Trefas transformator

En trefastransformator kan tänkas bestå av tre individuella enfasstransformatorer som är anslutna till varandra. I en enfastransformator är primär- och sekundärlindningarna placerade på var sitt ben i den slutna järnkärnan. Transformatorns funktion bibehålls om lindningarna är placerade ovanpå varandra på endast ett av de två kärnbenen. Dessa tre enfastransformatorer kan kopplas ihop med sina fria kärnben, varvid de magnetiska flödena, som var och en är förskjutna 120 grader, överlagras.

Magnetiskt flöde och designform

Om de tre faserna i en stjärnkoppling belastas på samma sätt förblir den gemensamma neutralledaren strömfri, eftersom strömsumman är noll i genomsnitt över tiden på grund av faspositionerna. Det magnetiska flödet är proportionellt mot strömflödet, vilket innebär att de magnetiska flödena tar ut varandra i det gemensamma kärnbenet. Det lindningsfria gemensamma kärnbenet kan därför utelämnas, så att trefastransformatorn endast kräver en trebent EI-kärna.

Spänningsbeteckningar och lindningsarrangemang

Spänningarna på primärsidan av en trefastransformator kallas för den övre spänningen och den nedre spänningen på sekundärsidan. Ingångs- och utgångsspänningen kan anslutas i en delta- eller stjärnkoppling. Den högre övre spänningen finns vanligtvis på den yttre lindningen, som ger bättre elektrisk isolering från kärnan.

Kopplingsgrupper och anslutningstyper

Kretstypen, även kallad kopplingsgrupp, beskriver anslutningen av primär- och sekundärsidan. Trefasiga stjärnkopplade generatorer har fyra anslutningar: tre fasledare och en neutralledare. Neutralledaren kan utelämnas för energitransport i högspänningsnätet om transformatorns sekundärlindningar är anslutna i en deltakoppling. I lågspännings- eller hushållsnätet transformeras spänningen nedåt. Om sekundärsidan är ansluten i en stjärnkoppling skapas ett fyrtrådigt trefassystem med neutralledaren. Detta innebär att tre oberoende enfasnät kan drivas samtidigt.

Beteckning på kopplingsgrupperna

Kopplingstyperna för trefastransformatorerna är märkta med stora bokstäver för primärsidan och små bokstäver för sekundärsidan, följt av en siffra.
Y / y: Stjärnkoppling
D / d: Deltakoppling

Siffran, multiplicerad med 30 grader, anger fasvinkeln mellan primär- och sekundärsidan.

Stjärnanslutning – egenskaper

Stjärnkopplingen har den fördelen att de tre ledarspänningarna på de sammankopplade lindningarna leder till lägre fasspänningar.
Fasspänning = ledarspänning / √3
Fasström = ledarström

Om ett segment går sönder leder det dock till en mycket ogynnsam strömfördelning, vilket ofta leder till att hela transformatorn går sönder.

Delta-anslutning – egenskaper

Följande gäller i deltakopplingen:
Ledarspänning = fasspänning
Ledarström = √3 × fasström

Om ett segment går sönder förblir transformatorn i stort sett i drift med cirka 66% av sin trefasström.

För ytterligare information, se kopplingsgrupp