Группой соединения трансформатора называется угол сдвига между линейными ЭДС первичной и вторичной обмоток трансформатора. За первичную обмотку принимают обмотку высокого напряжения.
Группа соединения зависит от:
1) от направления намотки;
2) маркировки концов обмотки;
3) схемы соединения обмоток.
Группы соединения трехфазных трансформаторов обозначаются знаками следующего вида: Y/Y0–0, Y/∆–11 и т. д., где знак слева от черты показывает схему соединения обмоток ВН, знак справа от черты – схему соединения обмоток НН, цифра – угол между векторами линейных ЭДС обмоток ВН в НН, выраженный числом угловых единиц по 30°.
Например, обозначение Y/Y0–0 показывает, что обмотки высшего низшего напряжении соединены в звезду, причем обмотка НИ имеет выведенную нулевую точку, и угол между векторами линейных ЭДС обмоток высшего и низшего напряжения равен 0∙30=0°.
1) Рассмотрим соединение обмоток трансформатора Y/Y.
Рис. 1.25. Схема соединения и векторные диаграммы ЭДС для соединения трансформатора Y/Y
Предположим, что обмотки высшего и низшего напряжения соединены в звезду и имеют одинаковое направление намотки, что условно показано на рис.13.3.
Тогда ЭДС, индуктируемые в фазах обмоток высшего и низшего напряжения, будут совпадать: векторы Еа и ЕА, Еb и ЕВ, Ес и ЕС параллельны. Векторы линейных ЭДС соответствующих зажимов обмоток высшего и низшего напряжения (ЕАВ и Еab) оказались параллельны, т. е. угол между ними 0º (360º), и трансформатор принадлежит группе 0 (12). Если изменить обозначения зажимов обмоток НН, как показано на рис. 1.25 то при этом звезда фазных ЭДС обмоток повернется на 120°. Векторы Еа и ЕА, Еb и ЕВ, Ес и ЕС будут параллельными, так как обмотки фаз с и А, а и В, b и С находятся на одних и тех же стержнях и сцеплены с одинаковыми потоками. Угол между векторами линейных ЭДС ЕАВ и Еab равен 120°, т. е. мы получили группу 4. Если произвести еще одно изменение обозначения зажимов обмоток НН, то векторы фазных и линейных ЭДС обмоток НН повернутся еще на 120° (всего 240°) по часовой стрелке и мы получим группу 8. Если теперь обмотки НН намотать встречно обмоткам ВН или, что тоже самое, изменить обозначения начал и концов фаз НН, то фазные ЭДС обмоток высшего и низшего напряжения будут направлены встречно, и угол между векторами линейных ЭДС равен 180°, т. е. мы получили группу 6. При встречном направлении намоток обмоток высшего и низшего напряжений мы можем также производить круговое смещение зажимов и получить при этом группу 10 и группу 2. Таким образом, при соединении обмоток звезда — звезда мы получим любую четную группу: 2, 4, 6, 8, 10, 0.
2) Рассмотрим соединение обмоток трансформатора Y/∆.
Рис. 1.26. Схема соединения и векторные диаграммы ЭДС для соединения трансформатора Y/∆
При соединении звезда – треугольник векторы ЭДС фазных обмоток высшего и низшего напряжения, находящихся на одних стержнях сердечника, при согласном направлении намоток будут иметь одинаковое направление. При соединении обмоток треугольником линейные ЭДС совпадают с фазными, при соединении звездой линейные ЭДС смещены на 30° по фазе относительно фазных ЭДС. Поэтому для схемы, изображенной на рис. 1.26, треугольники линейных ЭДС обмоток высшего и низшего напряжения будут смещены на –30° или +330°, т. е. мы получили группу 11, показанную на векторной диаграмме. При круговом смещении зажимов обмоток НН треугольник линейных ЭДС будет поворачиваться на 120° или 240°, т. е. мы получим группы 3 и 7. При встречном направлении намоток обмоток НН можно получить группы 1, 5, 9.
Группы соединения необходимо знать для включения трансформаторов на параллельную работу.