Elektrische Energiesysteme - Power Electronics Systems Laboratory ...

46 3. Transformatoren
Z t
U 2
ideal
I 2
U 1
I 1
N 1
N 2
Abbildung 3.9. Vereinfachtes Transformatormodell für die Energieübertragung.
3.2 Dreiphasiger Transformator
Will man alle drei Stränge eines Drehstromsystems transformieren, so kann
man dies mit drei einzelnen Einphasentransformatoren tun. Grundsätzlich
gibt es mit Stern- und Dreieckschaltung vier Möglichkeiten solche Transformatorbänke
zu verschalten: Man kann jeweils die primär- und sekundärseitigen
Wicklungen in Stern oder Dreieck schalten. 6
Das Übersetzungsverhältnis und die Phasenverschiebung zwischen Primär-
und Sekundärwicklung sowie das Verhalten im unsymmetrischen Betrieb
hängen von der sogenannten Schaltgruppe des Transformators ab. Ausserdem
bietet jede Konfiguration unterschiedliche Erdungsmöglichkeiten.
Die Bezeichnung der Schaltgruppen erfolgt nach einem genormten Schema
bestehend aus zwei Buchstaben und einer Zahl:
1. Die Schaltung der Oberspannungswicklung wird mit einem Grossbuchstaben
gekennzeichnet (D für Dreieck oder Y für Stern).
2. Die Schaltung der Unterspannungswicklung wird mit Kleinbuchstaben
dargestellt (d oder y).
3. Daran fügt man eine Zahl, welche die Phasenverschiebung zwischen
Primär- und Sekundärwicklung als Vielfaches von 30 ◦ angibt (n in
Gleichung (3.31), im Gegenuhrzeigersinn gerechnet).
Beispielsweise bedeutet das Kürzel Yd5 oberspannungsseitige Sternschaltung,
unterspannungsseitige Dreieckschaltung und eine Phasedrehung um
5 · 30 ◦ = 150 ◦ . Bei gleicher Verdrahtung von Primär- und Sekundärseite
ergibt sich die Schaltgruppe Yy0 oder Dd0.
Für Einspeisungen in Hochspannungsnetze verwendet man sehr oft eine
Yd-Konfiguration. Zum einen erreicht man damit einen ”
Gewinn” an Übersetzungsverhältnis,
zum anderen kann auf der Hochspannungsseite ein Neutralleiter
ausgeführt und geerdet werden. In Abbildung 3.10 ist eine solche
6 Ausser Stern- und Dreieckschaltung gibt es z.B. noch die Möglichkeit einer sogenannten
Zick-Zack-Schaltung, diese wird analog mit Z oder z gekennzeichnet.