การ ต่อ หม้อแปลง แบบ ต่างๆ

หม้อแปลงชนิดคาสเรซินชนิดแห้ง

ขดลวดของหม้อแปลงสามเฟสอาจเชื่อมต่อด้วย Y หรือΔในลักษณะเดียวกับหม้อแปลงสามเฟส

เนื่องจากอาจเชื่อมต่อของรองได้Y หรือΔโดยไม่คำนึงถึงการเชื่อมต่อที่ใช้กับพรรคจะต้องมีสี่วิธีในการเชื่อมต่อขดลวดของหม้อแปลง 3 เฟสสำหรับการแปลงแรงดันไฟฟ้า 3 เฟสคือ Yy, Δ-Δ, Y-ΔและΔ - Y

การเชื่อมต่อระหว่างกันเกิดขึ้นภายในเคสเพื่อให้นำเทอร์มินัลเท่านั้นที่ต้องนำออกนอกเคส:</ p>

1. ดาว - หม้อแปลงดาว (Yy0 หรือ Yy6)
2. เดลต้า - เดลต้าหม้อแปลง (Dd0 หรือ DD6)
3. เดลต้า - หม้อแปลงดาว (Dy)
4. Star - เดลต้าหม้อแปลง (หลา) (สายดินหม้อแปลง)
5. หม้อแปลงไฟฟ้าซิกแซก (Yz, Dz) (สายดินหม้อแปลง)
6. สก็อต (ประเภท "T") Transformer (สายดินหม้อแปลง)

1. การเชื่อมต่อ Star-Star (Y-y)

การเชื่อมต่อหม้อแปลงแบบ Star-Star (Y-y)

ในขดลวดปฐมภูมิแต่ละเฟสคือ 120 องศาไฟฟ้าออกจากเฟสพร้อมอีกสองเฟส
ในขดลวดทุติยภูมิแต่ละเฟสจะมี 120 องศาไฟฟ้าออกจากเฟสพร้อมอีกสองเฟส

ขดลวดปฐมภูมิแต่ละอันเชื่อมโยงกับสนามแม่เหล็กหนึ่งรองที่คดเคี้ยวผ่านขาแกนกลางทั่วไป ชุดของขดลวดที่ถูกเชื่อมโยงด้วยสนามแม่เหล็กจะถูกวาดขนานกันในแผนภาพเวกเตอร์ ในการเชื่อมต่อ Y-Y ขดลวดหลักและรองแต่ละตัวจะเชื่อมต่อกับจุดที่เป็นกลาง

จุดที่เป็นกลางอาจนำไปสู่การเชื่อมต่อภายนอกหรือไม่ก็ได้

การเชื่อมต่อที่เป็นกลาง

กระแสแม่เหล็กดึงดูดหม้อแปลงไม่หมดซายน์แม้ว่าแรงดันไฟฟ้าที่น่าตื่นเต้นจะเป็นไซน์ กระแสน้ำที่มีสนามแม่เหล็กนั้นมีองค์ประกอบที่มีคี่ - ฮาร์มอนิกจำนวนมาก หากสามหม้อแปลงที่เหมือนกันเชื่อมต่อกับแต่ละเฟสและตื่นเต้นกับแรงดันไฟฟ้า 60 Hz ที่มีขนาดเท่ากันส่วนประกอบพื้นฐาน 60 Hz ของกระแสที่น่าตื่นเต้นจะยกเลิกซึ่งกันและกันที่เป็นกลาง

นี่เป็นเพราะกระแสพื้นฐาน 60 Hz ของเฟส A, B และ C อยู่ที่ 120 °จากเฟสซึ่งกันและกันและผลรวมเวกเตอร์ของกระแสเหล่านี้เป็นศูนย์

ที่สามเก้าสิบห้าและอื่น ๆ ที่เรียกว่ากระแสฮาร์มอนิกลำดับซีโร่อยู่ในเฟสซึ่งกันและกัน ดังนั้นส่วนประกอบเหล่านี้จะไม่ยกเลิกซึ่งกันและกันที่เป็นกลาง แต่เพิ่มเฟสด้วยกันเพื่อสร้างกระแสไฟฟ้าที่เป็นกลางเป็นศูนย์ลำดับหากมีเส้นทางสำหรับกระแสเป็นกลางไหล

เนื่องจากรูปร่างไม่เชิงเส้นโค้ง B-Hกระแสแม่เหล็กที่มีฮาร์โมนิคคี่จะต้องสนับสนุนแรงดันไฟฟ้าที่เกิดจากไซน์ หากฮาร์มอนิกปัจจุบันบางตัวไม่ได้อยู่ในกระแสแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำจะไม่สามารถเป็นไซน์

การเชื่อมต่อ Y-Y ที่มีสายดินเป็นกลาง

รูปด้านล่างแสดงสถานการณ์ที่ความเป็นกลางหลักจะถูกส่งกลับไปยังแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าในวงจรสามเฟสสี่สาย แต่ละกระแสแม่เหล็กที่มีป้ายกำกับ IR, IY และ IB มีกระแสพื้นฐาน 60 Hz และกระแสฮาร์มอนิกทั้งหมดที่จำเป็นเพื่อสนับสนุนแรงดันไฟฟ้าที่เกิดจากไซน์

การเชื่อมต่อหม้อแปลง Y-Y ที่มีสายดินเป็นกลาง

กระแสสนามแม่เหล็กเป็นศูนย์ลำดับรวมกันก่อให้เกิดกระแสเป็นกลางในซึ่งจะส่งกลับฮาร์มอนิกส์แปลก ๆ เหล่านี้ไปยังแหล่งแรงดันไฟฟ้า สมมติว่าแรงดันไฟฟ้าหลักคือไซน์, แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำ VR, VY และ VB (ทั้งในระดับประถมศึกษาและมัธยมศึกษา) เป็นไซน์เช่นเดียวกัน

การเชื่อมต่อของหลักเป็นกลางเพื่อเป็นกลางของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีข้อได้เปรียบเพิ่มที่จะช่วยลดการบิดเบือนในแรงดันไฟฟ้าเฟสที่สอง ถ้าฟลักซ์ในแกนมีรูปคลื่นไซน์ก็จะให้รูปคลื่นไซน์สำหรับแรงดันไฟฟ้า แต่เนื่องจากคุณสมบัติของเหล็กรูปคลื่นไซน์จึงจำเป็นต้องมีองค์ประกอบฮาร์โมนิที่สามในกระแสที่น่าตื่นเต้น เนื่องจากความถี่ของส่วนประกอบนี้คือความถี่ของวงจรที่ค่าคงที่สามเท่า มันจะพยายามไหลไปทางหรือออกจากจุดที่เป็นกลางในขดลวดหม้อแปลง

ด้วยความถี่ที่เป็นกลางและแยกได้กระแสไม่สามารถไหลได้ดังนั้นฟลักซ์ในแกนกลางจะไม่เป็นคลื่นไซน์และแรงดันไฟฟ้าบิดเบี้ยว หากความเป็นกลางหลักเชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดที่เป็นกลางกระแสความถี่สามเท่าจะได้รับเส้นทางเพื่อแก้ไขปัญหา อีกทางเลือกหนึ่งในการเอาชนะความยากลำบากนี้คือการใช้ขดลวดในระดับอุดมศึกษาที่มีระดับ KVA ต่ำ ขดลวดเหล่านี้มีการเชื่อมต่อในเดลต้าและให้วงจรที่กระแสความถี่สามเท่าสามารถไหล ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าไซน์ไซด์บนปฐมภูมิจะให้แรงดันไซน์แบบไซด์บนด้านทุติยภูมิ

สถานการณ์นี้จะเปลี่ยนแปลงหากศูนย์กลางของขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิทั้งสองชุดนั้นไม่ได้ต่อสายดิน

การเชื่อมต่อ Y-Y โดยไม่ต้องมีสายดินเป็นกลาง

ถ้านิวตรอนของทั้งปฐมภูมิและทุติยภูมิเป็นวงจรเปิดดังนั้นจะไม่มีเส้นทางสำหรับกระแสฮาร์มอนิกลำดับศูนย์ไหลแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำจะไม่เป็นแบบไซน์

การเชื่อมต่อหม้อแปลง Y-Y โดยไม่ต้องต่อสายดิน

V’R, V’Y และ V’B จะไม่เป็นไซนัส ซึ่งส่งผลให้เกิดการบิดเบือนของแรงดันไฟฟ้ารอง ความผิดเพี้ยนของแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นนั้นเทียบเท่ากับหม้อแปลง Y-Y ที่มีกระแสน้ำวนเป็นศูนย์ลำดับอนุญาตให้ไหลในกระแสหลักปฐมภูมิที่มีขดลวดปฐมภูมิจินตภาพทับขดลวดซึ่งถือกระแสกระแสไฟฟ้าเป็นศูนย์ลำดับที่ 180 องศาเท่านั้น

การวิเคราะห์แรงดันไฟฟ้าที่เกิดจากหลัก ‘‘ขดลวด 'มีความซับซ้อนอย่างมากจากความจริงที่ว่าแกนกลางนั้นมีความไม่เป็นเชิงเส้นสูงมากดังนั้นกระแสฮาร์โมนิกลำดับซีโรนแต่ละอันที่ดำเนินการโดยขดลวดปฐมภูมิแกนนำจะทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าฮาร์มอนิกที่สูงขึ้นตามลำดับ

การวิเคราะห์ฟูริเยร์สามารถใช้เพื่อมาถึงการประมาณแรงดันทุติยภูมิที่มีความเป็นกลางปฐมภูมิแบบเปิด การทีละขั้นตอนกระแสแม่เหล็กปกติสำหรับแรงดันไฟฟ้าที่น่าตื่นเต้นแบบไซน์จะถูกพล็อตจากเส้นโค้ง B-H ของหม้อแปลง กระแสการกำเนิดแม่เหล็กปกติจะถูกแปลงเป็นอนุกรมฟูริเยร์จากนั้นจะถูกสร้างขึ้นใหม่โดยการลบฮาร์โมนิกแบบลำดับศูนย์

กระแสที่น่าตื่นเต้นที่เกิดขึ้นจะมีรูปร่างแตกต่างจากกระแสที่น่าตื่นเต้นปกติซึ่งจะใช้สร้างแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำโดยใช้เส้นโค้ง B-H ในข้อที่มีลักษณะที่ใช้ในการสร้างกระแสที่น่าตื่นเต้นดั้งเดิม

กระบวนการนี้ค่อนข้างลำบากจึงพอเพียงเพื่อบอกว่าหากหม้อแปลง Y-Y ไม่มีเส้นทางที่เป็นกลางสำหรับกระแสที่น่าตื่นเต้นแบบศูนย์ลำดับจะมีแรงดันไฟฟ้าฮาร์มอนิกที่เหนี่ยวนำในชั้นทุติยภูมิแม้ว่าแรงดันไฟฟ้าที่น่าตื่นเต้นจะเป็นไซนัส

ข้อดีของการเชื่อมต่อ Y-Y

ไม่มีการกระจัดเฟส

วงจรหลักและวงจรรองอยู่ในเฟสกล่าวคือไม่มีการกระจัดมุมที่แนะนำโดยการเชื่อมต่อ Y-Y นี่เป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญเมื่อมีการใช้หม้อแปลงเพื่อเชื่อมต่อระบบของแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันในลักษณะที่เรียงซ้อนกัน ตัวอย่างเช่นสมมติว่ามีสี่ระบบปฏิบัติการที่ 800, 440, 220 และ 66 kV ที่ต้องเชื่อมต่อถึงกัน สถานีย่อยสามารถสร้างได้โดยใช้การเชื่อมต่อหม้อแปลง Y-Y เพื่อเชื่อมต่อแรงดันไฟฟ้าใด ๆ ระบบ 800 kV สามารถเชื่อมโยงกับระบบ 66 kV ผ่านการแปลง 800 ถึง 66 kV เดี่ยวหรือผ่านชุดการแปลงแบบเรียงซ้อนที่ 440,220 และ 66 kV

หมุนไม่กี่อันที่จำเป็น

เนื่องจากการเชื่อมต่อแบบดาวแรงดันไฟฟ้าเฟสคือ (1 / √3)คูณแรงดันไฟฟ้าของสาย ดังนั้นจำนวนรอบที่น้อยลงจึงเป็นสิ่งจำเป็น นอกจากนี้ความเครียดของฉนวนยังน้อย สิ่งนี้ทำให้การเชื่อมต่อประหยัดสำหรับจุดประสงค์แรงดันสูงขนาดเล็ก

ระดับฉนวนที่จำเป็นน้อย

หากจุดสิ้นสุดที่เป็นกลางของการเชื่อมต่อแบบ Y คือมีการต่อสายดินแล้วจึงมีโอกาสที่จะใช้ฉนวนในระดับที่ลดลงเมื่อถึงจุดกึ่งกลาง ขดลวดที่เชื่อมต่อข้ามเฟสนั้นต้องใช้ฉนวนกันความร้อนเต็มรูปแบบตลอดการพัน

จัดการกับภาระหนัก

เนื่องจากการเชื่อมต่อดาวเฟสปัจจุบันจึงเหมือนกับบรรทัดปัจจุบัน ดังนั้นขดลวดจึงต้องมีกระแสสูง ทำให้ส่วนตัดของขดลวดสูง ดังนั้นขดลวดจึงมีความแข็งแรงทางกลไกและขดลวดสามารถรับน้ำหนักมากและกระแสไฟฟ้าลัดวงจร

ใช้สำหรับระบบสามเฟสสี่สาย

มีความเป็นกลางเหมาะสำหรับระบบสามเฟสสี่สาย

กำจัดความผิดเพี้ยนในแรงดันไฟฟ้าเฟสที่สอง

การเชื่อมต่อของเป็นกลางหลักเพื่อเป็นกลางของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขจัดความผิดเพี้ยนในแรงดันไฟฟ้าเฟสที่สองโดยให้เส้นทางไปยังกระแสความถี่สามไปยังเครื่องกำเนิด

แรงดันไฟฟ้าไซน์ไซด์ทางด้านที่สอง

ให้เส้นทางที่เป็นกลางไหลกระแสความถี่สามเท่าไปยังด้านเครื่องกำเนิดกระแสดังนั้นแรงดันไซน์ไซด์บนปฐมภูมิจะให้แรงดันไซน์แบบไซด์ในด้านทุติยภูมิ

ใช้เป็นหม้อแปลงไฟฟ้าอัตโนมัติ

หม้อแปลง Y-Y อาจถูกสร้างเป็นเครื่องเปลี่ยนรูปอัตโนมัติโดยมีความเป็นไปได้ที่จะประหยัดต้นทุนได้อย่างมากเมื่อเทียบกับการก่อสร้างหม้อแปลงสองขด

การป้องกันการถ่ายทอดที่ดีขึ้น

การตั้งค่ารีเลย์ป้องกันจะป้องกันได้ดีกว่าบนข้อผิดพลาดที่พื้นกับสายเมื่อมีการใช้การเชื่อมต่อหม้อแปลง Y-Y กับนิวตรัลที่ต่อลงดินอย่างมั่นคง

ข้อเสียของการเชื่อมต่อ Y-Y

ปัญหาฮาร์มอนิที่สาม

แรงดันไฟฟ้าในเฟสใด ๆ ของหม้อแปลง Y-Yอยู่นอกเหนือ 1200 จากแรงดันไฟฟ้าในเฟสอื่น ๆ อย่างไรก็ตามองค์ประกอบฮาร์โมนิที่สามของแต่ละเฟสจะอยู่ในเฟสซึ่งกันและกัน ความไม่เชิงเส้นในแกนหม้อแปลงมักจะนำไปสู่การสร้างฮาร์โมนิที่สาม

ส่วนประกอบเหล่านี้จะรวมกันเป็นผลให้มีขนาดใหญ่ (อาจใหญ่กว่าองค์ประกอบพื้นฐาน) องค์ประกอบฮาร์มอนิที่สาม

Overvoltage ที่โหลดแสงสว่าง

การปรากฏตัวของบุคคลที่สามฮาร์มอนิกที่เป็นกลางไม่มีสาเหตุอาจทำให้เกิดสภาวะแรงดันเกินที่โหลดเบา เมื่อสร้างหม้อแปลง YY โดยใช้หม้อแปลงไฟฟ้าแบบเฟสเดียวที่เชื่อมต่อกับธนาคารแรงดันไฟฟ้าแบบ line-to-neutral ที่วัดได้คือ 57.7% ของแรงดันไฟฟ้าแบบเฟส - เฟส - เฟสระบบที่ไม่มีโหลด โหลดธนาคารแล้ว

ค่าประสิทธิภาพของแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันรวมความถี่ด้วยการหาสแควร์รูทของผลรวมของแรงดันไฟฟ้ากำลังสอง ด้วยแรงดันไฟฟ้าเฟส - เฟส - เฟสไซน์ส่วนประกอบที่สามฮาร์มอนิกของแรงดันไฟฟ้าเฟสถึงเป็นกลางอยู่ที่ประมาณ 60%

แรงดันตกที่โหลดไม่สมดุล

อาจมีแรงดันตกคร่อมขนาดใหญ่โหลดเข้าสู่เฟสที่เป็นกลาง สิ่งนี้เกิดขึ้นจากความจริงที่ว่าโหลดแบบเฟสต่อเฟสทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าตกผ่านปฏิกิริยาการรั่วไหลของหม้อแปลงในขณะที่โหลดแบบเฟสถึงเป็นกลางทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าตกผ่านปฏิกิริยาแม่เหล็กไฟฟ้า ปฏิกิริยา

ถังหม้อแปลงที่ร้อนจัด

ในบางสถานการณ์การเชื่อมต่อ Y-Yทรานส์สามเฟสสามารถสร้างความร้อนสูงเกินไปของถังอย่างรุนแรงซึ่งสามารถทำลายหม้อแปลงได้อย่างรวดเร็ว สิ่งนี้มักจะเกิดขึ้นกับเฟสเปิดในวงจรหลักและโหลดบนวงจรทุติยภูมิ

มากกว่าการกระตุ้นของแกนกลางในสภาพความผิดปกติ

หากเกิดความผิดพลาดแบบเฟสต่อพื้นบนหลักวงจรที่มีสายดินเป็นกลางหลักจากนั้นแรงดันไฟฟ้าเฟสเพื่อเป็นกลางในขั้นตอนที่ไม่มีข้อบกพร่องเพิ่มขึ้นถึง 173% ของแรงดันปกติ สิ่งนี้จะส่งผลให้เกิดการกระตุ้นแกนกลางด้วยกระแสแม่เหล็กที่เพิ่มขึ้นอย่างมากและการสูญเสียแกนกลาง

หากเป็นกลางของประถมศึกษาและมัธยมศึกษาทั้งคู่นำออกมาจากนั้นความผิดพลาดแบบเฟสต่อพื้นดินบนวงจรทุติยภูมิทำให้กระแสไฟฟ้าไหลผิดปกติในวงจรปฐมภูมิ การป้องกันภาคพื้นดินที่วางตัวเป็นกลางของวงจรหลักนั้นอาจทำงานผิดพลาดในวงจรทุติยภูมิ

เป็นกลางเลื่อนลอย

หากการโหลดด้านรองไม่สมดุลประสิทธิภาพของการเชื่อมต่อนี้ไม่เป็นที่น่าพอใจจากนั้นสามารถเปลี่ยนจุดที่เป็นกลางได้ เพื่อป้องกันสิ่งนี้จำเป็นต้องติดตั้งจุดจุดดาวของจุดหลักกับจุดกำเนิด

ความผิดเพี้ยนของแรงดันทุติยภูมิ

แม้ว่าดาวหรือจุดกลางของหลักคือสายดิน, ฮาร์มอนิที่สามที่มีอยู่ในแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับอาจปรากฏในด้านรอง สิ่งนี้ทำให้เกิดการบิดเบือนในแรงดันไฟฟ้าเฟสที่สอง

แรงดันเกินที่โหลดเบา

การมีอยู่ของฮาร์มอนิกลำดับที่สาม (และซีโร่ลำดับอื่น ๆ ) ที่เป็นกลางไม่มีสาเหตุอาจทำให้เกิดสภาวะแรงดันไฟเกินที่ภาระแสง

ความยากลำบากในการประสานงานการป้องกันภาคพื้นดิน

ใน Y-Y Transformer ความผิดปกติที่ฝั่งต่ำทำให้เกิดความผิดพลาดของกราวด์หลักทำให้การประสานงานยากขึ้น

เพิ่มแรงดันไฟฟ้าเฟสที่เหมาะสมภายใต้เฟสเป็นความผิดปกติของพื้นดิน

หากความผิดพลาดแบบเฟสต่อพื้นเกิดขึ้นในวงจรหลักที่มีสายดินเป็นกลางหลักแรงดันไฟฟ้าแบบเฟสเป็นเป็นกลางในเฟสที่ผิดพลาดของสหประชาชาติจะเพิ่มขึ้นเป็น 173% ของแรงดันไฟฟ้าปกติ

ถ้าทั้งนิวตรอนของปฐมภูมิและทุติยภูมิถูกนำออกมาจากนั้นความผิดปกติแบบเฟสต่อพื้นดินในวงจรทุติยภูมิทำให้กระแสไฟฟ้าไหลผิดปกติเป็นกลางในกระแสหลัก

เดินทางไปยัง T / C ใน Line-Ground Fault

ฮาร์มอนิกทั้งหมดจะแพร่กระจายผ่านหม้อแปลงกระแสทางซีโร่ต่อเนื่องจะต่อเนื่องผ่านหม้อแปลงความผิดปกติหนึ่งบรรทัดจากพื้นถึงพื้นจะเดินทางผ่านหม้อแปลง

เหมาะสำหรับ Core Type Transformer

แรงดันและกระแสฮาร์มอนิกที่สามขาดไปในประเภทของการเชื่อมต่อกับระบบสายสามเฟส หรือชนิดของเปลือกของหน่วยสามเฟสแรงดันไฟฟ้าเฟสเฟสที่สามอาจสูง การเชื่อมต่อชนิดนี้เหมาะสำหรับหม้อแปลงชนิดแกน

ใบสมัคร

หม้อแปลงชนิดนี้ไม่ค่อยได้ใช้เนื่องจากปัญหากับโหลดที่ไม่สมดุล

มันประหยัดสำหรับ หม้อแปลงไฟฟ้าแรงสูงขนาดเล็ก เนื่องจากจำนวนรอบการหมุนต่อเฟสและปริมาณของฉนวนที่ต้องการนั้นน้อยกว่า