Driefasige transformator

Een driefasige transformator kan worden voorgesteld als bestaande uit drie afzonderlijke eenfasige transformatoren die met elkaar verbonden zijn. In een eenfasige transformator zijn de primaire en secundaire wikkelingen elk op één been van de gesloten ijzeren kern geplaatst. De functie van de transformator blijft behouden als de wikkelingen boven elkaar op slechts één van de twee kernpoten zijn aangebracht. Deze drie enkelfasige transformatoren kunnen met hun vrije kernpoten worden samengevoegd, waarbij de magnetische fluxen, elk 120 graden verschoven, over elkaar heen komen te liggen. Als de drie fasen van een sterschakeling op dezelfde manier worden belast, blijft de gemeenschappelijke nulleider stroomvrij, omdat de som van de stromen in de loop van de tijd gemiddeld nul is door de faseposities. De magnetische flux is evenredig met de stroom, wat betekent dat de magnetische fluxen in het been van de gemeenschappelijke kern elkaar opheffen. Het wikkelingsvrije been van de gemeenschappelijke kern kan weggelaten worden, zodat de driefasige transformator alleen een EI-kern met drie poten nodig heeft. De spanningen aan de primaire kant van de driefasige transformator worden de hoogspanning genoemd en die aan de secundaire kant de laagspanning. De ingangs- en uitgangsspanning kunnen in een driehoek- of sterschakeling worden aangesloten. De hoogste spanning is meestal de buitenste wikkeling, waardoor een betere elektrische isolatie van de kern wordt verkregen. Het schakeltype, ook bekend als de schakelgroep, kan worden gewijzigd tussen de primaire en secundaire zijde. Driefasige generatoren in sterschakeling hebben vier externe aansluitingen, drie voor de fasen en een gemeenschappelijke nulgeleider. De nulleider kan worden weggelaten voor het energietransport in het hoogspanningsnet als de secundaire wikkelingen van de transformator in een driehoeksschakeling zijn aangesloten. Voor het laagspannings- of huishoudnet is de transformatie neerwaarts. Als de secundaire zijde in een sterschakeling is aangesloten, wordt er een vierdraads driefasensysteem gecreëerd met de nulleider. Hierdoor kunnen drie onafhankelijke enkelfasige netwerken met alle drie de geleiders samen een driefasig netwerk bedienen. De schakeltypes van de driefasige transformatoren worden aangeduid met hoofdletters voor de primaire zijde en kleine letters voor de secundaire zijde, gevolgd door een geheel getal. De letters Y en y staan voor de sterverbinding, D en d voor de deltaverbinding. Het getal geeft de fasehoek aan tussen de primaire en secundaire zijde vermenigvuldigd met 30 graden. De sterschakeling heeft het voordeel dat de driegeleiderspanningen in de transformator leiden tot lagere fasespanningen op de gekoppelde wikkelingen. Als een segment uitvalt, resulteert dit in een zeer ongunstige stroomverdeling en vaak valt de hele transformator uit. De spanning van de string is 1/√3 van de spanning van de geleider. De stringstroom is gelijk aan de geleiderstroom. Bij de driehoekschakeling is de geleiderspanning gelijk aan de fasespanning. De geleiderstroom is een factor √3 hoger dan de interlinked stringstroom. Als een segment uitvalt, blijft de transformator grotendeels operationeel met ongeveer 66% driefasig vermogen.

Voor meer informatie, zie schakelgroep