Επεξήγηση σύνδεσης Delta-Wye Transformer (Δ–Y): Μετατόπιση φάσης, ουδέτερο, γείωση και χρήσεις

A μετασχηματιστής delta-wye(επίσης γραμμένοΔ–Yήδέλτα–αστέρι) είναι ατρι-μετασχηματιστήσύνδεση όπου συνδέεται η μία πλευρά των περιελίξεων του μετασχηματιστήδέλτα (Δ)και η άλλη πλευρά συνδέεταιwye (Y). Η πιο κοινή διάταξη στη διανομή ισχύος είναιΔέλτα πρωτεύον, wye δευτερεύονγιατί παρέχει ένα χρησιμοποιήσιμοουδέτεροςστην πλευρά της χαμηλής-τάσης και έχει καλή απόδοση με μικτά τρι-και μονοφασικά φορτία-.

Αυτό το άρθρο εξηγεί πώς λειτουργεί η σύνδεση delta-wyeσχέσεις τάσης/ρεύματος, τοΜετατόπιση φάσης 30 μοιρών, επιπτώσεις γείωσης, πλεονεκτήματα/μειονεκτήματα και κοινές εφαρμογές (συμπεριλαμβανομένων των διανυσματικών ομάδων όπωςDyn11).

Ένας μετασχηματιστής δέλτα-wye έχει:

Περιέλιξη Δέλτα (Δ):οι τριφασικές περιελίξεις συνδέονται από άκρο-με- σε κλειστό βρόχο.

Περιέλιξη Wye (Y):το ένα άκρο κάθε περιέλιξης φάσης δένεται μεταξύ τους για να σχηματίσουν έναουδέτερο σημείο, και τα άλλα άκρα γίνονται οι ακροδέκτες γραμμής.

Συχνά θα τα δείτε στη διανομή σταδιακά-κάτω, όπως:

Δέλτα μέσης τάσης (MV). → χαμηλής τάσης (LV) wye(3-φασικό, 4-σύρμα)

Παραδείγματα (εξαρτάται από την περιοχή-):

11 kV Δ → 400/230 VY (ουδέτερο διαθέσιμο)

13,8 kV Δ → 480/277 VY (ουδέτερο διαθέσιμο)

Βασικά στοιχεία περιέλιξης Δέλτα (Δ).

Σε σύνδεση δέλτα:

Υπάρχεικανένα ουδέτερο σημείο.

Η περιέλιξη σχηματίζει έναν κλειστό βρόχο, ο οποίος επιτρέπει σε ορισμένα κυκλοφορούντα ρεύματα να ρέουν εσωτερικά (χρήσιμο για αρμονικές και ανισορροπίες).

Σχέσεις γραμμής έναντι φάσης (δέλτα):

Οπου:

= γραμμή-σε-τάση γραμμής

= τάση σε μία περιέλιξη (φάση)

= ρεύμα γραμμής

= ρεύμα περιέλιξης (φάσης).

Βασικά στοιχεία περιέλιξης Wye (Y).

Σε μια καλή σχέση:

A ουδέτεροςμπορεί να βγει και να γειωθεί.

Υποστηρίζειγραμμή-σε-ουδέτερα φορτία(μονοφασικά-φορτία) καθώς και φορτία γραμμής-σε-γραμμής.

Σχέσεις γραμμής έναντι φάσης (wye):

Ένας μετασχηματιστήςαναλογία στροφώνκαθορίζει τη σχέση μεταξύ τωντάσεις φάσηςαπό τις δύο περιελίξεις. Αλλά επειδή το delta και το wye έχουν διαφορετικές σχέσεις γραμμής/φάσης, είναι σημαντικό να είναι σαφές αν εννοείτεγραμμή-προς-γραμμήήφάσηαξίες.

Ένα πρακτικό πακέτο:

στοwye πλευρά, παίρνετε και τα δύο:

Τάση γραμμής-σε-γραμμή(3-φασικά φορτία)

Γραμμή-σε-ουδέτερη τάση(μονοφασικά-φορτία)

Για παράδειγμα, σε ένα δευτερεύον 400/230 V wye:

Αυτός είναι ένας σημαντικός λόγος που προτιμούν οι επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας και οι εγκαταστάσειςΔ πρωτεύον → Υ δευτερεύονγια διανομή.

Ένα βασικό χαρακτηριστικό των μετασχηματιστών δέλτα-wye είναι ότι εισάγουν αΜετατόπιση φάσης 30 μοιρώνμεταξύ πρωτοβάθμιας και δευτεροβάθμιαςτάσεις γραμμής-σε-γραμμή.

Οι συνδέσεις δέλτα και wye αναφέρονται στις τάσεις της γραμμής διαφορετικά σε σχέση με τις περιελίξεις φάσης τους.

Ως αποτέλεσμα, οι τάσεις της δευτερεύουσας γραμμής μετατοπίζονται κατά+30 βαθμός ή -30 μοίρεςσε σύγκριση με το πρωτεύον, ανάλογα με τον τρόπο σύνδεσης των περιελίξεων.

Σημείωση ομάδας διανυσμάτων (Dyn11, Dyn1)

Οι πινακίδες των μετασχηματιστών συχνά αναφέρουν αδιανυσματική ομάδα, όπωςDyn11.

D= Δέλτα στην πλευρά της υψηλής-τάσης (HV).

y= Ουάι στην πλευρά της χαμηλής-τάσης (LV).

n= Ουδέτερος που βγήκε από την πλευρά του wye

11(σημειογραφία ρολογιού)=μετατόπιση φάσης

Κοινά:

Dyn11:LV τυπικάυστερείHV κατά 30 μοίρες (πολύ συνηθισμένο στη διανομή)

Dyn1:LV τυπικάοδηγείHV κατά 30 μοίρες

Γιατί έχει σημασία η αλλαγή φάσης

Εσείς γενικάδεν μπορεί να είναι παράλληλημετασχηματιστές με διαφορετικές ομάδες διανυσμάτων (ή διαφορετική μετατόπιση φάσης) χωρίς να προκαλούν ρεύματα κυκλοφορίας και ακατάλληλη κατανομή φορτίου.

Η μετατόπιση φάσης έχει επίσης σημασία κατά τη διασύνδεση με άλλες προμήθειες, συστήματα μέτρησης και προστασίας.

Ουδέτερη διαθεσιμότητα από την πλευρά του wye

Ένα δευτερεύον wye παρέχει αουδέτερο σημείο, επιτρέποντας αΣύστημα 3 φάσεων, 4 καλωδίων. Αυτό είναι ιδανικό όταν έχετε:

τριφασικοί-κινητήρες (γραμμή-σε-γραμμή)

μονοφασικά-φορτίια κτιρίων (γραμμή-έως-ουδέτερη), όπως φωτισμός και υποδοχές

Οφέλη γείωσης

Όταν το ουδέτερο wye είναι γειωμένο (στερεά ή μέσω σύνθετης αντίστασης, ανάλογα με τη σχεδίαση):

το σύστημα έχει σταθερή αναφορά στη γη

ρήγματα εδάφουςμπορεί να εντοπιστεί πιο αξιόπιστα

Οι προστατευτικές συσκευές μπορούν να λειτουργήσουν σωστά με βάση τα αναμενόμενα επίπεδα ρεύματος σφάλματος

(Η ακριβής συμπεριφορά σφάλματος εξαρτάται από τη μέθοδο γείωσης και την ευρύτερη διαμόρφωση του συστήματος.)

Τριπλές αρμονικές (3η, 9η, 15η…)

Μη-μη γραμμικά φορτία (VFD, ανορθωτές, τροφοδοτικά πληροφορικής, προγράμματα οδήγησης LED) μπορείπαράγουν αρμονικές. Σε συστήματα τριών-φάσεων,τριπλές αρμονικέςείναι στοιχεία "μηδενικής-ακολουθίας" που τείνουν να προσθέτουν στο ουδέτερο στα συστήματα wye.

Μια περιέλιξη δέλτα παρέχει μια κλειστή διαδρομή όπου μερικά από αυτά τα αρμονικά στοιχεία μπορούνκυκλοφορούν μέσα στο δέλτα, βοηθώντας στην αποτροπή της εξάπλωσής τους τόσο έντονα στο ανάντη σύστημα (η έκταση εξαρτάται από το σχεδιασμό και τη φόρτωση).

Μη ισορροπημένα φορτία

Τα συστήματα Delta{0}}wye συχνά έχουν καλή απόδοση σε πραγματικές εγκαταστάσεις επειδή:

το δευτερεύον wye μπορεί να εξυπηρετεί πιο φυσικά μη ισορροπημένα φορτία μονοφασικών-

η πλευρά δέλτα μπορεί να βοηθήσει στην απορρόφηση ορισμένων στοιχείων ανισορροπίας (εξαρτάται από το σύστημα-)

Ουδέτερο από την πλευρά του wye
Ενεργοποιεί 3-φασική, 4-διανομή καλωδίων και φορτία γραμμής προς ουδέτερο.

Ιδανικό για διανομή με βήμα-κάτω
Κοινό για παροχή MV → ΧΤ σε εμπορικές/βιομηχανικές εγκαταστάσεις.

Αρμονικόςδιαχείριση των οφελών
Το Delta μπορεί να παρέχει μια διαδρομή για την κυκλοφορία τριπλών αρμονικών ρευμάτων.

Ευελιξία γείωσης
Η γείωση του wye neutral παρέχει μια σταθερή αναφορά και μπορεί να βελτιώσει την απόδοση προστασίας.

Απομόνωση μεταξύ συστημάτων
Ο μετασχηματιστής παρέχει γαλβανική μόνωση. και η διάταξη delta/wye μπορεί να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο τα στοιχεία μηδενικής αλληλουχίας-μεταφέρονται μεταξύ των πλευρών (εξαρτάται από τη γείωση και τη διαμόρφωση).

Μετατόπιση φάσης 30 μοιρώνπεριπλέκει την παραλληλία και την ολοκλήρωση συστήματος εάν οι διανυσματικές ομάδες δεν ταιριάζουν.

Χωρίς ουδέτερο στην πλευρά του δέλτα(δεν μπορεί να εξυπηρετήσει γραμμή-σε-ουδέτερη φόρτωση από δέλτα).

Η συμπεριφορά σφάλματος εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον σχεδιασμό της γείωσης; Οι λανθασμένες επιλογές γείωσης μπορεί να οδηγήσουν σε προβλήματα προστασίας ή υπερτάσεις κατά τη διάρκεια ορισμένων συνθηκών βλάβης.

Σε ορισμένα σενάρια, τα κυκλοφορούντα ρεύματα στο δέλτα μπορεί να προκαλέσουνεπιπλέον θέρμανση(ειδικά με παραμόρφωση/ανισορροπία), η οποία πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά το σχεδιασμό και τη φόρτωση.

Delta-Wye (Δ–Y): τυπικοί λόγοι για να το επιλέξετε

Ανάγκη αουδέτεροςστο δευτερεύον για μικτά φορτία

Κοινή απαίτηση διανομής LV (3 φάσεων, 4 καλωδίων)

Συχνά προτιμάται για την είσοδο στο βοηθητικό πρόγραμμα/υπηρεσία-κάτω

Wye-Delta (Y–Δ): τυπικοί λόγοι για να το επιλέξετε

Χρησιμοποιείται σε κάποια βήματα-επάνω ή περιβάλλοντα διασύνδεσης

Το δευτερεύον δέλτα μπορεί να είναι χρήσιμο όπου δεν χρειάζεται ουδέτερο και είναι επιθυμητά ορισμένα χαρακτηριστικά αρμονικής/ανισορροπίας

Και στις δύο περιπτώσεις, θυμηθείτε:Η διανυσματική ομάδα και η μετατόπιση φάσης πρέπει να ταιριάζουνκατά την παράλληλη ή ενσωμάτωση με άλλους μετασχηματιστές/πηγές.

Μετασχηματιστές διανομής χρησιμότητας:MV δέλτα πρωτεύον προς LV wye δευτερεύον (ουδέτερη γείωση)

Εμπορικά κτίρια:παροχή συστημάτων 400/230 V ή 208/120 V

Βιομηχανικές εγκαταστάσεις:μικτά τριφασικά φορτία κινητήρα-και μονοφασικά βοηθητικά φορτία

Βήμα εγκατάστασης-από πίνακες διανομής MV σε LV

Δημιουργία γειωμένης ουδέτερης αναφοράςγια ένα τοπικό σύστημα LV (όταν έχει σχεδιαστεί για αυτό)

Ποια είναι η μετατόπιση φάσης ενός μετασχηματιστή δέλτα-wye;

Τυπικά30 μοίρες(είτε +30 μοίρες είτε −30 μοίρες ), ανάλογα με την ομάδα διανυσμάτων (π.χ. Dyn11 vs Dyn1).

Ένας μετασχηματιστής δέλτα-wye παρέχει ουδέτερο;

Ναι-στοwye πλευρά. Αν έχει σήμανση με"n"(π.χ. Dyn11), ο ουδέτερος βγαίνει για χρήση και γείωση.

Γιατί το δέλτα πρωτεύον και το δευτερεύον δέλτα είναι τόσο συνηθισμένο;

Επειδή παρέχει αουδέτερο για φορτία χαμηλής-τάσης, υποστηρίζει 3φασικά και μονοφασικά φορτία και προσφέρει πρακτικά πλεονεκτήματα γείωσης και αρμονίας.

Μπορείτε να κάνετε παράλληλους μετασχηματιστές δέλτα-wye;

Ναι, αλλά μόνο εάν τα βασικά χαρακτηριστικά ταιριάζουν-ειδικάδιανυσματική ομάδα, αναλογία τάσης, αντίσταση και ρυθμίσεις βρύσης. Η αναντιστοιχία μετατόπισης φάσης μπορεί να προκαλέσει σοβαρά ρεύματα κυκλοφορίας.

A μετασχηματιστής delta-wye (Δ–Y).συνδέει τη μία πλευρά σε δέλτα και την άλλη σε wye (συχνά Δ κύρια → Υ δευτερεύουσα).

Εισάγει αΜετατόπιση φάσης 30 μοιρών, υποδεικνύεται στην πινακίδα με συμβολισμό ομάδας διανυσμάτων όπωςDyn11.

ΟWye πλευρά μπορεί να παρέχει ένα ουδέτερο, καθιστώντας το ιδανικό για διανομή 3 φάσεων, 4 συρμάτων.

Οπεριέλιξη δέλταμπορεί να βοηθήσει στη διαχείριση τριπλών αρμονικών και ορισμένων στοιχείων ανισορροπίας.

Πάντα να εξετάζετεσυμβατότητα διανυσματικής ομάδαςκαι σχεδιασμός γείωσης κατά τον καθορισμό ή την παράλληλη διαμόρφωση μετασχηματιστών Δ–Υ.

Επικοινωνήστε τώρα