Трехфазная система используется для выработки, передачи и распределения электроэнергии. Он генерирует энергию в больших масштабах для удовлетворения потребностей промышленности и коммерческих предприятий. Три идентичных однофазных трансформатора соединены соответствующим образом или объединены на одном сердечнике, образуя трехфазную систему.В зависимости от потребностей промышленности повышающие и понижающие трансформаторы используются для выработки, передачи и распределения электроэнергии.Здание трехфазного трансформатор блок экономичен, поскольку потребляет меньше материала по сравнению с подключением трех отдельных однофазных трансформаторов. Кроме того, трехфазная система передает мощность переменного тока вместо постоянного тока и проста в сборке.
Что такое трехфазный трансформатор?
Как известно, однофазный трансформатор - это устройство, способное передавать электрическую энергию из одной цепи в одну или несколько цепей на основе концепции взаимной индукции. Он состоит из двух катушек - первичной и вторичной, которые помогают преобразовывать энергию. Первичная катушка подключена к однофазной сети, а вторичная - к нагрузке.
Точно так же трехфазный трансформатор состоит из трех первичных обмоток и трех вторичных обмоток и представлен как трехфазный или трехфазный. Трехфазная система может быть построена с использованием трех отдельных идентичных однофазных трансформаторов, и такой трехфазный трансформатор известен как группа из трех трансформаторов. С другой стороны, трехфазный трансформатор может быть построен на одном сердечнике. Обмотки трансформатора могут быть подключены по схеме «треугольник» или «звезда». Работа трехфазной системы аналогична работе однофазного трансформатора, и они обычно используются на электростанциях.
Конструкция трехфазного трансформатора
Схема трехфазного трансформатора представлена на рисунке ниже.
Схема трехфазного трансформатора
Трехфазный трансформатор из одного блока широко используется, потому что он легче, дешевле и занимает меньше места, чем блок из трех однофазных трансформаторов. Конструкция трехфазного трансформатора бывает двух типов: сердечника и оболочки.
Конструкция основного типа
В этом типе конструкции три сердечника и два хомута. Каждый сердечник имеет первичную и вторичную обмотки, намотанные по спирали, как показано на рисунке. Каждая ветвь сердечника несет обмотки как высокого, так и низкого напряжения. Сердечник ламинирован для минимизации потерь на вихревые токи на сердечнике и ярме. Поскольку обмотку низкого напряжения (LV) легче ламинировать, чем обмотку высокого напряжения (HV). Обмотки НН располагаются рядом с сердечником с соответствующей изоляцией и масляными каналами между ними, тогда как обмотки ВН размещаются над обмотками НН с соответствующей изоляцией и масляными каналами между ними.
Трансформатор с сердечником
Трансформатор типа оболочки
Трехфазный трансформатор оболочечного типа обычно строится путем объединения трех отдельных однофазных трансформаторов. Три фазы трансформатора с оболочкой независимы, чем трансформатор с сердечником, при этом каждая фаза имеет индивидуальную магнитную цепь. Эти магнитные цепи параллельны друг другу, и поток, индуцированный каждой обмоткой, синфазен. Трансформатор корпусного типа очень предпочтителен, так как форма волны напряжения меньше искажается.
Трансформатор типа оболочки
Работа трехфазных трансформаторов
На рисунке ниже показан трехфазный трансформатор, в котором три сердечника расположены под углом 120 ° друг от друга. Этот рисунок упрощен, чтобы показать только первичные обмотки и их подключение к трехфазному источнику питания. Как только трехфазное питание возбуждается, токи IR, IY и IB переносятся по первичным обмоткам и, таким образом, индуцируют потоки ɸR, ɸY и ɸB индивидуально в каждом сердечнике. Центральная ножка будет нести сумму всех потоков, а центральная ножка объединит все ножки сердечника.
Например, если сумма токов IR + IY + IB равна нулю в трехфазной системе, тогда сумма всех трех потоков также становится равной нулю, в результате чего центральная ветвь не несет потока. Таким образом, удаление центральной стойки не влияет на другие условия трансформатора.
Работа трехфазного трансформатора
Подключение трехфазного трансформатора
Ниже описаны различные варианты подключения трехфазного трансформатора.
Первичная конфигурация | Вторичная конфигурация |
Уай | Уай |
Уай | Дельта |
Дельта | Уай |
Дельта | Дельта |
Конфигурации 'звезда' и 'треугольник' применяются для трехфазных трансформаторов, поскольку соединения 'звезда' обеспечивают возможность подачи нескольких напряжений, тогда как конфигурации 'треугольник' обеспечивают высокую надежность. Фазовая диаграмма Уай и Дельта приведен ниже. Для соединения звездой все минусовые или все плюсовые точки обмоток должны быть связаны вместе. Однако при соединении треугольником полярности обмотки подключаются обратным образом. Разность фаз между любыми двумя фазами составляет 120 °.
Фазовые обмотки
Соединение звезда-звезда
Схема трансформаторов, соединенных Y-Y, показана ниже. Он может обслуживать как однофазные, так и трехфазные нагрузки. В связи с этим все обмотки, заканчивающиеся точками, подключаются к фазам A, B и C, а концы без точек соединяются, чтобы стать центрами конфигурации «Y».
Соединение звезда-звезда
Соединение звезда-треугольник
Соединение Y-треугольник, показанное на рисунке ниже, показывает, что вторичные обмотки (которые находятся внизу на рисунке) соединены в цепь. Обмотки с точечным соединением на одной стороне соединяются с неточечным соединением на другой стороне, образуя петлю «Дельта».
Соединение звезда-треугольник
Соединение Delta-Wye
Подключение Delta-Y показано на рисунке ниже. Этот тип конфигурации позволяет подключенной звездой вторичной обмотки для подключения нескольких напряжений, таких как фаза-линия или нейтраль. Поскольку конфигурация треугольник-звезда представляет собой сдвиг фазы на 30 ° между первичной и вторичной обмотками, ее нельзя использовать для параллельного подключения с конфигурациями треугольник-треугольник и Y-Y.
Соединение Delta Wye
Соединение Дельта-Дельта
Схема подключения дельта-треугольник представлена ниже. Эти соединения могут быть выполнены с помощью трех одинаковых однофазных трансформаторов или одного трехфазного трансформатора. Конфигурация дельта-дельта предпочтительна из-за присущей ей надежности.
Соединение дельта-дельта
Преимущества / недостатки трехфазного трансформатора
Ниже рассматриваются преимущества и недостатки трехфазного трансформатора.
Преимущества трехфазного трансформатора
- Требуется меньше места для установки, и его легче установить
- Меньший вес и уменьшенный размер
- Более высокая эффективность
- Бюджетный
- Стоимость перевозки невысока
Недостатки трехфазного трансформатора
- Весь блок отключается в случае неисправности или потери в любом из блоков трансформатора, поскольку общий сердечник используется всеми тремя блоками.
- Стоимость ремонта выше
- Стоимость запасных единиц высока
FAQs
1). Упомяните области применения трехфазного трансформатора.
Трехфазные трансформаторы используются в электрических сетях, силовых трансформаторах и в качестве распределительных трансформаторов.
2). Какие бывают типы трехфазного трансформатора?
Четыре типа трехфазных трансформаторов включают в себя: треугольник-треугольник (Dd), звезда-звезда (Yy), звезда-треугольник (Yd) и треугольник-звезда (Dy).
3). Что произойдет, если трехфазный двигатель потеряет фазу?
Если трехфазный двигатель теряет фазу во время работы, двигатель продолжает работать с меньшей скоростью и испытывает вибрации. Ток также резко возрастает в других фазах, что приводит к внутреннему нагреву компонентов двигателя.
4). При каких условиях треугольник / звезда работает удовлетворительно?
Соединение звезда-треугольник удовлетворительно работает с большими несимметричными и сбалансированными нагрузками. Он может обрабатывать составляющие третьей гармоники из-за циркулирующих токов в треугольнике.
5). Что такое фазовый сдвиг для соединения Wye-Wye?
Сдвиг фазы 0 градусов.
Хотя однофазный трансформатор предпочитается в большинстве отраслей промышленности, он не подходит для крупных распределительных сетей. Таким образом, трехфазные системы используются в крупных отраслях промышленности для производства электроэнергии в больших масштабах.
В этой статье мы обсудили различные преимущества и несколько недостатков, предлагаемых 3-х фазный трансформатор . Мы также сосредоточились на трехфазном трансформаторе, его конструкции и различных конфигурациях. Вот вам вопрос, в чем функция трехфазного трансформатора?
