаторы используются в качестве фильтров на выходе ступени 1 для фильтрации ее частотных составляющих переключения и мощности пульсаций второй гармоники, генерируемых в результате обработки однофазной мощности.Хотя плотность энергии электролитических конденсаторов выше по сравнению с пленочными конденсаторами, их более короткий срок службы снижает надежность SST. Кроме того, они занимают значительные объемные место в системе. Было предложено несколько схем развязки активной мощности для однофазных выпрямителей в различных приложениях, чтобы заменить громоздкие и менее надежные электролитические конденсаторы пленочными конденсаторами. Во всех этих предложениях есть дополнительные цепи, которые подключаются к однофазному выпрямителю либо на стороне источника, либо на стороне звена постоянного тока для циркуляции или хранения пульсирующей мощности.Такие дополнительные схемы увеличивают сложность архитектуры питания и управления, не говоря уже о снижении эффективности. Более того, повышенная плотность мощности и срок службы, достигаемые за счет уменьшения требований к емкостному фильтру и замены электролитических конденсаторов на пленочные, компенсируются объемом дополнительной схемы развязки мощности. Поэтому они не популярны в многоуровневых приложениях. В этой диссертации предлагается новая схема управления SST для передачи пульсаций тока второй гармоники с выхода каскада 1 на выход каскада 2 в каждой фазе.Когда три фазы подключены к шине постоянного тока, пульсирующие токи второй гармоники, каждая из которых сдвинута по фазе на 120 градусов, будут в сумме равны нулю. В результате потребность в емкостном фильтре на шине MVDC снижается и реализуется за счет использования пленочных конденсаторов. Представлен принцип действия и подробный математический анализ предложенной схемы управления, обоснован необходимыми результатами и обсуждением. Каждый активный коммутатор в SST является потенциальным источником сбоя, и стратегия быстрого обнаружения и изоляции сбоев поможет сократить время простоя.Среди неисправностей активных переключателей, неисправности короткого замыкания (SC) являются катастрофическими и должны быть обнаружены немедленно. Современные драйверы затвора оснащены схемами защиты SC, которые могут обнаруживать отказ SC в течение времени перехода при включении (порядка нескольких сотен нс до нескольких мкс). Неисправности разомкнутой цепи (OC), особенно при исправном встречно-параллельном диоде в H-мосте каскадного многоуровневого преобразователя, трудно обнаружить и локализовать с помощью схем обнаружения оборудования, поскольку они не показывают отчетливых сигнатур неисправности.Для STATCOM и многоуровневых инверторных приложений было предложено несколько вычислительных методов обнаружения отказов OC, которые ограничены быстрым обнаружением отказов одного переключателя. Кроме того, реализация PBC на этапе изоляции делает невозможным обнаружение ошибок OC на этапе CHB SST с помощью обычных схем обнаружения. Поэтому в этой диссертации предлагается новый алгоритм обнаружения и локализации неисправностей для локализации неисправностей OC на этапе CHB SST, будь то отказ одного переключателя или одновременные неисправности нескольких переключателей в нескольких модулях.Предлагаемый алгоритм апробирован на прототипе ТПМ 1 кВА для трех различных сценариев отказа (i) одиночные отказы OC в модуле, (ii) множественные Сбои OC в модуле и (iii) множественные сбои OC в нескольких модулях. Независимо от сценария, неисправности локализуются в течение 20 мс, что является значительным улучшением по сравнению с предлагаемыми в литературе схемами. Ключевыми особенностями предложенного алгоритма является то, что для локализации неисправных модулей в CHB с n H-мостами требуется всего 2n сравнений, а для завершения требуется менее одного линейного цикла.После того, как неисправные модули будут локализованы и изолированы, необходимо последовательно активировать резервные модули и привести их в нормальный режим работы, что называется восстановлением после отказа. В литературе предполагается, что напряжения звена MVDC и сетевые токи остаются неизменными, даже когда модуль изолирован от SST. Это предположение требует, чтобы силовые модули были значительно переоценены, а сигнал модуляции каскада CHB был значительно низким. Это особенно неверно в практических сценариях, поскольку работа с более низкими сигналами модуляции приводит к недоиспользованию количества модулей в SST.Таким образом, работа силового преобразователя (особое внимание уделяется отклонениям напряжения сети и конденсатора субмодуля) в течение периода времени между изоляцией неисправности и восстановлением после неисправности исследуется в этой диссертации с учетом полного использования количества модулей в SST. Идентифицированы рабочие условия, при которых перегрузка по току неизбежна. Предлагается новый подход к управлению для устранения неисправности. устойчивость к SST за счет ограничения сверхтока перед вводом исправного модуля в работу.Блок-схема для реализации предложенной схемы управления разработана и проверена с использованием платформы аппаратного обеспечения реального времени (HIL) PLECS в реальном времени (RT). Предлагаемые в этой диссертации решения могут значительно улучшить качество электроэнергии, удельную мощность и надежность CMSST.

Векторная группа трансформаторов Dyn1 | Dyn11 | Ynd1 | Ynd11

Соглашение об именах, широко известное как Vector Group of Transformer, было установлено Международной электротехнической комиссией (IEC) посредством IEC 60076-1.Это было сделано для того, чтобы создать обозначение конфигурации обмотки трехфазного трансформатора.

Рисунок 1. Схема подключения обмоток трансформатора звезда-треугольник.

Векторная группа трансформатора: общее условное обозначение

Y или y — звездообразная обмотка

D или d — обмотка треугольником

N или n — нейтраль

от 0 до 12 — сдвиг фаз относительно положения часов, кратный 30 ° (см. Рисунок 2)

Рисунок 2. Сдвиг фаз.

Согласно стандарту, обозначения должны соответствовать последовательности смещения фаз ВН-НН с обмоткой ВН в верхнем регистре и обмоткой НН в нижнем регистре.

Рисунок 3. Векторная группа обозначений трансформаторов.

Рассмотрим, например, конфигурацию обмотки, показанную на рисунке 4. Как показано, обмотка ВН соединена треугольником, а обмотка НН — звездой. Эта конфигурация принадлежит к векторной группе трансформатора Dyn1, где НН отстает от ВН на 30 °.

Рис. 4. Первичный треугольник, вторичная звезда с нейтралью. НН отстает от ВН на 30 °.

Соединение треугольником

Изучите соединение треугольником, и вы на пути к освоению наиболее распространенных векторных групп трансформаторов!

Обратите внимание, как обмотка ВН подключена на рисунке 4.Показанное соединение треугольником является соединением DAB, где полярность фазной обмотки A соединена с неполярностью фазной обмотки B. Соединение DAB характеризуется линейными токами, опережающими фазные токи на 30 °. Другое соединение треугольником — это ЦАП, где полярность фазной обмотки А связана с неполярностью фазной обмотки С. Подключение ЦАП характеризуется тем, что линейные токи отстают от фазных токов на 30 °. Знание типа дельта-соединения очень полезно для понимания векторных групп Dyn1, Dyn11, YNd1 и YNd11.