8/6/2019 Curs Trafo
1/31
Transformatoare trifazate
Particulriti de construcie ifuncionare
8/6/2019 Curs Trafo
2/31
Particulariti constructive
miez :
- Miez cu cuplaj magnetic flux fortat - simetric- nesimetric
- Miez fr cuplaj magnetic cu flux liber
La puteri mici < 1kVA Miezuri monofazate
La puteri medii 3 kVA < S < 300 MVA Miezuri trifazate
La puteri mari > 300 MVA Miezuri monofazate
Miez monofazat cu coloane, n manta.
Fluxul fiecrei faze se nchide n miezuri separate.nu exist cuplaj magnetic ntre faze
Miez trifazat : cu 3 coloane, cu 5 coloane, n manta,
8/6/2019 Curs Trafo
3/31
Miezuri trifazate
Miez cu trei coloane
Miez n manta, cu cinci coloane
Miez trifazat simetric
Miez n manta ,cu trei coloane
8/6/2019 Curs Trafo
4/31
Yd-5 - primarul conectat n stea,
- secundarul conectat n triunghi,
- defazajul dintre tensiuniile de linie 1500
- conexiune: stea, triunghi, zig-zag,
Infurri:
- grupa de conexiune : 0, 1, .. 9, 11.
- schema de conexiune: Yd ; Zy;Dy;
Particulariti constructive
8/6/2019 Curs Trafo
5/31
B CA
Conexiunea stea
B CACA B
Conexiunea zig-zagConexiunea triunghi
Conexiuniile nf2urrilor transformatoarelor
0
Conexiunea stea cu nul
Scheme de conexiune
8/6/2019 Curs Trafo
6/31
b ca
B CA
ab
530
150=
1500
C
A
B
UA
5Yd
Sens
ales
Grupa de conexiune
n sens orar de la primar spre secundar
c
8/6/2019 Curs Trafo
7/31
la mers n gol:
Flux sinusoidal solena5ie nesinosoidal
Legtura dintre inducia magnetic i solenaia
solena5ie sinusoidal flux nesinosoidal
B
H
2
Hmax0
5
6
1
Bmax
3
Br
4
Hc
t
B,H
1
1
2 3
3 4
4
55
6
6
H1
1
B
H
8/6/2019 Curs Trafo
8/31
Efectul conexiunii la funcionarea n gol
cureni de faz nesinusoidali flux sinusoidal tensiuni electromotoare induse pe faz sinusoidale
conexiunea Y0
cureni de faz sinusoidali flux nesinusoidal
tensiuni electromotoare induse pe faz nesinusoidale.
conexiunea Y
B CA B CA 0
solena5ie sinusoidal flux nesinosoidal
8/6/2019 Curs Trafo
9/31
Efectul conexiunii la funcionarea n gol
cureni de faz nesinusoidali flux sinusoidal tensiuni electromotoare induse pe faz sinusoidale
conexiunea D
B CA
CA B
conexiunea Z
cureni de faz sinusoidali flux nesinusoidal tensiuni electromotoare induse pe faz sinusoidale.
DA
8/6/2019 Curs Trafo
10/31
Liniile cmpului magnetic simetric
A
BC
A
BC
A
BC
tt
t
A B C A B C
8/6/2019 Curs Trafo
11/31
Fluxul nesinusoidal
Fluxul nesinusoidal se descompune in seria Furier rezultnd:armonica fundamental 2i armonici superioare de ordin impar
0t
E A B C
3
3
3
Fluxurile armonice de ordinul 3 2i multipli de trei sunt simfazice.n orice moment pe cele trei faze sunt egale.
8/6/2019 Curs Trafo
12/31
Fluxul nesinusoidal
0 t
E A B C
5 55
Fluxurile armonice de ordinul 5, 7, .. = 6 k 1
Armonicile de ordinul au frecven5a f = f1 2i sunt defazate cu
..3
21elrad
8/6/2019 Curs Trafo
13/31
Efectul miezului la funcionarea n gol
- fluxurile armonice de ordinul 3 2i multiplu de 3, fiind simfazice,nu se pot inchide prin miez.
Miez cu cuplaj magnetic
fiecare flux se nchide independent
Miez fr cuplaj magnetic
-Rezult c armonicile de ordinul 3k ale tensiunii electromotoare induse sunt mic2orate
-Se nchid par5ial n jurul miezului, prin piesele ferro- magnetice, producnd
pierderi suplimentare, astfel sunt mic2orate.
8/6/2019 Curs Trafo
14/31
Linile de cmp ale fluxului armonic de ordinul 3
8/6/2019 Curs Trafo
15/31
Influiena conexiunii secundare
la cuplaj nesimetric rezult :cureni de magnetizare nesimetrici
conexiunea d n secundar
micoreaz armonicile de fluxdeci i de t.e.m. induse
E23
F13I23
F23F23
F3
B CA
B CA 0F13
F23
8/6/2019 Curs Trafo
16/31
Calculul curentului de magnetizare la miezul
transformatorului cu cuplaj nesimetric.
BcAjcmBmAFF += 2
j
c
A B C
B
0=++ mCmBmA FFF
A
FmA FmB FmC
BcCjcmCmBFF += 2
8/6/2019 Curs Trafo
17/31
( )
( )BjCjcmC
BjBcmB
BjAjcmA
F
F
F
++=
+=
++=
3
22
32
32
2
FmB
UC
UB
UA
FmA
FmC
mAspmAF 11 =
Diagrama solenaiilor
B
A
CcB
2Bj/3
j
c
A B C
BA
FmA FmB FmC
Care este curentul de mers in gol ?
3111
10mCmBmA IIII
++=
mA
8/6/2019 Curs Trafo
18/31
Cuplarea i funcionarea nparalel a transformatoarelor
8/6/2019 Curs Trafo
19/31
Necesitatea cuplrii n paralel.
Necesitatea cuplrii n paralel :
a dezvoltarea pe etape a investi5iei,
a siguran5a mai mare n exploatare,
aexplatarea mai ra5ional,
aputerea pe unitate limitat.
8/6/2019 Curs Trafo
20/31
Condiii de cuplare i funcionare n paralel
Condi5ii de cuplare 2i func5ionare n paralel: aceea2i tensiune primar U1 = U1
acela2i raport de transformare k = k
aceea2i grup de conexiune
aceea2i tensiune de scurtcircuit u1sc = u1sc
puteri apropiate
Dou sau mai multe surse pot lucra n paralel dac :n orice moment tensiunile lor sunt egale
8/6/2019 Curs Trafo
21/31
2222
21211
EIZU
EkIkZ
kU
=
=
'122
222
III
ZE
m
mm
+=
=
2
1
2
22122
ckU
cZ
kZIU
+
+=
2
222
m
m
Xc
+=
2
22
2
m
m
Z
ZZc
+=
Transformator raportat la secundar
U2
R2X2
Xm2
Rm2
I1k I2
k
U1
Im2
21
k 21
k
X
Se elimina
E2 ; I1 ; Im2
8/6/2019 Curs Trafo
22/31
Transformator raportat la secundar
scZ2
2
1
ck
U
2U
2I
2
221
2cZ
kZZ sc +=
2
1222
ck
UZIU sc
+=
I2
U2
R2X2Xm2
Rm2
I1k
21
k 21
k
X
k
U1
Im2
Se neglijeaz curentul de magnetizare
8/6/2019 Curs Trafo
23/31
U2 U1Z2sc
I2
02
122
2
122 =
+
ck
UIZ
ck
UIZ scsc
Schema echivalent
222 III += 2
1
ck
U
2
1
ck
U
I2Z2sc
2
1
222 ck
U
ZIU sc +
=
I2
8/6/2019 Curs Trafo
24/31
Curentul prin secundarul transformatorului este :
222
2
22
221
2
11
IZZ
Z
ZZ
ckckU
I scsc
sc
scsc ++
+
=
Curentul de circula5ie Curentul de sarcin
Expresia curentului de sarcina
Care sunt factorii care determina ?
-Diferenta dintre rapoartele de
transformare,
-Diferenta dintre curentii de
de mers in gol.
-Diferenta dintre tensiunile de
scurtcircuit,
-Diferenta dintre puterile nominale
ale transformatoarelor.
8/6/2019 Curs Trafo
25/31
Expresia curentului de sarcina
Tolerante admise:
005.0
kk
kk1.0
scsc
scsc
uu
uu5.0
SS
SS
S
SUU
U
ZZ
Z
scsc
sc
scsc
sc
+=
+
22
2
22
2
-Diferenta dintre tensiunile de
scurtcircuit,
-Diferenta dintre puterile nominaleale transformatoarelor.
8/6/2019 Curs Trafo
26/31
Valorile curentilor de sarcina
U2
k
k
k k
U2
U2
kk
k k=
zscZsc>
U2
>
Influienta raportului de transformare si a impedantei (tensiunii) de scurtcircuitasupra repartizarii sarcinii pe transformatoare.
U20
0 -0=
8/6/2019 Curs Trafo
27/31
Exemplu
puterea nominalraportul de transformare
Dou transformatoare notate cu 2i func5ioneaza n paralel.
SN = 1000 kVA SN = 630 kVAk = 50,7 k = 50,518
parametrii R1 = 9,4 ;X1 = 37,5 ;R2 = 7,85 ;
X2= 31,3 ;R1m= 5381 ;X1m= 55382 ;
R1 = 18 ;X1 = 58,988 ;
R2 = 14,51 ;X2= 53,527 ;R1m= 2631 ;X1m= 39144 ;
Cele dou transformatoare au aceeasi grup de conexiune, respectiv Yy-62i aceeasi tensiunea primar de U1 = 35 kV.
8/6/2019 Curs Trafo
28/31
Exemplu
00056,11
1'2
2
2
2
222 =
+=
+
m
m
m
m
X
XX
k
k
X
XXc
00136,1
1
1'2
2 =+
m
m
X
XXc
21
211 mmm XRZ +=
Constantele transformatoarelor
Impedan5ele de magnetizare
Z1m = 55642 Z1m = 39232 Curen5ii de mers n gol
mN ZS
Ui
1
21
0
=
Factorul de putere la mers n gol
m
m
Z
R
1
10cos =
i0 = 2,2 % i0 = 4,95 %
cos0 = 0,0967 cos0 = 0,0676
8/6/2019 Curs Trafo
29/31
Exemplu
- Impedan5ele de scurtcircuit dinspre primarZ1sc = Z1 + Z2 = 17,272 + j68,918
Z1sc = 32,51 + j112,515
2sc 2 1sc
2sc
Z = 1k
Z = 6,719 + j26,811 m
Z = 11,955 + j44,088 m
mjZZ scsc 899,70674,1822 +=+
- Impedan5ele de scurtcircuit raportate la secundar
8/6/2019 Curs Trafo
30/31
Exemplu
( )
+=
+
=
00136,1518,50
1
00056,17,50
1
10899,70674,18
103
3511
3
3
22
221
02 jZZ
ckckU
I scsc
( ) 452,294569,4028,7931058899,70674,18
811,26719,62
22
22 jj
j
jI
ZZ
ZI
scsc
scs =
+
+=
+
=
0202 704,14873,3 IjI =+=
Curentul de egalizare
Curentul de sarcina AjI 8,79310582
=
( ) 347,4996558,7931058899,70674,18
088,44955,112
22
2
2 jjj
jI
ZZ
ZI
scsc
scs =
+
+=
+
=
8/6/2019 Curs Trafo
31/31
Exemplu
AIjIII s 334,83605,514702,659 22022 ==+=
05,487748,279697,398 22 == IjI
AUkSI nn 333,836
3537,501000
3 12 =
=
=
Curenti totali
Curenti nominali secundari
AI n 998,5242 =
Factorul de incarcare { }
972,06301000
3 21
=
+
==
Ie
kk
U
S
S
ni
i
1
2
2==
n
I
I 9277.02
2==
nI
I
Top Related