Conexiunile infasurarilor transformatorului trifazat

Conexiunile infasurarilor transformatorului trifazat

Conexiunile posibile intre infasurarile primarului si intre ale secundarului transformatorului trifazat sunt in stea, in triunghi si in zig-zag sau dubla stea. Schemele acestor conexiuni impreuna cu diagramele fazoriale ale tensiunilor de faza sunt aratate in fig.2.31.

Conexiunea stea este simbolizata cu Y pentru infasurarea de inalta tensiune si cu y pentru joasa tensiune. Se realizeaza prin conectarea impreuna a inceputu-rilor sau sfarsiturilor infasurarilor de faza, capetele libere fiind legate la bornele de inalta respectiv joasa tensiune ale transformatorului.

Pentru aceasta conexiune se poate scoate la placa de borne si punctul de nul, notat cu N sau cu n. Conexiunea stea a infasurarilor permite obtinerea a doua tensiuni de valori diferite in raportul 1/:

Ø     un sistem monofazat de tensiuni (tensiunile de faza) masurate intre nul si cate o borna de IT sau JT ale transformatorului;

Ø     un sistem trifazat de tensiuni (tensiunile de linie) masurate intre cate doua borne de IT sau JT ale transformatorului.

Fig.2.31 Schemele de conexiuni ale infasurarilor trifazate si diagramele lor fazoriale:

a) in stea; b) in triunghi; c) in zig zag ; d) diagrama fazoriala a conexiunii in zig-zag.

Din acest motiv conexiunea y se utilizeaza pe scara larga la transformatoa-rele de distributie; se utilizeaza si conexiunea Y dar la transformatoarele de putere.

In cazul conexiunii stea, in regim armonic, intre valorile efective ale marimilor de linie l si de faza f exista urmatoarele relatii:

U_ℓY=U_fY; I_ℓY=I_fY (2.35)

In consecinta, la conexiunea stea, tensiunea de faza este mai mica decat tensiunea de linie de ori; numarul de spire pe faza (proportional cu tensiunea de faza) este mai mic tot de ori fata de cazul in care infasurarea de faza ar fi alimentata cu tensiunea de linie.

Conexiunea triunghi este simbolizata prin D sau d si se realizeaza conec-tand sfarsitul unei infasurari de faza cu inceputul infasurarii fazei urmatoare sau invers - inceputul unei infasurari de faza cu sfarsitul infasurarii fazei urmatoare (fig.2.31 b).

La conexiunea in triunghi relatiile intre valorile efective ale marimilor de linie si de faza in regim armonic sunt:

U_ℓD=U_fD ; I_ℓD=I_fD

Asadar, curentul de faza este de ori mai mic decat curentul de linie; cone-xiunea trunghi este potrivita cand curentii de linie au valori mari, deoarece curentii de faza fiind mai mici, sectiunea conductorului este mai mica, infasurarea executandu-se mai usor.

Conexiunea zig-zag (dubla stea) este simbolizata cu z si se utilizeaza numai la infasurarile de joasa tensiune ale transformatoarelor de distributie cu fir neutru (in special in cazul retelelor de iluminat) prezentand avantajul unei repartizari mai uniforme a sarcinii pe cele trei faze. Aceasta conexiune constituie o varianta a conexiunii stea, in care fiecare infasurare de faza se imparte in cate doua semibobine egale si se conecteaza in serie in sens invers cate doua semibobine de pe coloane diferite; ansamblul celor trei infasurari de faza astfel obtinute se conecteaza in stea (fig.2.31 c). Din fig.2.31 c se constata ca notand prin:

U_f=U_a=U_b=U_c - tensiunea de faza a infasurarii conectate in stea;

U₀=U_rf - tensiunea rezultanta pe faza la conexiunea zig-zag (rezulta din fig.2.31 d);

se obtine:

U_rf=2cos30=U_f=0,865U_f (2.37)

In consecinta, pentru a avea U_rf=U_f, numarul de spire pe fiecare faza a conexiunii zig-zag, trebuie majorat de =1,155 ori, fata de legarea in stea simpla, adica consumul de cupru creste cu 15,5%. In cazul conexiunii z, relatiile intre valorile efective ale marimilor de linie si de faza sunt aceleasi ca si la conexiunea y, adica:

U_ℓ=U_f ; I_ℓ=I_f ; unde U_f=U_rf (2.37)