Понятия первичной и вторичной обмотки применительно к силовому трансформатору не являются общепризнанными и относятся скорее к неофициальным определениям. Термины «первичный» и «вторичный» в полной мере применимы к трансформаторам измерительным — ТТ и ТН. Для этих устройств существуют понятия первичных и вторичных цепей, измерительные трансформаторы не работают в режиме повышения тока или напряжения, за исключением специальных испытательных установок.
Когда одну из обмоток силового трансформатора называют первичной, обычно подразумевается, что энергия, передаваемая этим трансформатором, направлена от этой обмотки, то есть, её можно назвать генерирующей. Условность этого определения заключается в том, что силовой трансформатор с точки зрения направления мощности универсален. Например, любой двухобмоточный трансформатор, может безо всякой адаптации работать как в режиме повышения, так и в режиме понижения напряжения.
Таким образом, если трансформатор повышающий, то есть, передаёт энергию от обмотки НН к обмотке ВН, то обмотку НН можно условно назвать первичной. В случае трансформатора понижающего, первичной будет уже обмотка ВН. Исходя из сказанного, определения «первичная» и «вторичная» обмотка не имеет смысл употреблять в отношении трансформатора без учёта режима его работы, а значит, они не относятся к свойствам собственно трансформатора.
Схемы соединения обмоток трансформаторов
Поскольку силовые трансформаторы имеют трёхфазное исполнение, каждая из сторон (ВН, НН, а в случае трёхобмоточного трансформатора и СН) имеет три обмотки, по одной на каждую фазу. Каждая из обмоток имеет два вывода (условно начало и конец), что определяет чисто физическую возможность их соединения несколькими способами:
- звездой, когда начала всех трёх обмоток соединены между собой;
- треугольником, когда начало каждой обмотки соединяется с концом следующей;
- зигзагом, что практически не применяется в силовых трансформаторах.
Обмотки на разных выводах силового трансформатора (НН, ВН, СН) могут быть соединены различно, что будет влиять на коэффициент его трансформации.
Кроме понятия схемы соединения обмоток существуют так называемые группы соединения обмоток. Группа соединения определяет угол сдвига между напряжениями первичной и вторичной обмотки. Различные группы соединений возникают в результате комбинаций схем соединения обмоток и маркировки их выводов (начал и концов).
Группы соединений принято определять с помощью часового циферблата. При этом, положение минутной стрелки всегда находится на цифре 12 и условно обозначает фазовый угол первичного (питающего) напряжения. Положение же часовой стрелки определяет фазовый угол сдвига вторичного напряжения относительно первичного.
Учёт группы соединений важен при оценке возможности трансформаторов работать в параллельном режиме. То есть, трансформаторы, работающие параллельно, должны иметь одну группу соединений. Это обусловлено тем, что угловой сдвиг напряжений одноимённых фаз при их соединении вызывает значительные уравнительные токи, которые в некоторых случаях могут привести даже к повреждению оборудования.
Таким образом, даже если исходный источник электрической энергии один, при трансформации на разных подстанциях по разным линиям электропередачи, трёхфазные системы одного напряжения, поступающие от разных линий, могут оказаться несовместимыми.
