Najčastejšou otázkou pre začiatočníkov na štúdium zariadenia transformátorov alebo iných elektrických zariadení je "Čo je hviezda a trojuholník?". Ako sa líšia a ako sú usporiadané, sa pokúsime vysvetliť v našom článku.

Zvážte schémy zapojenia vinutia pomocou príkladu trojfázového transformátora. Vo svojej štruktúre má magnetický obvod pozostávajúci z troch tyčí. Každá tyč má dve vinutia - primárne a sekundárne. Vysoké napätie sa aplikuje na primárnu časť a nízke napätie sa odstráni zo sekundárnej časti a ide k spotrebiteľovi. V symbole je schéma zapojenia označená zlomkom (napríklad Y⁄∆ alebo Y / D alebo U / D), hodnota v čitateli je zapojenie vysokonapäťového vinutia (VN) a hodnota menovateľom je nízke napätie (LV).

Každá tyč má primárne vinutie aj sekundárne vinutie (tri primárne a tri sekundárne vinutia). Každé vinutie má začiatok a koniec. Vinutia môžu byť navzájom spojené hviezdicovým alebo trojuholníkovým spôsobom. Pre názornosť označujeme vyššie uvedené schematicky (obr. 1)

Pri pripojení hviezdou sú konce vinutia spojené dohromady a tri fázy idú od začiatku k spotrebiteľovi. Z výstupu pripojení koncov vinutí je vyvedený neutrálny vodič N (je tiež nulový). Výsledkom je štvorvodičový trojfázový systém, ktorý sa často nachádza pozdĺž nadzemných elektrických vedení (obr. 2).

Výhody takejto schémy pripojenia spočívajú v tom, že môžeme získať 2 typy napätia: fázové (fázové + neutrálne) a lineárne. V takomto zapojení je lineárne napätie √3 krát väčšie ako fázové napätie. Keď vieme, že fázové napätie nám dáva 220 V, potom ho vynásobíme √3 = 1,73, dostaneme približne 380 V - lineárne napätie. Ale pokiaľ ide o elektrický prúd, v tomto prípade sa fázový prúd rovná lineárnemu prúdu, pretože. že lineárny, že fázové prúdy rovnako opúšťajú vinutie a nemá to inú cestu. Za zmienku tiež stojí, že iba v hviezdnom pripojení je neutrálny vodič, ktorý je „ekvalizérom“ záťaže, takže napätie sa nemení a neskáče.

Zvážte teraz spojenie vinutí s trojuholníkom. Ak pripojíme koniec fázy A k začiatku fázy B, koniec fázy B pripojíme k začiatku fázy C a koniec fázy C pripojíme k začiatku fázy A, dostaneme schému zapojenia trojuholníkového vinutia. . Tie. V tomto obvode sú vinutia zapojené do série. (obr. 3)

V zásade sa takáto schéma zapojenia používa pre symetrické zaťaženie, kde sa zaťaženie nemení vo fázach. V takomto zapojení sa fázové napätie rovná lineárnemu, ale elektrický prúd je v takomto obvode naopak odlišný. Lineárny prúd je √3 krát väčší ako fázový prúd. Zapojenie vinutia do trojuholníka poskytuje vyváženie ampérov pri nulovom prúde

sekvencie. Zjednodušene povedané, zapojenie do trojuholníka poskytuje vyvážené napätie.

Poďme si to zhrnúť. Pre základnú definíciu schém zapojenia vinutia výkonového transformátora je potrebné pochopiť, že rozdiel medzi týmito zapojeniami je v tom, že v hviezde sú všetky tri vinutia spojené dohromady na jednom konci každého z vinutí v jednom (neutrálnom) bode a v trojuholník vinutia sú zapojené do série. Hviezdicové zapojenie nám umožňuje vytvárať dva typy napätia: lineárne (380V) a fázové (220V) a v trojuholníku iba 380V.

Výber schémy pripojenia vinutia závisí od niekoľkých dôvodov:

• Transformátorové silové obvody
• Výkonový transformátor
• úroveň napätia
• Asymetrie zaťaženia
• ekonomické úvahy

Napríklad pre siete s napätím 35 kV alebo viac je výhodnejšie pripojiť vinutie transformátora s hviezdicovým obvodom a uzemniť nulový bod. V tomto prípade sa ukazuje, že napätie svoriek transformátora a vodičov prenosového vedenia voči zemi bude vždy √3 krát menšie ako lineárne napätie, čo povedie k zníženiu nákladov na izoláciu.

V praxi sa najčastejšie stretávame s týmito skupinami zlúčenín: Y/Y, D/Y, Y/D.

Skupina zapojení vinutia Y / Y (hviezda / hviezda) sa najčastejšie používa v malých výkonových transformátoroch, ktoré napájajú symetrické trojfázové elektrické spotrebiče / elektrické prijímače. Niekedy sa používa aj vo vysokovýkonných obvodoch, keď sa vyžaduje uzemnenie neutrálneho bodu.

Skupina zapojenia vinutia D / Y (trojuholník / hviezda) sa používa hlavne vo vysokovýkonných znižovacích transformátoroch. Transformátory s takýmto pripojením najčastejšie fungujú ako súčasť napájacích systémov pre nízkonapäťové distribučné siete. Typicky je hviezdicový bod uzemnený, aby sa použilo napätie medzi jednotlivými vedeniami aj medzi sebou.

Skupina vinutí Y/D (hviezda/trojuholník) sa používa hlavne v hlavných transformátoroch veľkých elektrární a nedistribučných rozvodní.