Μετασχηματιστής 3 φάσεων: Οδηγός συνδέσεων, μεγέθους και αγοράς

Οδηγός μετασχηματιστή 3 φάσεων: Πώς λειτουργεί, συνδέσεις και πώς να επιλέξετε

A Τριφασικός μετασχηματιστής(συχνά αναζητείται ως "3 μετασχηματιστής") βήματα προς τα πάνω ή προς τα κάτω σε τρία-συστήματα ισχύος τριών φάσεων που χρησιμοποιούνται σεεμπορικά κτίρια, βιομηχανικές εγκαταστάσεις, κέντρα δεδομένων και υποδομές. Μπορεί να είναι αενιαία ολοκληρωμένη μονάδαήμια συστοιχία τριών μονοφασικών-μετασχηματιστώνσυνδεδεμένο για να σχηματίσει ένα τρι-σύστημα.

Αυτός ο οδηγός εξηγεί τι είναι ένας μετασχηματιστής 3 φάσεων, πώς λειτουργεί σε υψηλό επίπεδο, τις πιο συνηθισμένες συνδέσεις (Delta-Wye, Wye-Delta, Delta-Delta, Wye-Wye), οι πρακτικές διαφορές μεταξύ μιας τρι-μονάδας και μιας τράπεζας μετασχηματιστών, βασικές προδιαγραφές για την αγορά, βασικές εκτιμήσεις μεγέθους, τυπικές εφαρμογές και πρότυπα. Χρησιμοποιήστε το για να περιορίσετε τις επιλογές πριν ζητήσετε μια προσφορά ή μιλήσετε με έναν μηχανικό.

Ένας μετασχηματιστής 3-φάσεων μεταφέρει ηλεκτρική ισχύ μεταξύ διαφορετικών επιπέδων τάσης σε ένα τριφασικό σύστημα διατηρώντας παράλληλα την120 μοίρεςσχέση φάσης μεταξύ των τριών ποδιών. Αποτελείται από πρωτεύουσες και δευτερεύουσες περιελίξεις που συνδέονται μαγνητικά μέσω ενός κοινόχρηστου ή πολυφασικού πυρήνα.

Εμφανίζεται σε δύο κοινές μορφές:

Μια μονή τρι-μονάδα με όλες τις περιελίξεις και τον πυρήνα σε ένα περίβλημα.

Συγκρότημα τριών μονοφασικών-μετασχηματιστών των οποίων οι ακροδέκτες διασυνδέονται για να δημιουργήσουν ένα ισοδύναμο τρι-σύστημα.

Και τα δύο παρέχουν ισχύ τριών-φάσεων. η επιλογή εξαρτάται από το αποτύπωμα, το κόστος, τις ανάγκες πλεονασμού, τους περιορισμούς αποστολής και τις προτιμήσεις συντήρησης.

Η μεταφορά ισχύος βασίζεται σεηλεκτρομαγνητική επαγωγή. ΕναλλασσόμενοςΤο ρεύμα στις πρωτεύουσες περιελίξεις δημιουργεί μια μεταβαλλόμενη μαγνητική ροή στον πυρήνα.

Αυτή η ροή προκαλεί τάση στις δευτερεύουσες περιελίξεις. Η αναλογία στροφών μεταξύ πρωτεύοντος και δευτερεύοντος καθορίζει τον μετασχηματισμό τάσης (βήμα-πάνω ή βήμα-κάτω).

In a balanced three-phase system the three phase currents and voltages are equal in magnitude and displaced by 120 electrical degrees. A properly designed 3-phase transformer preserves this balance while changing voltage levels. Efficiency is typically high (often >98% σε πλήρες φορτίο για σύγχρονες μονάδες), που περιορίζεται κυρίως απόαπώλειες χαλκού, απώλειες πυρήνα και αδέσποτες απώλειες.

Ο τύπος σύνδεσης καθορίζει εάν αουδέτεροςείναι διαθέσιμο, πώςμηδενικά-ρεύματα ακολουθίαςσυμπεριφορά και καταλληλότητα για διαφορετικά φορτία. Η επιλογή είναι σύστημα- και η εφαρμογή-εξαρτάται-συμβουλευτείτε έναν εξειδικευμένο μηχανικό για τον τελικό σχεδιασμό.

Delta–Wye (Δ–Y)

Η πιο συχνή διαμόρφωση για εμπορικό και ελαφρύ-βιομηχανικό βήμα-κάτω υπηρεσία. Το πρωτεύον δέλτα εξαλείφει την ανάγκη για πρωτεύον ουδέτερο. Το δευτερεύον wye παρέχει ένα σταθερό ουδέτερο για120 Vή277 Vμονοφασικό-φορτίζει και διευκολύνει τη γείωση.

Wye–Delta (Y–Δ)

Συχνά χρησιμοποιείται κατά την αύξηση της τάσης ή την τροφοδοσία φορτίων που δεν απαιτούν δευτερεύοντα ουδέτερο. Ο πρωτεύων ουδέτερος μπορεί να γειωθεί.

Δέλτα–Δέλτα (Δ–Δ)

Προτιμάται σε ορισμένες βιομηχανικές ρυθμίσεις συνεχούς-διεργασίας. Η απουσία ουδέτερου απλοποιεί ορισμένα σχέδια. η διαμόρφωση μπορεί να ανεχθεί μια ανοιχτή περιέλιξη σε περιορισμένες περιπτώσεις, ενώ παραμένει λειτουργική με μειωμένη χωρητικότητα.

Wye–Wye (Y–Y)

Χρησιμοποιείται λιγότερο συχνά λόγω γείωσης και συμπεριφοράς αρμονικής/μηδενικής-ακολουθίας. Όταν χρησιμοποιούνται, και οι δύο ουδέτεροι είναι συνήθως γειωμένοι και μπορεί να απαιτηθεί πρόσθετος μετριασμός.

Η επιλογή σύνδεσης επηρεάζει τη γείωση, τη συμβολή του ρεύματος σφάλματος και την αρμονική απόδοση. Επαληθεύστε πάντα σύμφωνα με τις προδιαγραφές του έργου και τους τοπικούς κωδικούς. Μιλήστε με έναν μηχανικό πριν ολοκληρώσετε.

Συνήθως προτιμάται μια μονο-μονάδα τριών φάσεων για νέες εγκαταστάσεις όπου κυριαρχούν ο χώρος, η απόδοση και το πρώτο κόστος. Μια τράπεζα τριών μονοφασικών-μονάδων μπορεί να είναι επωφελής για έργα αντικατάστασης, περιορισμένη πρόσβαση σε γερανούς ή εφαρμογές που χρειάζονται μερικό πλεονασμό.

Καθορίστε ή επιβεβαιώστε αυτές τις παραμέτρους όταν ζητάτε μια προσφορά:

βαθμολογία kVA- συνεχής χωρητικότητα (με κατάλληλο περιθώριο).

Πρωτεύουσα και δευτερεύουσα τάση - e.g., 480 V Δ – 208Y/120 V.

Συχνότητα- 60 Hz (Βόρεια Αμερική) ή 50 Hz.

Αντίσταση (%Z)Το - επηρεάζει τη ρύθμιση του ρεύματος και της τάσης σφάλματος.

Κατηγορία μόνωσης και αύξηση θερμοκρασίας- π.χ. άνοδος 150 μοιρών / κατηγορία 220 μοιρών.

ΨύξηΙσοδύναμα - AN (φυσικός αέρας), AF (αέρος) ή ισοδύναμα με υγρό.

Επίπεδο ήχου- σημαντικό για κατειλημμένα κτίρια.

βρύσες- συνήθως ±2 × 2,5 % ή παρόμοιο για τη ρύθμιση της τάσης.

Περίφραξη- NEMA 1 (εσωτερικός χώρος), 3R (εξωτερικός χώρος), 12 (στεγανός σε σκόνη-) ή ισοδύναμα IEC IP.

Υλικό περιέλιξης- χαλκός ή αλουμίνιο.

Αποδοτικότητα- DOE 2016 (ΗΠΑ) ή τις ισχύουσες απαιτήσεις οικολογικού σχεδιασμού IEC.

Ειδικά χαρακτηριστικά- K-αξιολόγηση συντελεστών για μη γραμμικά φορτία, ηλεκτροστατικές ασπίδες, σχέδια χαμηλής εισροής κ.λπ.

Υπολογίστε ή μετρήστε το συνολικό συνδεδεμένο φορτίο σε kVA (ή kW και συντελεστή ισχύος).

Εφαρμόστε παράγοντες διαφορετικότητας και ζήτησης ανάλογα με την εγκατάσταση.

Προσθέστε περιθώριο για μελλοντική ανάπτυξη (συνήθως 20–25 % ή περισσότερο).

Υπολογίστε τα ρεύματα εκκίνησης/εισαγωγής κινητήρα και τα αρμονικά φορτία παραγωγής (VFD,Συστήματα UPS, προγράμματα οδήγησης LED). Τα μη γραμμικά φορτία μπορεί να απαιτούν αΚ-βαθμολόγησηή υπερμεγέθη μονάδα.

Ενδεικτικό μόνο παράδειγμα(απαιτείται συγκεκριμένος υπολογισμός του έργου-): Μια εγκατάσταση με συνεχές φορτίο περίπου 60 kVA και μέτρια εκκίνηση κινητήρα μπορεί να επιλέξει μια μονάδα 75 kVA. Το τελικό μέγεθος πρέπει να ακολουθεί τους ισχύοντες κώδικες, τις οδηγίες κατασκευαστή και την κρίση της μηχανικής.

Εμπορικά κτίριαΚατανομή - σε φωτιστικά, HVAC και πίνακες υποδοχής (συνήθως 480–208Y/120 V).

Βιομηχανικές εγκαταστάσεις- φορτία κινητήρα, εξοπλισμός διεργασιών και διανομή εγκαταστάσεων.

Κέντρα δεδομένων- Είσοδος/Έξοδος UPS,Παροχή PDU; προσοχή σεαρμονικέςκαι Κ-παράγοντας.

Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και υποδομές EV- βήμα-πάνω ή κάτω-σε εγκαταστάσεις ηλιακής ενέργειας, μπαταρίας ή φόρτισης (όπου ισχύει).

Θεσμική και υγειονομική περίθαλψη- αξιόπιστη κατανομή ισχύος με αυστηρές απαιτήσεις γείωσης και απομόνωσης.

Βόρεια Αμερική: Σειρά IEEE / ANSI C57, καταχώριση NEMA, UL ή CSA, κανόνες απόδοσης DOE (DOE 2016 για πολλές μονάδες ξηρού-τύπου).

Διεθνής: Σειρά IEC 60076, πρότυπα EN, Απαιτήσεις απόδοσης οικολογικού σχεδιασμού.

Επιβεβαιώστε την υιοθέτηση τοπικού κώδικα, τους κανόνες διασύνδεσης του βοηθητικού προγράμματος και οποιεσδήποτε ειδικές προδιαγραφές-του έργου (σεισμική, υψόμετρο, θερμοκρασία περιβάλλοντος).

Τι σημαίνει συνήθως "3 μετασχηματιστής";Οι περισσότερες αναζητήσεις αναφέρονται σε μετασχηματιστή 3-φάσεων. Μπορεί επίσης να σημαίνει μια συστοιχία τριών μονοφασικών-μετασχηματιστών συνδεδεμένων για τριφασική υπηρεσία.

Ποια είναι η πιο κοινή σύνδεση μετασχηματιστή 3 φάσεων;Delta–Wye (Δ–Y) για εμπορική υπηρεσία υποβάθμισης-που χρειάζεται δευτερεύον ουδέτερο.

Ένας μετασχηματιστής δέλτα-υέ παρέχει ουδέτερο;Ναι - στη δευτερεύουσα πλευρά (wye).

Μπορώ να χρησιμοποιήσω τρεις μονοφασικούς-μετασχηματιστές για την κατασκευή τριφασικών;Ναί. Η σωστή διασύνδεση δημιουργεί μια λειτουργική τράπεζα τρι-φάσεων.

Τι είναι φθηνότερο: τράπεζα μετασχηματιστή ή μονοφασικός μετασχηματιστής 3 φάσεων;Μια μεμονωμένη τρι-μονάδα είναι συνήθως χαμηλότερο πρώτο κόστος για το ίδιο kVA, αν και συγκεκριμένοι παράγοντες του ιστότοπου-(αποστολή, εγκατάσταση, πλεονασμός) μπορούν να αλλάξουν το συνολικό κόστος ιδιοκτησίας.

Πώς μπορώ να υπολογίσω το kVA για ένα φορτίο 3 φάσεων;kVA=(√3 × V_line × I_line) / 1000. Αθροίστε τα φορτία προσεκτικά και εφαρμόστε τους παράγοντες ζήτησης/ποικιλομορφίας.

Οι μετασχηματιστές 3 φάσεων λειτουργούν με φορτία VFD/UPS;Ναι, αλλά τα μη γραμμικά φορτία παράγουν αρμονικές. Καθορίστε μονάδες με βαθμολόγηση συντελεστών Κ- ή κατάλληλα υπερμεγέθη και εξετάστε το ενδεχόμενο φιλτραρίσματος ή μετριασμού.

Τι είναι η σύνθετη αντίσταση μετασχηματιστή και γιατί έχει σημασία;Το %Z υποδηλώνει πτώση τάσης υπό φορτίο και περιορίζει το διαθέσιμο ρεύμα σφάλματος. Επηρεάζει τον συντονισμό της προστασίας και τη ρύθμιση της τάσης.

Είναι καλύτερη μια μονάδα ξηρού-τύπου ή υγρού-;Ο ξηρός-τύπος (χυτή ρητίνη ή αεριζόμενος) είναι κοινός σε εσωτερικούς χώρους και όπου υπάρχουν ανησυχίες για πυρκαγιά. Οι μονάδες γεμάτες με υγρό-συχνά εξυπηρετούν εφαρμογές εξωτερικού ή υψηλότερου-kVA. Η επιλογή εξαρτάται από την τοποθεσία, το περιβάλλον και τους κωδικούς.

Χρειάζομαι ουδέτερο;Εάν υπάρχουν μονοφασικά φορτία-ή γειωμένα συστήματα στο δευτερεύον, απαιτείται συνήθως ένα δευτερεύον wye (που παρέχει ουδέτερο).

Είστε έτοιμοι να καθορίσετε μια μονάδα ή να συγκρίνετε επιλογές; Δώστε τα ακόλουθα για ταχύτερη και ακριβέστερη προσφορά:

Απαιτούμενο kVA

Πρωτεύουσα και δευτερεύουσα τάση (και σύνδεση εάν είναι γνωστή)

Απαιτείται ουδέτερο;

Εσωτερική ή εξωτερική τοποθεσία + προτιμώμενη βαθμολογία περιβλήματος

Συχνότητα (50/60 Hz)

Τυχόν περιορισμοί σύνθετης αντίστασης, υψομέτρου ή περιβάλλοντος

Μη γραμμικά φορτία (VFD, UPS, κ.λπ.)

Απαιτήσεις αποτελεσματικότητας ή καταχώρισης

Ποσότητα και επιθυμητός χρόνος παράδοσης

Λάβετε μια προσφορά μετασχηματιστή 3 φάσεωνήΜίλησε με έναν μηχανικόεάν δεν είστε σίγουροι για τη σύνδεση, το μέγεθος ή τις λεπτομέρειες εφαρμογής. Η τελική επιλογή και εγκατάσταση πρέπει να πραγματοποιηθεί από ειδικευμένους επαγγελματίες σύμφωνα με τους ισχύοντες κώδικες και τις οδηγίες του κατασκευαστή.

Επικοινωνήστε τώρα