Затискачі нульової точки при з'єднанні в зірку позначаються О. Оm. о.
Схеми з'єднання обмоток трифазних трансформаторів
У більшості випадків обмотки трифазних трансформаторів з'єднуються або в зірку (Y), або в трикутник (Δ).
Вибір схеми з'єднання обмоток залежить від ряду причин. Наприклад, для мереж з напругою 35 кВ і більше вигідно з'єднати обмотку трансформатора в зірку і заземлити нульову точку, так як при цьому напруга висновків трансформатора і проводів лінії передачі щодо землі буде завжди в √3 рази менше лінійного, що призводить до зниження вартості ізоляції. Освітлювальні лампи розжарювання більш низької напруги мають велику світлову віддачу, а освітлювальні мережі вигідно будувати на більш високу напругу. Тому вторинні обмотки трансформаторів, які живлять освітлювальні мережі, з'єднуються зазвичай в зірку і освітлювальні лампи включаються на фазну напругу - між лінійними і нульовими провідниками. У ряді випадків, коли струм обмотки невеликий, при з'єднанні в зірку обмотки виходять дешевшими, так як число витків при цьому зменшується в √3 рази, а перетин проводів збільшується також в √3 рази, внаслідок чого трудомісткість виготовлення обмотки і вартість обмотувального дроту зменшуються . З іншого боку, з точки зору впливу вищих гармонік і поведінки трансформатора при несиметричних навантаженнях доцільно з'єднувати одну з обмоток трансформатора в трикутник.
Малюнок 1. З'єднання трифазної обмотки зигзагом
У деяких випадках застосовується також з'єднання обмоток по схемі зигзага (рисунок 1), коли фаза обмотки розділяється на дві частини, які розташовуються на різних стрижнях і з'єднуються послідовно. При цьому друга половина обмотки підключається по відношенню до першої зустрічно (рисунок 1, а), так як в цьому випадку електрорушійна сила (е. Д. С.) Фази буде в √3 рази більше (рисунок 1, б), ніж при згодному включенні (рисунок 1, в). Однак при зустрічному включенні половин обмотки її е. д. з. (√3 E1) буде все ж в 2 / √3 = 1,15 рази менше, ніж при розташуванні обох половин на одному стрижні (2 E1). Тому витрата обмотувального дроту при з'єднанні зигзагом збільшується на 15%. Внаслідок цього з'єднання зигзагом використовується тільки в спеціальних випадках, коли можлива нерівномірне навантаження фаз з наявністю струмів нульової послідовності.
Групи з'єднань обмоток
Для включення трансформатора на паралельну роботу з іншими трансформаторами має значення зрушення фаз між е. д. з. первинної і вторинної обмоток. Для характеристики цього зсуву вводиться поняття про групу з'єднань обмоток.
Малюнок 2. Групи з'єднань однофазного трансформатора
На малюнку 2, а показані обмотки однофазного трансформатора, намотані по лівій гвинтовий лінії і звані тому "лівими", причому у обох обмоток початку A. a знаходяться зверху, а кінці X. x - знизу. Будемо вважати е. д. з. позитивної, якщо вона діє від кінця обмотки до її початку. Обмотки на малюнку 2, а зчіплюються з одним і тим же потоком. Внаслідок цього е. д. з. цих обмоток в кожен момент часу діють в однакових напрямках - від кінців до початків або навпаки, тобто вони одночасно є позитивними або негативні. Тому е. д. з. EA і Ea збігаються по фазі, як показано на малюнку 2, а. Якщо ж у одній з обмоток змінити початок і кінець (малюнок 2, б), то напрям її е. д. з. яка діє від кінця до початку, зміниться на протилежне і е. д. з. EA і Ea матимуть зрушення 180 °. Такий же результат вийде, якщо на малюнку 2, а одну з обмоток виконає "правої".
Для позначення зсуву фаз обмоток трансформатора вектори їх лінійних е. д. з. уподібнюють стрільцям годинного циферблату, причому вектор обмотки ВН приймають за хвилинну стрілку і вважають, що на циферблаті годинника вона спрямована на цифру 12, а вектор обмотки НН приймають за годинникову стрілку. Тоді на малюнку 2, а годинник будуть показувати 0 або 12 годин, і таке з'єднання обмоток тому називається групою 0 (раніше в цьому випадку застосовувалося назву "група 12"). На малюнку 2, б годинник будуть показувати 6 годин, і таке з'єднання називається групою 6. Відповідно з'єднання обмоток однофазних трансформаторів згідно з рисунком 2, а позначається I / I-0, а згідно з рисунком 2, б - I / I-6. У Росії стандартизовані і виготовляються однофазні трансформатори тільки з'єднанням I / I-0.
Малюнок 3. Трифазний трансформатор зі схемою і групою сполук Y / Y-0
Розглянемо тепер трифазний трансформатор з з'єднанням обмоток ВН і НН в зірку, причому припустимо, що 1) обмотки ВН і НН мають однакову намотування (наприклад, "праву"); 2) початку і кінці обмоток розташовані однаково (наприклад, кінці знизу, а початку зверху); і 3) однойменні обмотки (наприклад, A і a. а також B і b. C і c) знаходяться на загальних стрижнях (рисунок 3, а). Тоді зірки фазних е. д. з. і трикутники лінійних е. д. з. матимуть вигляд, показаний на малюнку 3, б. При цьому однойменні вектори лінійних е. д. з. (Наприклад, EAB і Eab) спрямовані однаково, тобто збігаються за фазою, і при розташуванні їх на циферблаті годинника, відповідно до викладеного правилом, годинник будуть показувати 0 годин (рисунок 3, в). Тому схема і група з'єднань такого трансформатора позначається Y / Y-0.
Якщо на малюнку 3, а зробити кругову перемаркировку (або перестановку) фаз обмотки НН і розмістити фазу a на середньому стрижні, фазу b - на правому і c - на лівому, то на векторній діаграмі НН (рисунок 3, б) відбудеться кругова перестановка букв a. b. c за годинниковою стрілкою. При цьому вийде група з'єднань 4, а при зворотному кругової перестановці буде група з'єднань 8. Якщо змінити місцями початку і кінці обмоток, то вийдуть ще групи з'єднань 6, 10 і 2. Значить, при з'єднанні по схемі Y / Y можливо шість груп з'єднань, причому всі вони парні. Такі ж групи з'єднань можна отримати при схемі з'єднань Δ / Δ.
Малюнок 4. Трифазний трансформатор зі схемою і групою сполук Y / Δ-11
Припустимо тепер, що обмотки з'єднані за схемою Y / Δ, як показано на малюнку 4, а. і дотримані ті ж умови, які були обумовлені для малюнка 3, а. Тоді векторні діаграми е. д. з. обмоток ВН і НН матимуть вигляд, показаний на малюнку 4, б. При цьому однойменні лінійні е. д. з. (Напрмер, EAB і Eab) будуть зрушені на 30 ° і розташуються на циферблаті годинника, як показано на малюнку 4, ст. З'єднання обмоток такого трансформатора позначаються Y / Δ-11. При кругових перестановках фаз і при перемаркировке початків і кінців однієї з обмоток (або при установці замість перемичок ay. Bz. Cx в трикутнику на малюнку 4, а перемичок az. Bx. Cy) можна отримати також інші непарні групи: 1, 3, 5 , 7 і 9.
Великий різнобій в схемах і групах з'єднань виготовлених трансформаторів небажаний. Тому ГОСТ 11677-85, "Трансформатори силові. Общие технические условия", передбачає виготовлення трифазних силових трансформаторів з наступними групами з'єднань обмоток: Y / Y0-0, Y0 / Y0, Y / Δ-11, Y0 / Δ-11, Y / Z0-11, Δ / Y0-11, і Δ / Δ-0. При цьому першим позначено з'єднання обмотки ВН, другим - з'єднання обмотки НН, а індекс "0" вказує на те, що назовні виводиться нульова точка обмотки.
Джерело: Вольдек А. І. "Електричні машини. Підручник для технічних навчальних закладів" - 3-е видання, перероблене - Ленінград: Енергія, 1978 - 832с.