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Transformator mit drei Wicklungen

Definition: Manchmal in Transformatoren mit hoher Leistung, der dritteWicklung wird zusätzlich zu den Primär- und Sekundärwicklungen konstruiert. Die dritte Wicklung wird als Tertiärwicklung bezeichnet, und wegen der drei Wicklungen wird der Transformator als Dreiwicklungs-Transformator bezeichnet.

Die Spannungswerte aller drei Wicklungen vonDer Transformator ist normalerweise ungleich. Die Primärwicklung hat die höchste Nennspannung; Das Tertiär hat die niedrigste Nennspannung und die Sekundärseite hat die mittlere Nennspannung.

Der Hauptvorteil der drei Wicklungstransformatoren ist die Wirtschaftlichkeit der Konstruktion und ihre große Effizienz. Das Prinzipschaltbild eines Drehstromtransformators ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

3-Wicklungstransformator
Für einen idealen Transformator

3-Wicklungstransformator-Gleichung-1
Der bedeutendste Vorteil der dritten Wicklung besteht darin, dass die von der Primär- und Sekundärwicklung erzeugte Oberwelle von der dritten Wicklung gelöscht wird. Die dritte Wicklung ist in Dreieck geschaltet.

Die Spannung der Tertiärwicklung unterscheidet sich vondie Primär- und Sekundärwicklung. Sie dient somit zur Stromversorgung der Zusatzgeräte wie Gebläse, Röhrenlampe usw. der Unterstationen. Die Tertiärwicklung wird für folgende Anwendungen verwendet.

  • Die Blindleistung wird den Unterstationen mit Hilfe der Tertiärwicklung zugeführt.
  • Die Tertiärwicklung verringert die Impedanz der Schaltung, so dass der Fehlerstrom leicht zur Masse fließt.
  • Es wird zum Testen des Transformators mit hoher Leistung verwendet.

Äquivalente Schaltung eines Transformators mit drei Wicklungen

Das Ersatzschaltbild des Drehstromtransformators ist in der Abbildung dargestellt. Betrachten Sie das R1, R2 und R3 sind der Widerstand und das X1, X2 und X3 sind die Impedanz ihrer Wicklungen.

Ersatzschaltbild eines Drei-Wicklungstransformators
Das V1, V2, V3 sind die Spannungen und das Ich1, ICH2, ICH3 Strom fließt durch ihre Wicklungen.

Bestimmung der Parameter von Transformatoren mit drei Wicklungen

Die Parameter der Ersatzschaltung können aus dem offenen Stromkreis und den drei Kurzschlusstests bestimmt werden.

Kurzschlusstest

Betrachten Sie das Z1, Z2 und Z3 sind die Impedanzen der drei WicklungenTransformer. Diese Impedanzen werden als Basis für die Durchführung des Kurzschlusstests angesehen. Für den Kurzschlusstest sind die zwei Wicklungen kurzgeschlossen und die dritte Wicklung bleibt offen.

Im ersten Schritt seien die Wicklungen 1 und 2 kurzgeschlossen. Die Niederspannungswicklung wird an die Wicklung 1 angelegt, aufgrund derer der Volllaststrom durch die Wicklung 2 fließt12 gibt die Impedanz der Wicklungen 1 und 2 an und wird als gemessen

3-Wicklungstransformator-Gleichung-2
Gleichwertige Beständigkeit

3-Wicklungstransformator-Gleichung-3
Äquivalente Leckreaktanz

3-Wicklungstransformator-Gleichung-4

Die Z12 ist die Serienkombination von Z1 und Z2 beziehungsweise,

3-Wicklungstransformator-Gleichung-5

Kurzschluss des Dreiwicklungstransformators
Im zweiten Schritt erfolgt die dritte Wicklungmit der zweiten Wicklung kurzgeschlossen, und die erste Wicklung bleibt offen. Die Niederspannungsquelle wird über die dritte Wicklung angelegt, so dass der Volllaststrom durch die zweite Wicklung fließt. Die Z23 stellt die Impedanz der Wicklung 2 und 3 dar und drückt die nachstehende Gleichung aus

3-Wicklungstransformator-Gleichung-6
Im dritten Schritt wird die zweite Wicklung geöffnetund erste und dritte Wicklung sind kurzgeschlossen. Die niedrige Spannung wird der dritten Wicklung zugeführt, und der Volllaststrom fließt durch die ersten Wicklungen. Die Z13 ist die Impedanz der ersten und dritten Wicklung.

Ersatzschaltung eines Dreiwindungstransformators
Durch Lösen der Gleichung (1), (2) und (3) erhalten wir die Verlustimpedanz Z1, Z2 und Z3 alle als primär bezeichnet,

3-Wicklungstransformator-Gleichung-6
Leerlauftest

Der Leerlauftest wird zur Bestimmung durchgeführtder Kernverlust, die Magnetisierungsimpedanz und die Windungsverhältnisse. Im Leerlauftest werden das Voltmeter, das Amperemeter und das Wattmeter in Niederspannungswicklung geschaltet. Die Sekundärseite bleibt offen und das Voltmeter ist angeschlossen.

Da die Hochspannungsseite geöffnet ist, ist der von der Primärseite gezogene Strom kein Laststrom und I0 gemessen durch das Amperemeter A. Die Magnetisierungsimpedanz kann durch Erregen der Stromwicklung 1 ermittelt werden, wobei beide Wicklungen 2 und 3 einen offenen Stromkreis haben. Dann haben wir,

3-Wicklungstransformator-Gleichung-7
Die Spannungsregelung eines Transformators mit drei Wicklungen ist definiert als das Verhältnis der Größe der tatsächlichen kVA-Belastung der Wicklung zur Basis-kVA, die zur Bestimmung der Netzwerkparameter verwendet wird.

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