Введение
В электротехнике векторная группа, официально называемая символом соединения, – это метод Международной электротехнической комиссии (МЭК) для классификации конфигураций обмоток высокого напряжения (HV) и низкого напряжения (LV) трехфазных трансформаторов. Обозначение векторной группы указывает на конфигурацию обмоток и разность фазовых углов между ними. Например, обмотка высокого напряжения со схемой «звезда» и обмотка низкого напряжения со схемой «треугольник» с опережением на 30 градусов обозначается как Yd11. Фазные обмотки многофазного трансформатора могут быть соединены внутри различными способами, в зависимости от требуемых характеристик трансформатора. В трехфазной энергосистеме может потребоваться подключить трехпроводную систему к четырехпроводной, или наоборот. Поэтому трансформаторы изготавливаются с различными конфигурациями обмоток для удовлетворения этих требований. Различные комбинации соединений обмоток приводят к разным фазовым углам между напряжениями на обмотках. Трансформаторы, подключенные параллельно, должны иметь одинаковую векторную группу; несовпадение фазовых углов приведет к циркулирующим токам и другим системным возмущениям.
In electrical engineering, a vector group, officially called a connection symbol, is the International Electrotechnical Commission (IEC) method of categorizing the high voltage (HV) windings and low voltage (LV) winding configurations of three phase transformers. The vector group designation indicates the windings configurations and the difference in phase angle between them. For example, a star HV winding and delta LV winding with a 30 degree lead is denoted as Yd11. The phase windings of a polyphase transformer can be connected internally in different configurations, depending on what characteristics are needed from the transformer. In a three phase power system, it may be necessary to connect a three wire system to a four wire system, or vice versa. Because of this, transformers are manufactured with a variety of winding configurations to meet these requirements. Different combinations of winding connections will result in different phase angles between the voltages on the windings. Transformers connected in parallel must have the same vector group; mismatching phase angles will result in circulating current and other system disturbances.
Обозначение символа
Группа векторов предоставляет простой способ указать, как организованы соединения трансформатора. В системе, принятой МЭК, группа векторов обозначается кодом, состоящим из двух или трех букв, за которыми следуют одна или две числовые цифры. Буквы обозначают конфигурацию обмоток следующим образом:
D или d: Обмотка «дельта», также называемая обмоткой «сетка». Каждый фазный вывод подключается к двум обмоткам, поэтому обмотки образуют треугольную конфигурацию с выводами в вершинах треугольника. Y или y: Обмотка «звезда» (также называемая звездой). Каждый фазный вывод подключается к одному концу обмотки, а другой конец каждой обмотки подключается к общей центральной точке, так что конфигурация напоминает букву Y. Центральная точка может быть выведена за пределы трансформатора к нейтрали системы. Z или z: Обмотка «зигзаг» или обмотка «звезда с межвитковым соединением». Похожа на обмотку «звезда», но две обмотки от каждой фазы расположены таким образом, что три «ноги» изгибаются при построении векторной диаграммы. Трансформаторы с обмоткой «зигзаг» обладают особыми характеристиками и обычно не используются там, где эти характеристики не требуются. N (заглавная): указывает, что нейтраль системы подключена к стороне высокого напряжения. n (строчная): указывает, что нейтраль системы подключена к стороне низкого напряжения. В коде группы векторов МЭК каждая буква обозначает один набор обмоток. Обмотка высокого напряжения (ВН) обозначается заглавной буквой, за которой следует обмотка среднего или низкого напряжения (НН), обозначаемая строчной буквой. Цифры, следующие за буквенными кодами, указывают на разницу в фазовом сдвиге между обмотками, при этом обмотка ВН принимается за опорную. Значение указывается в градусах, кратных 30. Например, трансформатор с группой векторов Dy1 имеет обмотку ВН, соединенную по схеме «дельта», и обмотку НН, соединенную по схеме «звезда». Фазовый угол обмотки НН отстает от фазового угла обмотки ВН на 30 градусов. Важно отметить, что сторона высокого напряжения (ВН) всегда указывается перед стороной низкого напряжения (НН), независимо от того, какая из них является первичной обмоткой. Это означает, что символ группы векторов всегда начинается с заглавной буквы.
D or d: Delta winding, also called a mesh winding. Each phase terminal connects to two windings, so the windings form a triangular configuration with the terminals on the points of the triangle. Y or y: Wye winding, (also called a star). Each phase terminal connects to one end of a winding, and the other end of each winding connects to a common central point, so that the configuration resembles the letter Y. The central point may be connected outside of the transformer to a system neutral. Z or z: Zigzag winding, or interconnected star winding. Similar to a wye winding, but two windings from each phase are arranged so that the three legs are "bent" when the phase diagram is drawn. Zigzag wound transformers have special characteristics and are not commonly used where these characteristics are not needed. N (uppercase): indicates that a system neutral is connected to the high voltage side. n (lowercase): indicates that a system neutral is connected to the low voltage side. In the IEC vector group code, each letter stands for one set of windings. The high voltage (HV) winding is designated with an uppercase letter, followed by medium or low voltage (LV) windings designated with a lowercase letter. The digits following the letter codes indicate the difference in phase angle between the windings, with HV winding is taken as a reference. The number is in units of 30 degrees. For example, a transformer with a vector group of Dy1 has a delta connected HV winding and a wye connected LV winding. The phase angle of the LV winding lags the HV by 30 degrees. Note that the high voltage (HV) side always comes before the low voltage (LV) side, regardless of which is the primary winding. This means that the vector group symbol will always start with a capital letter.
Фазовое смещение
Фазовое вращение всегда происходит против часовой стрелки (международно принятое соглашение) и указывает на кратность задержки в 30 градусов для низковольтных обмоток относительно обмотки высокого напряжения, используемой в качестве эталона. Таким образом, 1 = 30°, 2 = 60°, 3 = 90°, 6 = 180° и 12 = 0° или 360°. В соответствии со стандартом IEC 60076-1, обозначение выполняется в последовательности HV LV. Например, повышающий трансформатор с первичной обмоткой, соединенной по схеме «звезда», и вторичной обмоткой, соединенной по схеме «треугольник», по-прежнему обозначается как «Yd1». Цифра 1 указывает, что низковольтная обмотка отстает от высоковольтной на 30 градусов. Трансформаторы, изготовленные по стандартам ANSI, обычно не имеют указания векторной группы на шильдике, а вместо этого предоставляется векторная диаграмма, показывающая взаимосвязь между первичной и другими обмотками. Подавление гармоник: Соединение Dy – обмотка D подавляет третьи гармоники, предотвращая их отражение на сторону «звезда». Параллельная работа: Все трансформаторы должны иметь одинаковое фазовое вращение, векторную группу, положение переключателя ответвлений и полярность обмоток. Релейная защита от замыкания на землю: Трансформатор Dd не имеет нейтрали. Для ограничения замыканий на землю в таких системах можно использовать трансформатор с зигзагообразной обмоткой для создания нейтрали вместе с реле защиты от замыкания на землю. Нет технической разницы между одной векторной группой (например, Yd1) и другой векторной группой с тем же соединением обмоток (например, Yd11) с точки зрения характеристик. Единственным фактором, влияющим на выбор между ними, является фазировка системы, то есть необходимость параллельной работы частей сети, питаемых от трансформатора, с другим источником. Также важно, подключен ли к клеммам генератора вспомогательный трансформатор.