การเชื่อมต่อหม้อแปลง Star-Star

การต่อหม้อแปลงไฟฟ้า ตอนที่ 1 (มิถุนายน 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

หม้อแปลงไฟฟ้าชนิดหล่อเรซินชนิดแห้ง

ขดลวดของหม้อแปลงสามเฟสอาจเชื่อมต่อด้วย Y หรือΔในลักษณะเดียวกับหม้อแปลงสามเฟสเดียว

เนื่องจากตัวรองสามารถเชื่อมต่อกันได้ทั้งใน Y หรือΔโดยไม่คำนึงถึงการเชื่อมต่อใด ๆ ที่ใช้กับข้อเสนอเบื้องต้นต้องมีสี่วิธีในการต่อขดลวดของหม้อแปลงไฟฟ้า 3 เฟสสำหรับการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้า 3 เฟส ได้แก่ Yy, Δ-Δ, Y-ΔและΔ -y

การเชื่อมต่อระหว่างกันจะทำขึ้นภายในกรณีเพื่อให้มีเฉพาะเทอร์มินอลนำทางเท่านั้นที่จะต้องนำออกมานอกกรณี:

  1. Star - Star Transformer ( Yy0 หรือ Yy6 )
  2. เดลต้า - เดลต้าหม้อแปลง ( Dd0 หรือ Dd6 )
  3. เดลต้า - หม้อแปลงดาว ( Dy )
  4. ดาว - Delta Transformer ( Yd ) (Grounding Transformer)
  5. Zig-zag Transformer ( Yz, Dz ) (Grounding Transformer)
  6. Scott ( "T" Type ) หม้อแปลง (Grounding Transformer)

1. การเชื่อมต่อ Star-Star (Yy)

การเชื่อมต่อหม้อแปลง Star-Star (Yy)

ในขดลวดหลักแต่ละเฟสจะมีไฟฟ้า 220 องศาเซลเซียสออกจากเฟสด้วยอีกสองเฟส
ในการคดเคี้ยวรองแต่ละเฟสจะมีไฟฟ้า 220 องศาเซลเซียสออกจากเฟสด้วยอีกสองเฟส

แต่ละขดลวดหลักเชื่อมโยงกับสนามแม่เหล็กหนึ่งขดลวดรองผ่านขาหลักที่พบโดยทั่วไป ชุดของขดลวดที่มีการเชื่อมโยงด้วยสนามแม่เหล็กถูกวาดให้ขนานกันในแผนภาพเวคเตอร์ ในการเชื่อมต่อ YY แต่ละขดลวดหลักและรองจะเชื่อมต่อกับจุดที่เป็นกลาง

จุดกลางอาจหรือไม่อาจถูกนำออกไปเชื่อมต่อทางกายภาพภายนอกและเป็นกลางได้หรือไม่อาจต่อสายดินได้

การเชื่อมต่อแบบ Neutral

กระแสแม่เหล็กกระแสหม้อแปลงไม่ใช่ sinusoidal อย่างหมดจดแม้ว่าแรงดันไฟฟ้าที่น่าสนใจจะเป็นไซน์ (sinusoidal) กระแสแม่เหล็กมีส่วนประกอบของคี่ - ฮาร์มอนิกที่มีนัยสำคัญ หากมีหม้อแปลงสามชุดเชื่อมต่อกับแต่ละเฟสและมีแรงดันไฟฟ้า 60 เฮิร์ตซ์ที่มีขนาดเท่ากันส่วนประกอบพื้นฐานของกระแสไฟฟ้าที่น่าสนใจ 60 Hz จะหลุดออกจากกันที่แกนกลาง

เนื่องจากกระแสพื้นฐาน 60 Hz ของเฟส A, B และ C มีระยะ 120 องศาจากกันและการรวมเวกเตอร์ของกระแสเหล่านี้เป็นศูนย์

สาม, เก้า, สิบห้าและอื่น ๆ ที่เรียกว่า zero - ลำดับกระแสฮาร์มอนิอยู่ในระยะกับแต่ละอื่น ๆ ; ดังนั้นส่วนประกอบเหล่านี้จะไม่ตัดออกจากกันที่เป็นกลาง แต่เพิ่มเฟสต่อกันเพื่อสร้างกระแสศูนย์เป็นศูนย์ด้วยถ้ามีกระแสไหลเป็นกลาง

เนื่องจากรูปทรงไม่เป็นเส้นโค้งของเส้นโค้ง BH จึงจำเป็นต้องใช้กระแสแม่เหล็กกระแสคี่ - ฮาร์โมนิกเพื่อสนับสนุนแรงดันไฟฟ้าที่เกิดจาก sinusoidal ถ้ากระแสฮาร์โมนิกในปัจจุบันไม่เกิดขึ้นแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำไม่สามารถเป็นไซน์ได้

การเชื่อมต่อ YY กับ Grounded Neutral

ภาพด้านล่างแสดงถึงสถานการณ์ที่เป็นกลางหลักจะถูกส่งกลับไปยังแหล่งแรงดันไฟฟ้าในวงจรสามเฟสสี่สาย แต่ละกระแสที่เรียกว่า IR, IY และ IB มีกระแสพื้นฐาน 60 Hz และกระแสฮาร์มอนิกแปลก ๆ ที่จำเป็นต่อการสนับสนุนแรงดันไฟฟ้าที่เกิดจาก sinusoidal

หม้อแปลง YY เชื่อมต่อกับ Grounded Neutral

กระแสแม่เหล็ก magnetizing zero-sequence รวมกันเพื่อสร้างกระแสไฟฟ้ากระแสตรงเป็นศูนย์ซึ่งจะส่งกลับค่าฮาร์มอนิกที่แปลก ๆ เหล่านี้ไปยังแหล่งแรงดันไฟฟ้า สมมติว่าแรงดันหลักคือ sinusoidal แรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้น VR, VY และ VB (ทั้งใน primary และ secondary) เป็น sinusoidal ด้วย

การเชื่อมต่อความเป็นกลางหลักกับตัวกลางของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีข้อได้เปรียบที่ช่วยลดความผิดเพี้ยนในแรงดันไฟฟ้าเฟสทุติยภูมิ ถ้าฟลักซ์ในแกนมีรูปคลื่นไซน์ก็จะให้รูปคลื่นไซน์สำหรับแรงดันไฟฟ้า แต่เนื่องจากลักษณะของเหล็กรูปคลื่นไซน์ของฟลักซ์ต้องมีองค์ประกอบที่สามที่สอดคล้องกันในกระแสที่น่าตื่นเต้น เนื่องจากความถี่ของส่วนประกอบนี้เป็นความถี่ของวงจรสามครั้งที่ค่าคงที่ใดก็ตาม มันจะพยายามไหลไปทางหรือออกจากจุดที่เป็นกลางในขดลวดหม้อแปลงไฟฟ้า

ด้วยกระแสสลับที่เป็นกลางกระแสไฟฟ้าสามความถี่ไม่สามารถไหลดังนั้นฟลักซ์ในแกนจะไม่เป็นคลื่นซายน์และแรงดันไฟฟ้าจะบิดเบี้ยว หากกระแสไฟฟ้าหลักเชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นกลางกระแสไฟสามสายจะเป็นทางแก้ปัญหา ทางเลือกในการเอาชนะกับปัญหานี้คือการใช้ขดลวดระดับอุดมศึกษาของการจัดอันดับ KVA ต่ำ ขดลวดเหล่านี้เชื่อมต่อกันในเดลต้าและเป็นวงจรที่สามารถไหลของความถี่สามเฟสได้ แรงดันไฟฟ้า sinusoidal ดังนั้นในหลักจะให้แรงดัน sinusoidal ในด้านรอง

สถานการณ์นี้จะเปลี่ยนแปลงไปหากทั้งสองแกนของขดลวดหลักและสายรองไม่ได้ต่อสายดิน

การเชื่อมต่อ YY โดยไม่มี Grounded Neutral

ถ้า neutrals ของทั้ง primary และ secondary เป็นแบบ open-circuited และไม่มีเส้นทางที่กระแสของฮาร์มอนิกซีโร่จะไหลและแรงดันที่เกิดขึ้นจะไม่เป็น sinusoidal

การเชื่อมต่อหม้อแปลง YY โดยไม่มี Grounded Neutral

V'R, V'Y และ V'B จะไม่เป็นรูป sinusoidal ส่งผลให้เกิดการบิดเบือนแรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิ การบิดเบือนแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจะเทียบเท่ากับหม้อแปลง YY ที่มีลำดับชั้นเป็นศูนย์ซึ่งสามารถไหลในส่วนหลักที่เป็นกลางได้โดยมีแกนหลักที่หุ้มอยู่ในแนวแกนซึ่งมีเพียงลำดับศูนย์เรียงลำดับ 180 องศาโดยมีกระแสตามลำดับเป็นศูนย์

การวิเคราะห์แรงดันไฟฟ้าที่เกิดจาก "ขดลวดหลัก" มีความซับซ้อนมากโดยที่แกนมีความเป็นเชิงเส้นสูงเพื่อให้แต่ละกระแสของฮาร์มอนิกลำดับชั้นศูนย์ดำเนินการโดยขดลวดหลักของลัทธิจะทำให้เกิดแรงดันฮาร์มอนิกที่สูงขึ้น เช่นกัน

การวิเคราะห์แบบฟูริเยร์สามารถนำมาใช้เพื่อให้ได้ค่าประมาณของแรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิโดยใช้ค่าเริ่มต้นเป็นกลาง เมื่อใช้เฟสเดียวในแต่ละครั้งจะมีกระแสไฟฟ้าแรงดึงดูดตามปกติของแรงดันไฟฟ้าที่น่าสนใจสำหรับ sinusoidal จากกราฟ BH ของหม้อแปลงไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าเชิงแม่เหล็กปกติจะถูกแปลงเป็นชุดฟูริเยร์และจะสร้างขึ้นใหม่โดยการลบทั้งหมดของลำดับเสียงเป็นศูนย์

กระแสที่น่าตื่นเต้นที่เกิดขึ้นจะมีรูปร่างที่แตกต่างจากกระแสที่น่าตื่นเต้นตามปกติซึ่งจะใช้ในการสร้างแรงดันไฟฟ้าชักนำโดยใช้เส้นโค้ง BH ในลักษณะบทกวีที่ใช้ในการสร้างกระแสที่น่าตื่นเต้นเดิม

กระบวนการนี้ค่อนข้างลำบากดังนั้นพอเพียงที่จะกล่าวได้ว่าถ้าหม้อแปลง YY ไม่มีเส้นทางที่เป็นกลางสำหรับกระแสที่น่าตื่นเต้นแบบ zero-sequence จะมีแรงดันไฟฟ้าฮาร์มอนิกที่เกิดขึ้นในตัวรองแม้ว่าแรงดันที่น่าสนใจคือ sinusoidal อย่างหมดจด

ด้านบน

ข้อดีของการเชื่อมต่อ YY

ไม่มีการแทนที่เฟส

วงจรหลักและสายทุติยภูมิอยู่ในช่วง กล่าวคือไม่มีการเปลี่ยนมุมเฟสที่นำมาใช้โดยการเชื่อมต่อ YY นี่เป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญเมื่อใช้หม้อแปลงไฟฟ้าเพื่อเชื่อมต่อระบบของแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันในลักษณะซ้อน ตัวอย่างเช่นสมมุติว่ามีสี่ระบบปฏิบัติการที่ 800, 440, 220 และ 66 กิโลโวลต์ที่ต้องเชื่อมต่อกัน สถานีย่อยสามารถสร้างขึ้นโดยใช้การเชื่อมต่อหม้อแปลง YY เพื่อเชื่อมต่อแรงดันไฟฟ้าทั้งสองข้างนี้ ระบบ 800 kV สามารถเชื่อมโยงกับระบบ 66 kV ผ่านการแปลง 800 ถึง 66 kV เพียงอย่างเดียวหรือผ่านการแปลง cascading ที่ 440, 220 และ 66 kV

ไม่จำเป็นต้องมีการคดเคี้ยว

เนื่องจากการเชื่อมต่อของดาวแรงดันไฟฟ้าเฟสคือ (1 / √3) เท่าแรงดันไฟฟ้าของสาย ดังนั้นจำนวนไม่จำเป็นต้องเปลี่ยน ความเครียดในฉนวนยังน้อย นี้ทำให้การเชื่อมต่อที่ประหยัดสำหรับวัตถุประสงค์ไฟฟ้าแรงสูงขนาดเล็ก

ระดับการฉนวนกันความร้อนที่ต้องการ

ถ้าปลายที่เป็นกลางของขดลวดที่เชื่อมต่อกับ Y มีสายดินมีโอกาสที่จะใช้ฉนวนกันความร้อนที่ลดลงที่ปลายขดลวดที่เป็นกลาง ขดลวดที่เชื่อมต่อกันทั่วทั้งเฟสต้องใช้ฉนวนกันความร้อนเต็มรูปแบบตลอดม้วน

จัดการหนัก

เนื่องจากการเชื่อมต่อของดาวกระแสเฟสจะเหมือนกับกระแสไฟในสาย ดังนั้นขดลวดต้องดำเนินการกระแสสูง ทำให้ส่วนตัดขวางของขดลวดสูง ดังนั้นขดลวดจึงมีความแข็งแรงทางกลและขดลวดสามารถบรรทุกหนักและกระแสไฟฟ้าลัดวงจรได้

ใช้สำหรับสามขั้นตอนระบบสายสี่สาย

มีความเป็นกลางเหมาะสำหรับระบบสามสายสี่สาย

ขจัดความผิดเพี้ยนในแรงดันเฟสที่สอง

การเชื่อมต่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหลักกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เป็นกลางจะช่วยลดความผิดเพี้ยนของแรงดันไฟฟ้าในเฟสทุติยภูมิโดยให้เส้นทางไปยังกระแสความถี่สามทางไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

แรงดันไฟฟ้าไซน์ในด้านทุติยภูมิ

Neutral ให้กระแสไหลกระแสความถี่สามเท่าของกระแสด้านเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังนั้นแรงดันไฟฟ้า sinusoidal บนหลักจะให้แรงดันไฟฟ้า sinusoidal ในด้านทุติยภูมิ

ใช้เป็น Auto Transformer

หม้อแปลง YY อาจถูกสร้างขึ้นมาเป็นตัวแปลงอัตโนมัติซึ่งอาจทำให้ประหยัดค่าใช้จ่ายได้มากเมื่อเทียบกับการก่อสร้างหม้อแปลงไฟฟ้าสองขดลวด

รีเลย์ป้องกันที่ดีกว่า

การตั้งค่ารีเลย์ป้องกันจะป้องกันได้ดียิ่งขึ้นในข้อบังคับของสายไฟฟ้าถึงพื้นดินเมื่อมีการใช้หม้อแปลง YY เชื่อมต่อกับ neutrals ที่ต่อเนื่องแน่นหนา

ด้านบน

ข้อเสียของการเชื่อมต่อ YY

ประเด็นเรื่องฮาร์โมนิกที่สาม

แรงดันไฟฟ้าในเฟสใด ๆ ของหม้อแปลง YY คือ 1200 นอกเหนือจากแรงดันไฟฟ้าในระยะอื่น ๆ อย่างไรก็ตามองค์ประกอบที่สามของฮาร์โมนิกแต่ละเฟสจะอยู่ในเฟสต่อกัน ความไม่เป็นเชิงเส้นในแกนหม้อแปลงมักนำไปสู่การสร้างฮาร์โมนิกที่สาม

คอมโพเนนต์เหล่านี้จะเพิ่มขึ้นส่งผลให้มีขนาดใหญ่ (สามารถมีขนาดใหญ่กว่าส่วนประกอบพื้นฐาน) ส่วนฮาร์มอนิกที่สาม

Overvoltage ที่โหลดแสง

การปรากฏตัวของฮาร์มอนิกที่สาม (และอื่น ๆ ) ที่ไม่เป็นกลางที่ปราศจากเฉากพลันอาจทำให้เกิดสภาวะ overvoltage ที่มีน้ำหนักเบา เมื่อสร้างหม้อแปลง YY โดยใช้หม้อแปลงไฟฟ้าแบบเฟสเดียวที่เชื่อมต่อกันในธนาคารแรงดันไฟฟ้าระหว่างสายที่วัดได้จะไม่ 57.7% ของแรงดันไฟฟ้าระหว่างเฟสที่เฟสที่ไม่มีโหลด แต่อยู่ที่ประมาณ 68% และลดลงอย่างรวดเร็วเช่นเดียวกับ ธนาคารถูกโหลด

ค่าที่มีประสิทธิภาพของแรงดันไฟฟ้าที่ความถี่ที่ต่างกันรวมโดยการรากที่สองของผลรวมของแรงดันไฟฟ้ายกกำลังสอง ด้วยแรงดันไฟฟ้าแบบ sinusoidal phase-to-phase ส่วนประกอบของฮาร์โมนิกที่สามของแรงดันไฟฟ้าแบบเฟสต่อแรงกลางคือประมาณ 60%

แรงดันไฟฟ้าลดลงที่ Unbalance Load

อาจมีแรงดันไฟฟ้าตกมากสำหรับการโหลดเฟสเป็นกลางที่ไม่สมดุล เกิดจากการที่โหลดแบบเฟสต่อเฟสทำให้แรงดันไฟฟ้าตกผ่าน reactance การรั่วของหม้อแปลงขณะที่โหลดเฟสเป็นกลางทำให้เกิดแรงดันตกผ่าน reactance ที่มีขนาดใหญ่กว่าการรั่วไหล 100 ถึง 1000 เท่า ปฏิกิริยา

หม้อแปลงไฟฟ้าร้อนเกินไป

ภายใต้สถานการณ์บางอย่างการเชื่อมต่อสามเฟส YY ที่มีความสามารถทำให้เกิดความร้อนสูงเกินความรุนแรงของถังซึ่งสามารถทำลายหม้อแปลงได้อย่างรวดเร็ว นี้มักจะเกิดขึ้นกับเฟสที่เปิดบนวงจรหลักและโหลดที่รอง

มากกว่าความตื่นเต้นของ Core ในสภาพ Fault

ถ้าเกิดความผิดพลาดระหว่างดินกับวงจรหลักกับสายดินที่เป็นกลางเป็นหลักแรงดันไฟฟ้าระหว่างเฟสต่อแรงดันไฟฟ้าที่ผิดพลาดจะเพิ่มขึ้นเป็น 173% ของแรงดันไฟฟ้าตามปกติ นี้เกือบจะแน่นอนส่งผลให้เกิดการกระตุ้นมากกว่าของแกนกับกระแส magnetizing เพิ่มขึ้นอย่างมากและการสูญเสียหลัก

ถ้าค่าความเป็นกลางของประถมศึกษาและมัธยมศึกษาทั้งสองถูกนำออกมาแล้วความผิดพลาดของเฟสต่อพื้นในวงจรทุติยภูมิทำให้เกิดกระแสความผิดปกติที่เป็นกลางในการไหลในวงจรหลัก การป้องกันภาคพื้นดินที่วางอยู่ในวงจรที่เป็นกลางของวงจรหลักอาจทำงานผิดพลาดในวงจรทุติยภูมิ

เปลี่ยนเป็นกลาง

ถ้าภาระในด้านทุติยภูมิไม่สมดุลทำให้ประสิทธิภาพการทำงานของการเชื่อมต่อนี้ไม่เป็นที่น่าพอใจทำให้การขยับจุดกลางเป็นไปได้ เพื่อป้องกันปัญหานี้ต้องใช้จุดเชื่อมต่อดาวฤกษ์หลักเพื่อเชื่อมต่อกับจุดกำเนิดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

การบิดเบือนแรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิ

แม้ว่าดาวฤกษ์หรือจุดที่เป็นกลางของแผ่นดินหลักจะได้รับการเชื่อมต่อกับพื้นดินอาจมีกระแสฮาร์โมนิกสามในแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับเกิดขึ้นในด้านทุติยภูมิ ทำให้เกิดการบิดเบือนในแรงดันไฟฟ้าเฟสทุติยภูมิ

แรงดันไฟฟ้าเกินที่โหลดเบา

การปรากฏตัวของฮาร์มอนิกที่สาม (และอื่น ๆ ) ที่ไม่เป็นกลางที่ปราศจากเฉากพลันอาจทำให้เกิดสภาวะ overvoltage ที่มีน้ำหนักเบา

ความยากในการประสานงานของการคุ้มครองภาคพื้นดิน

ใน YY Transformer ความผิดพลาดด้านล่างของพื้นทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าขัดข้องของดินขั้นพื้นฐานทำให้การประสานงานยากขึ้น

เพิ่มแรงดันเฟสเพื่อสุขภาพระหว่างเฟสต่อพื้นดิน Fault

หากเกิดความผิดพลาดระหว่างดินกับวงจรหลักกับสายดินที่เป็นกลางเป็นหลักแรงดันไฟฟ้าเฟสต่อแรงกลางของเฟสผิดพลาดของ UN จะเพิ่มขึ้นเป็น 173% ของแรงดันไฟฟ้าปกติ

ถ้าค่าความเป็นกลางของประถมศึกษาและมัธยมศึกษาทั้งสองถูกนำออกมาแล้วความผิดพลาดของเฟสต่อพื้นในวงจรทุติยภูมิทำให้เกิดกระแสความผิดปกติที่เป็นกลางในการไหลในวงจรหลัก

เดินทาง T / C ใน Line-Ground Fault

วงจรทั้งหมดจะส่งผ่านหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าเป็นศูนย์โดยผ่านทางหม้อแปลงแล้วความผิดพลาดระหว่างสายกับพื้นจะส่งผลต่อหม้อแปลง

เหมาะสำหรับหม้อแปลงชนิดแกนหลัก

แรงดันไฟฟ้าและกระแสฮาร์มอนิกที่สามไม่มีอยู่ในประเภทของการเชื่อมต่อกับระบบสายไฟสามเฟส หรือชนิดเปลือกของหน่วยสามเฟสแรงดันเฟสที่สามของฮาร์มอนิกอาจสูง การเชื่อมต่อประเภทนี้เหมาะสำหรับหม้อแปลงชนิดแกนหลัก

ด้านบน

ใบสมัคร

ประเภทของหม้อแปลงนี้ใช้ไม่ค่อยเนื่องจากปัญหาเกี่ยวกับการโหลดที่ไม่สมดุล

ประหยัดพลังงานสำหรับ หม้อแปลงไฟฟ้าแรงสูงขนาดเล็ก เนื่องจากจำนวนรอบต่อเฟสและปริมาณของฉนวนที่ต้องการน้อยลง

คู่มือและบทความทางไฟฟ้าที่เกี่ยวข้อง

ค้นหา: บทความซอฟต์แวร์และคำแนะนำ