Inzicht in driefasige transformatorverbindingen in elektrische stroomsystemen
In de industriële en commerciële sectoren spelen driefasige transformatoren een rol voor de effectieve transmissie en verdeling van elektrische stroom.Door drie eenfase-transformatoren te combineren in één eenheid, verlagen ze de kosten, grootte en gewicht.Deze transformatoren zorgen voor een gelijkmatige verdeling van elektrische energie tussen hoge en laagspanningswikkelingen, ongeacht hun constructietype.Dit artikel legt hun constructie-, werkings- en verbindingsconfiguraties uit en helpt u om hun functionaliteit en toepassingen te begrijpen.Het begint met kerntype en shell-type ontwerpen, die de magnetische flux beheren en energieverliezen minimaliseren.Het omvat ook operationele principes, magnetische fluxbalancering en verbindingstypes zoals Delta/Delta, Delta/Wye, Wye/Delta en Wye/Wye, samen met gespecialiseerde verbindingen zoals Scott en Zig-Zag.Voorbeelden en vergelijkingen tussen droge- en vloeistofgevulde transformatoren worden verstrekt om ingenieurs te helpen de juiste transformator te kiezen voor optimale prestaties en betrouwbaarheid.Catalogus
Driefasige transformatorconstructie
Figuur 1: driefasige transformatorconstructie
Ze combineren drie eenfase-transformatoren in één, waarbij ze geld, ruimte en gewicht besparen.De kern heeft drie magnetische circuits die de magnetische stroom tussen hoge en laagspanningsonderdelen in evenwicht brengen.Dit ontwerp verschilt van driefasige shell-type transformatoren, die drie cores groeperen, maar ze niet samenvoegen.Het maakt het systeem efficiënter en betrouwbaarder in vergelijking met eenfase-systemen.
Een gemeenschappelijk ontwerp voor driefasige transformatoren is het kerntype met drie ledematen.Elk ledemaat ondersteunt zijn eigen magnetische stroom en fungeert als een terugkeerpad voor de anderen, waardoor drie stromen ontstaan die elk 120 graden uit fase zijn.Dit faseverschil houdt de vorm van de magnetische stroom bijna sinusoïdaal, wat zorgt voor een stabiele uitgangsspanning, vermindert vervormingen en verliezen en verbetert de prestaties en levensduur.Dit eenvoudige en effectieve ontwerp is populair voor standaardgebruik.
Kerntype
Figuur 2: Kerntype
In de constructie van het kerntype voor driefasige transformatoren richt het ontwerp zich op drie hoofdkernen, elk gekoppeld aan twee juk.Deze structuur verdeelt effectief de magnetische flux.Elke kern ondersteunt primaire en secundaire wikkelingen, die zijn opgerold in een spiraal rond de kernpoten.Deze opstelling zorgt ervoor dat elk been zowel hoge spanning (HV) als laagspanning (LV) wikkelingen draagt, waarbij de elektrische belasting en magnetische fluxverdeling in evenwicht wordt gebracht.
Een andere functie van kerntype -transformatoren is het verminderen van wervelstroomverliezen.Eddy -stromen, geïnduceerd binnen geleiders door een veranderend magnetisch veld, kunnen energieverliezen veroorzaken en de efficiëntie verminderen.Om deze verliezen te minimaliseren, is de kern gelamineerd.Dit omvat het stapelen van dunne lagen magnetisch materiaal, elk geïsoleerd van de anderen, om de wervelstromen te beperken en hun impact te verminderen.
De positionering van wikkelingen is een ander ontwerpaspect.Lage spanningswikkelingen worden dichter bij de kern geplaatst.Deze plaatsing vereenvoudigt isolatie en koeling, omdat LV -wikkelingen op lagere spanningen werken, waardoor minder isolatie nodig is.Isolatie en oliekanalen worden geïntroduceerd tussen de LV -wikkelingen en de kern om koeling te verbeteren en oververhitting te voorkomen, waardoor de levensduur van de transformator wordt gewaarborgd.
Hoge spanningswikkelingen worden boven de LV -wikkelingen geplaatst, ook geïsoleerd en verdeeld met oliekanalen.Deze oliekanalen zijn het beste voor het koelen en handhaven van de effectiviteit van het isolatiesysteem onder hoogspanning.Met deze gedetailleerde opstelling van wikkelingen en gelamineerde kern kunnen kerntype -transformatoren efficiënt hoge spanningen verwerken, met minimale energieverliezen en hoge stabiliteit.Deze ontwerpprincipes maken kerntype -transformatoren ideaal voor toepassingen die een efficiënte magnetische fluxbeheer en hoogspanningsbewerking vereisen.
Shell -type
Shell-type transformatoren bieden een andere benadering van driefasige transformatorconstructie, gekenmerkt door een uniek ontwerp en operationele voordelen.Dit ontwerp omvat het stapelen van drie individuele enkele fase-transformatoren om een driefasige eenheid te vormen, in tegenstelling tot kerntype-transformatoren waarbij de fasen onderling afhankelijk zijn.In shell -type transformatoren heeft elke fase zijn eigen magnetische circuit en werkt hij onafhankelijk.De onafhankelijke magnetische circuits zijn parallel aan elkaar gerangschikt, waardoor de magnetische fluxen in fase zijn, maar niet met elkaar interfereren.Deze scheiding draagt enorm bij aan de stabiliteit en consistente prestaties van de transformator.
Figuur 3: Shell -type
Voordeel van shell -type transformatoren is verminderde golfvormvervorming.De onafhankelijke werking van elke fase resulteert in schonere en stabielere spanningsgolfvormen in vergelijking met kerntype -transformatoren.Dit is belangrijk in toepassingen waar spanningskwaliteit wordt aangetast, zoals in gevoelige industriële en commerciële systemen waar vervorming kan leiden tot storingen van apparatuur.
Shell -type transformatoren zijn ook efficiënt.Elke fase kan worden geoptimaliseerd voor zijn specifieke belastingsomstandigheden onafhankelijk, waardoor de betrouwbaarheid en efficiëntie worden verbeterd.De verminderde golfvormvervorming minimaliseert de harmonische verliezen, waardoor de efficiëntie en de levensduur van de transformator verder wordt verbeterd.
De constructie en werking van zowel kerntype als shell -type transformatoren helpt ingenieurs en technici de juiste transformator voor hun elektrische systemen te kiezen.Of de behoefte is aan het verwerken van hoge spanningen, het minimaliseren van energieverliezen of het zorgen voor stabiele spanningsvoorziening, het selecteren van het juiste transformatietype zorgt voor een optimale prestaties.
Werk van driefasige transformatoren
Figuur 4: Werk van driefasige transformator
Drie kernen op afstand van 120 graden uit elkaar worden gebruikt in driefasige transformatoren om effectieve interactie te garanderen van de magnetische fluxen die worden gegenereerd door de primaire wikkelingen.De kern van de transformator behandelt magnetische flux gegenereerd door stromingen IR, IY en IB in de primaire wikkelingen.Deze stromen creëren magnetische fluxen ɸr, ɸy en ɸb.Verbonden met een driefasige voeding, veroorzaken deze stromen magnetische flux in de kernen.
In een uitgebalanceerd systeem is de som van de driefasige stromingen (IR + iy + Ib) nul, wat leidt tot nul gecombineerde magnetische flux (ɸr + ɸy + ɸb) in het middenpoot.Aldus kan de transformator functioneren zonder de middelste been, omdat de andere benen de flux onafhankelijk behandelen.Driefasige transformatoren verdelen het vermogen gelijkmatig over drie fasen, waardoor de energieverliezen worden verminderd en de stabiliteit van de stroomvoorziening wordt verbeterd.Fluxbalans in de kernstructuur die nodig is voor een efficiënte transformatorbewerking.De verdeling van magnetische flux in de kern van een driefasige transformator moet worden uitgebalanceerd om te functioneren.De 120-graden plaatsing van kernen en precieze inductie van stromen zorgt voor een efficiënte werking.
Driefasige transformatorverbindingen
Om aan verschillende vereisten te voldoen, kunnen driefasige transformatorwikkelingen op verschillende manieren worden gekoppeld."Star" (wye), "Delta" (mesh) en "interconnected-star" (zig-zag) zijn de drie primaire soorten verbindingen.Combinaties kunnen primaire delta-verbonden met secundaire ster-verbonden, of vice versa omvatten, afhankelijk van de toepassing.
Figuur 5: Driefasige transformatorverbindingen
Delta/Delta -verbinding
De delta/delta-verbinding wordt veel gebruikt wanneer een enkele secundaire spanning nodig is of wanneer de primaire belasting voornamelijk uit driefasige apparatuur bestaat.Deze opstelling is gebruikelijk in industriële omgevingen met grote driefasige motorbelastingen die werken op 480 V of 240 V, en met minimale 120 V-verlichting en bakhalingsbehoeften.De beurtverhouding tussen de primaire en secundaire wikkelingen komt overeen met de vereiste spanningen, waardoor deze opstelling minder geschikt is voor verschillende spanningstransformaties.
Figuur 6: Symbool voor Delta/Delta Transformer
Figuur 7: Verbindingsdiagram voor Delta/Delta Transformer
Voordelen
De Delta/Delta -verbinding biedt verschillende voordelen.Een voordeel is de verminderde fasestroom, die slechts 57,8% van de lijnstroom is.Deze reductie zorgt voor kleinere geleiders voor elke eenfase-transformator in vergelijking met de lijngeleiders die de driefasige belasting leveren, materiaalkosten verlagen en het systeem vereenvoudigen.Bovendien hebben harmonische stromen de neiging om uit te annuleren, waardoor het vermogen van de transformator wordt verbeterd om elektrische ruis tussen primaire en secundaire circuits te isoleren.Dit resulteert in een stabiele secundaire spanning met minimale schommelingen tijdens belastingstieken.Als een enkele fase-transformator mislukt, kan het systeem nog steeds driefasige spanning leveren via een open delta-configuratie, zij het met een verminderde capaciteit van 58%.
Nadelen
Ondanks deze voordelen heeft de Delta/Delta -verbinding opmerkelijke nadelen.Het biedt slechts één secundaire spanning, die mogelijk extra transformatoren vereisen voor verschillende spanningsbehoeften, het verhogen van de systeemcomplexiteit en kosten.De primaire wikkelgeleiders moeten worden geïsoleerd voor de volledige primaire spanning, waardoor extra isolatie nodig is voor hoogspanningstoepassingen.Een ander nadeel is het ontbreken van een gemeenschappelijk grondpunt aan de secundaire zijde, wat kan leiden tot hoogspanningen voor grond, het opleveren van veiligheidsrisico's en mogelijke schade aan apparatuur.
Delta/Wye -verbinding
De delta/wye -verbinding is een gemeenschappelijke transformatoropstelling die wordt gebruikt op verschillende secundaire spanningen.Het is geweldig voor systemen die tegelijkertijd verschillende spanningsniveaus moeten bieden.In fabrieken en commerciële gebouwen is er bijvoorbeeld vaak behoefte aan hoge spanning voor zware machines en lagere spanning voor verlichting en winkels voor algemeen gebruik.Een typisch gebruik kan omvatten dat het aanbieden van 208 V voor motoren en 120 V voor lichten en winkels.De delta/wye -verbinding kan deze verschillende spanningsbehoeften goed aan.
In deze opstelling is de primaire wikkeling in een delta (δ) vorm en is de secundaire wikkeling in een wye (y) vorm.De Delta -verbinding aan de primaire kant is goed voor het verwerken van hoge vermogenslasten, wat een sterke en stabiele voeding biedt.Dit is handig in industriële omgevingen met grote motoren en zwaar materieel.De Delta -opstelling helpt ook bij het verminderen van bepaalde soorten elektrische ruis, waardoor een schonere voeding naar de aangesloten apparaten wordt gewaarborgd.
Figuur 8: Symbool voor Delta/Wye Transformer
Figuur 9: Verbindingsdiagram voor Delta/Wye Transformer
Voordelen
Met de WYE-verbinding kan de secundaire lijnspanning 1,73 keer groter zijn met hetzelfde aantal beurten in de primaire en secundaire wikkelingen van elke enkele fase-transformator, die gunstig is voor stap-up transformatortoepassingen.De secundaire wikkelingen vereisen minder isolatie, omdat ze niet hoeven te worden geïsoleerd voor de volledige secundaire lijnspanning.De beschikbaarheid van meerdere spanningen aan de secundaire zijde kan de behoefte aan extra transformatoren elimineren om 120 V-belastingen te leveren in een driefasig systeem met een 208 V-lijnspanning.Voordeel is de aanwezigheid van een gemeenschappelijk punt aan de secundaire zijde om het systeem te aarden, waardoor het spanningspotentiaal wordt beperkt tot de grond en voorkomen dat het de secundaire fase-spanning overschrijdt.
Nadelen
De Delta/Wye -verbinding heeft echter zijn nadelen.De primaire wikkelingen moeten worden geïsoleerd voor de volledige driefasige lijnspanning, die extra isolatie vereisen, vooral voor hoogspanningsstap-downtoepassingen.De secundaire WYE -verbinding annuleert geen harmonische stromen, wat de stabiliteit en efficiëntie van de transformator beïnvloedt.De secundaire wikkelingen moeten de gehele driefasige lijnstroom dragen, wat betekent dat ze groter moeten zijn dan in een delta's systeem met dezelfde capaciteit.
Wye/delta -verbinding
De Y/δ -transformatorverbinding, ook wel de WYE/Delta -verbinding genoemd, is een veel voorkomende opstelling in elektrische stroomsystemen.Het is handig wanneer u een enkele secundaire spanning nodig hebt of wanneer de hoofdbelasting driefasige apparatuur is zoals industriële motoren en zware machines.Deze opstelling wordt ook vaak gebruikt in step-down transformatoren om hoge primaire spanningen te verlagen tot veiliger en efficiëntere lagere secundaire spanningen.
In dit verband zijn de primaire wikkelingen gerangschikt in een wye (y) vorm, waarbij elke wikkeling is verbonden met een gemeenschappelijk neutraal punt, dat meestal is geaard.De secundaire wikkelingen zijn gerangschikt in een delta (8) vorm en vormen een lus.Faserelaties en spanningsniveaus worden gestabiliseerd, terwijl driefasige vermogen wordt getransformeerd met behulp van deze opstelling.
Figuur 10: Symbool voor Wye/Delta Transformer
Figuur 11: Verbindingsdiagram voor WYE/Delta Transformer
Voordelen
De beurtverhouding resulteert in een secundaire lijnspanning die wordt verminderd met een factor 1,73 (of 57,8%) vanwege de WYE-verbinding, waardoor het gunstig is voor step-down transformatortoepassingen.Dit zorgt ervoor dat secundaire harmonische stromingen annuleren en een uitstekende geluidsisolatie tussen primaire en secundaire circuits bieden.De primaire wikkelingen hoeven niet te worden geïsoleerd voor de volledige driefasige lijnspanning, waardoor de isolatie-eisen mogelijk worden verminderd bij het aftreden van hoge spanningen.Driefasige vermogen kan nog steeds worden geleverd met behulp van een open delta-systeem in geval van een enkele fouten van een fase, maar met een lagere capaciteit van 58%.
Nadelen
Wye/Delta Connection heeft zijn nadelen.Net als de Delta/Delta -verbinding, biedt deze slechts een enkele secundaire spanning, waarbij extra transformatoren nodig zijn om verlichting en bakbelastingen te leveren.Er is geen gemeenschappelijk grondpunt aan de secundaire kant, wat leidt tot hoge spanningen naar de grond.De primaire wikkelende geleiders moeten de volledige driefasige lijnstroom dragen, waardoor grotere geleiders nodig zijn in vergelijking met een delta-verbonden primaire van dezelfde capaciteit.Ten slotte moet het gemeenschappelijke punt van de primaire wikkelingen van Wye worden verbonden met een systeemneutraal om spanningsschommelingen met onevenwichtige belastingen te voorkomen.
Wye/Wye -verbinding
De WYE/WYE -transformatorverbinding wordt zelden gebruikt vanwege de ruisoverdracht, harmonische vervorming, communicatie -interferentie en fasespanningsinstabiliteit.In een WYE/WYE -opstelling zijn de neutrale punten van zowel de primaire als de secundaire wikkelingen geaard.Hoewel deze aarding een referentiepunt biedt en kan helpen bij het in evenwicht brengen van de belastingen, kan het ook ruis tussen de primaire en secundaire circuits overbrengen.Dit betekent dat elk elektrisch geluid aan de ene kant gemakkelijk naar de andere kan gaan, gevoelige elektronische apparatuur schaden en inefficiënties veroorzaken.
Wye/Wye -verbindingen zijn vatbaar voor harmonischen, die ongewenste frequenties zijn die elektrische stromen en spanningen vervormen.Harmonischen kunnen afkomstig zijn van niet-lineaire belastingen zoals gelijkrichters en variabele frequentieaandrijvingen.In tegenstelling tot andere configuraties zoals Delta/Wye, annuleren Wye/Wye Transformers deze harmonischen niet effectief.
Figuur 12: Symbool voor Wye/Wye Transformer
Figuur 13: Verbindingsdiagram voor Wye/Wye -transformator
Nadelen
• Gevoelig voor onevenwichtige belastingen, waardoor onevenwichtige stromen in de wikkelingen worden veroorzaakt, wat kan leiden tot oververhitting en verminderde efficiëntie.
• Circulerende neutrale stromen kunnen optreden, met name bij onevenwichtige belastingen, die extra beschermingsmaatregelen vereisen.
• Het aarden van een wye/wye -transformator is complexer in vergelijking met andere configuraties, wat resulteert in grondlussen en veiligheidsrisico's.
• Spanningsvervorming van harmonische stromen die worden gegenereerd door niet-lineaire belastingen kunnen de prestaties van gevoelige apparatuur beïnvloeden en kunnen extra filtering- of mitigatiemaatregelen vereisen.
• De implementatie van een WYE/WYE -transformator kan duurder zijn vanwege de complexiteit van de verbindingen en de aanvullende maatregelen om problemen zoals onevenwichtige belastingen en neutrale stromen aan te pakken.
Open Delta of V-V-verbinding
Afbeelding 14: Open Delta of V-V-verbinding
Twee eenfase-transformatoren worden gebruikt in een open delta-verbinding.Deze opstelling is handig wanneer een transformator afbreekt of onderhoud nodig heeft.Hoewel de eerste opstelling drie transformatoren gebruikte, kunnen de resterende twee nog steeds driefasig vermogen bieden, maar met een verminderde capaciteit van 58%.
In deze opstelling zijn de primaire wikkelingen van de twee transformatoren verbonden in een delta met één been open.De fasespanningen VAB en VBC worden geproduceerd in de secundaire wikkelingen van de twee transformatoren, terwijl VCA is gemaakt uit de secundaire spanningen van de andere twee transformatoren.Op deze manier kan een driefasige voeding kunnen blijven werken met slechts twee transformatoren in plaats van drie.
Wanneer u overschakelt van een gebalanceerde Delta-Delta-verbinding naar een open delta, moet elke transformator veel meer stroom verwerken.Deze toename is ongeveer 1,73 keer de normale hoeveelheid, die de transformatoren met 73,2% meer kan overbelasten dan hun normale capaciteit.Om oververhitting en schade tijdens het onderhoud te voorkomen, moet u de belasting met dezelfde factor van 1,73 verminderen.
Als naar verwachting een fase zal uitgaan, kan de open delta -verbinding worden gebruikt om dingen te laten draaien terwijl u aan de transformatoren werkt.
Scott -verbinding
Figuur 15: Scott -verbinding
Om tweefasenspanningen te creëren met een faseverschuiving van 90 °, gebruikt de Scott-verbinding van een driefasige transformator twee transformatoren: de ene heeft een middelste kraan op beide wikkelingen en de andere heeft een kraan van 86,6%.Deze opstelling maakt de conversie van vermogen tussen systemen met één en driefasen met slechts twee transformatoren mogelijk.
De twee transformatoren zijn magnetisch gescheiden maar elektrisch verbonden.De hulptransformator verbindt parallel met een faseverschuiving van 30 °, terwijl de hoofdtransformator de driefasige voedingsspanningen op zijn primaire wikkeling krijgt.Voor eenfase-belastingen zijn de wikkelingen parallel aan de secundaire zijde verbonden.De bronspanning gaat naar de gecombineerde secondaries om eenfase te veranderen in driefasig, waardoor een evenwichtige driefasige uitgang krijgt.
Door transformatorkernen te laten scheiden, kunnen deze magnetische scheiding twee transformatoren creëren om de derde fase-spanning te creëren die nodig is voor driefasige elektriciteit zonder overbelasting.Voor het veranderen van enkele fase in driefasen of driefasen in eenfasespanning met minder onderdelen, is de Scott-verbinding een kosteneffectieve keuze.De Scott-verbinding wordt vaak gebruikt om driefasige systemen om te zetten in tweefasensystemen.
Zig-Zag driefasige verbinding
De Zig-Zag-transformatorverbinding omvat het splitsen van elke fase wikkeling in twee gelijke helften, met de eerste helft op de ene kern en de tweede helft op een andere kern.Dit patroon herhaalt voor elke fase, wat resulteert in delen van twee fasen op elk ledemaat, met één wikkeling op elk ledemaat dat op de eindpunten is aangesloten.
Wanneer gebalanceerde spanningen worden toegepast, blijft het systeem passief, met geïnduceerde spanningen die elkaar annuleren, waardoor de transformator wordt vastgesteld als een hoge impedantie voor positieve en negatieve sequentievoltages.Tijdens ongebalanceerde toestanden, zoals grondfouten, bieden de wikkelingen een laag impedantiepad voor nulsequentiesromen, waarbij de stroom gelijkmatig in drie wordt gesplitst en naar de respectieve fasen wordt teruggebracht.De impedantie kan worden aangepast om de maximale grond voor de fouten in te stellen, of de transformator kan worden gebruikt met een grondweerstand om een consistente waarde over een medium-spanningssysteem te behouden.
Figuur 16: Zig-Zag driefasige verbinding
Droge-type en vloeistof gevulde transformatoren
Driefasige transformatoren vallen in twee hoofdcategorieën: droge-type transformatoren en vloeistof gevulde transformatoren.Elk type heeft unieke kenmerken op basis van hun koelmethoden en constructie.
Transformatoren van het droge type
Figuur 17: Transformator van het droge type
Transformatoren van het droge type gebruiken lucht voor koeling.Ze zijn verdeeld in open frame-transformatoren en cast-resin spoeltransformatoren.
Open frame-transformatoren: open frame-transformatoren hebben met hars geïmpregneerde kernen en spoelen blootgesteld en zijn ontworpen voor ingesloten ruimtes.Ze verwerken meestal spanningen tot 1000V en voeden tot 500 kVA.Hun ontwerp maakt efficiënte koeling mogelijk, waardoor ze geschikt zijn voor omgevingen die laag geluid en minimaal onderhoud vereisen.Hun blootgestelde aard vereist echter een gecontroleerde omgeving om besmetting te voorkomen.
Cast-Resin spoeltransformatoren: in Cast-Resin spoeltransformatoren wordt elke spoel stevig gegoten in epoxy, wat een betere bescherming en betrouwbaarheid biedt.Ze kunnen spanningen verwerken tot 36,0 kV en voorzien tot 40 MVA.De epoxy -inkapseling biedt uitstekende isolatie, mechanische sterkte en weerstand tegen vocht en verontreinigingen.Dit maakt hen ideaal voor industriële en buitenomgevingen.
Vloeistof gevulde transformatoren
Figuur 18: Vloeistofgevulde transformator
Vloeistofgevulde transformatoren worden ondergedompeld in minerale olie in metalen metalen containers in vacuüm.De olie dient als een koel- en isolatiemedium.Deze transformatoren zijn geschikt voor toepassingen met een hoger vermogen en spanning, met beoordelingen variërend van 6,0 kV tot 1500 kV en vermogen tot 1000+ MVA.De minerale olie biedt superieure koelefficiëntie en isolatie, waardoor ze ideaal zijn voor veelgevraagde industriële en nutstoepassingen.
De vacuüm-verzegelde containers beschermen de componenten tegen omgevingsfactoren, waardoor duurzaamheid en betrouwbaarheid zorgen.Vloeistofgevulde transformatoren hebben de voorkeur voor grootschalige stroomverdeling vanwege hun vermogen om hoge belastingen te verwerken en stabiele prestaties te behouden.Om dingen soepel te laten werken en oververhitting te voorkomen, moet warmte voldoende worden verdwenen via de olie -onderdompeling.
Conclusie
Driefasige transformatorenconstructie, of het nu kern-type of shell-type, waardevol is bij het beheer van magnetische flux en het verminderen van verliezen.Kernachtige transformatoren zijn geschikt voor hoogspanningsbewerkingen, terwijl shell-type transformatoren een betere golfvormstabiliteit en efficiëntie bieden.Hun operationele principes, inclusief evenwichtige magnetische fluxverdeling en 120-graden kernplaatsing, zorgen voor efficiëntie en verminderde energieverliezen.Gespecialiseerde verbindingen, zoals Scott en Zig-Zag, verbeteren hun veelzijdigheid voor specifieke toepassingen.Kiezen tussen droge en vloeistofgevulde transformatoren hangt af van koelbehoeften, spanningsniveaus en omgevingscondities.Inzicht in de technische details en voordelen van verschillende transformatietypen en configuraties stelt ingenieurs in staat om stroomsystemen te optimaliseren voor stabiliteit, efficiëntie en levensduur.
Veelgestelde vragen [FAQ]
1. Wat gebeurt er als een 3-fase motor een fase verliest?
Wanneer een 3-fasenmotor een van zijn fasen verliest, staat de toestand bekend als enkele fasering.De motor zal proberen te blijven werken, maar het zal verschillende nadelige effecten ervaren.Ten eerste zal de motor minder vermogen produceren en met verhoogde trillingen en ruis lopen.Het zal ook meer stroom trekken op de resterende twee fasen, wat leidt tot oververhitting en potentiële schade aan de motorwikkelingen.Als het onder deze omstandigheden blijft lopen, kan de motor schade aanrichten en zal de levensduur ervan worden verminderd.Praktisch zullen operators een ongebruikelijk zoemende geluid, verminderde prestaties en mogelijk een toename van de temperatuur van de motorbehuizing opmerken.
2. Wat zijn driefasige transformatoren die normaal zijn verbonden?
Driefasige transformatoren zijn verbonden in een delta (δ) of wye (y) configuratie.De delta-verbinding vormt een gesloten lus waarbij elke transformator-wikkeling end-to-end is aangesloten, waardoor een driehoek ontstaat.De WYE -verbinding verbindt elke transformatorwikkeling met een gemeenschappelijk neutraal punt en vormt een 'y' vorm.Deze configuraties beïnvloeden de spanningsniveaus, de verdeling van belastingen en de aardingsmethode in het elektrische systeem.
3. Wat zijn de terminals van een 3-fase transformator?
Een 3-fase transformator heeft zes terminals aan de primaire zijde en zes aan de secundaire zijde.Deze terminals komen overeen met de drie fasen (A, B en C) en hun respectieve uiteinden (H1, H2, H3 voor de primaire zijde en x1, x2, x3 voor de secundaire zijde).Als de transformator is geconfigureerd in een WYE (Y) -verbinding, kan er ook een neutrale terminal zijn aan zowel de primaire als de secundaire zijden.
4. Hoeveel draden heeft een 3-fase transformator?
Een 3-fase transformator heeft drie primaire draden en drie secundaire draden indien aangesloten in Delta-Delta of Delta-Wye-configuratie.Als het is aangesloten in de configuratie van Wye-Wye of Wye-Delta, kan er een extra neutrale draad zijn aan de primaire zijde, de secundaire zijde of beide.Het kan dus tussen drie tot vier draden aan elke kant hebben, afhankelijk van de configuratie en de aanwezigheid van neutrale verbindingen.
5. Hoeveel kabels voor 3-fase?
Een 3-fase systeem gebruikt drie vermogenskabels, die elk een fase van de elektrische voeding hebben.Als het systeem een neutrale draad bevat, heeft het in totaal vier kabels.Voor systemen die een aarde (grond) -draad omvatten, kunnen er in totaal vijf kabels zijn: driefasige draden, één neutrale draad en één gronddraad.
6. Wat gebeurt er als een fase van een 3-fase transformator mislukt?
Als een fase van een 3-fase transformator mislukt, kan dit tot verschillende problemen leiden.De transformator kan niet in staat zijn om een evenwichtig driefasige vermogen te leveren, wat resulteert in een onevenwichtige belasting.Deze toestand kan oververhitting veroorzaken, verhoogde stroom in de resterende fasen en mogelijke schade aan verbonden apparatuur.De energiekwaliteit zal verslechteren, wat leidt tot mogelijke storing of falen van apparaten die afhankelijk zijn van driefasige kracht.Operators zullen een daling van de prestaties, verhoogde ruis en mogelijk overbelasting van het elektrische systeem opmerken.
7. Wat is de meest voorkomende 3-fase verbinding?
De meest voorkomende 3-fase verbinding is de delta-wye (Δ-y) verbinding.In deze configuratie is de primaire wikkeling verbonden in een delta -opstelling en is de secundaire wikkeling verbonden in een WYE -opstelling.Deze opstelling wordt veel gebruikt omdat het de transformatie van spanningen mogelijk maakt en een neutraal punt biedt voor aarding, wat de veiligheid en stabiliteit in het elektrische distributiesysteem verbetert.
8. Vermeld de toepassingen van 3-fase transformatoren.
Krachtverdeling: ze zijn waardevol in de transmissie en verdeling van elektrische stroom over lange afstanden, waardoor de spanningsniveaus worden verlaagd voor veilig residentieel, commercieel en industrieel gebruik.
Industriële apparatuur: veel industriële machines en motoraandrijvingen vereisen driefasige stroom voor een efficiënte werking, waardoor deze transformatoren goed worden in industriële omgevingen.
HVAC-systemen: grote verwarmings-, ventilatie- en airconditioningsystemen gebruiken vaak driefasige kracht voor hun compressoren en motoren.
Hernieuwbare energiesystemen: ze worden gebruikt in opstellingen van hernieuwbare energie, zoals wind- en zonne -energiecentrales, om gegenereerde kracht efficiënt te transformeren en te verdelen.
Elektrische roosters: ze spelen een rol in onderstations en vermogensnetten, waardoor hoge transmissievoltages afstappen naar de distributieniveaus.