Delta және Wye трансформаторының қосылымдарына арналған нұсқаулық

 

 

 

 

 

Үш-фазалы қуат тарату жүйелері негізінен екі негізгі трансформатор қосылым түріне сүйенеді: Delta (Δ) және Wye (Y). Бұл конфигурациялар кернеулер мен токтардың қалай жеткізілетінін, жүктемелерді қалай қосуға болатындығын және жүйенің ақаулар мен теңгерімсіздіктерге қалай жауап беретінін анықтайды. ТүсінуDelta және Wye қосылымдарықуат жүйелерін жобалайтын, пайдаланатын немесе қызмет көрсететін инженер-электриктерге, мекеме басшыларына және техниктерге өте қажет.

Бұл нұсқаулық әр қосылым түрінің сипаттамаларын, артықшылықтарын, шектеулерін және практикалық қолданбаларын, сонымен қатар ең көп таралған біріктірілген конфигурациялар мен таңдау критерийлерін қамтиды.

 

 

 

 

 

 

 

Бейтарап нүкте екі түрлі кернеу деңгейін ұсынады: желіден{0}}желіге-өтетін кернеу (әдетте жоғары) және желілік-нен{3}}нейтралға (төменгі). Мысалы, 480Y/277V Wye жүйесі үш фазалы жабдық үшін фазалар арасында 480 В және бір фазалы жүктемелер үшін кез келген фазадан бейтарапқа дейінгі 277 В қамтамасыз етеді. Математикалық байланыс былай өрнектеледі, яғни желідегі кернеу фазалық кернеуден шамамен 1,732 есе көп.

Wye қосылымдары сонымен қатар тұрақты кернеу анықтамасын орнататын және ақаулық токтар үшін төмен-кедергі қайтару жолын жасайтын бейтарап нүктені жерге қосуға мүмкіндік береді. Бейтарап қатты жерге тұйықталуы мүмкін, резистор арқылы жерге тұйықталуы немесе жүйе талаптарына байланысты қалқымалы күйде қалдырылуы мүмкін. Дегенмен, бейтарап негізсіз қалдырылса немесе ажыратылса, ақауларға төзімділік айтарлықтай төмендейді және кернеудің күтпеген ауытқулары жабдықты зақымдауы мүмкін.

 

 

Delta конфигурациясында желі кернеуі әрбір орамдағы фазалық кернеуге тең, ал желі тогы әрбір фаза орамасы шамамен 58% болатындай таратылады () желілік ток. Жабық контур дизайны күшті ток айналымын және ауыр жүктемелер кезінде тамаша өнімділікті қамтамасыз етеді. Delta банкіндегі бір фазалы блок- істен шықса да, қалған екеуі әдетте "ашық{7}}үштік" операциясы деп аталатын бастапқы сыйымдылықтың шамамен 58%-ында-үш фазалы қуат беруді жалғастыра алады.

Бейтарап нүктенің болмауы жоғары-қуатты үш фазалы жеткізуді жеңілдетеді, бірақ шектеулер қояды: үшфазалы қосылымдар бір{2}}фазалы жүктемелерді қосымша жабдықсыз тікелей қамтамасыз ете алмайды және жерге қосу арнайы әдістерді қажет етеді, өйткені табиғи бейтарап жоқ.

 

 

 

 

 

 

Ерекшелік	Дельта (Δ)	Ия (Y)
Конфигурация	Жабық үшбұрыш циклі	Орталық бейтарап жұлдыз пішіні
Сымдар	3 сымды жүйе (тек фазалар)	4 сымды жүйе (+ бейтарап)
Кернеу қатынасы
Бейтарап нүкте	Ешқайсысы қолжетімді емес	Қол жетімді (жерге қосуға болады)
Бірфазалы-сыйымдылық	Бірфазалы жүктемелерді тікелей қамтамасыз ету- мүмкін емес	Бірфазалы және үш-фазалы-үшін қос кернеу
Гармоникалық жұмсарту	Үштік гармониканы іштей ұстайды	Неғұрлым сезімтал (жеңілдетуді қажет етеді)
Ақауларға төзімділік	Бір катушкалар істен шыққаннан кейін -үшбұрышты ашуды жалғастырыңыз	Бейтарап жерге қосу конфигурациясына байланысты
Типтік қолданбалар	Жоғары{0}}вольтты беріліс, ауыр өнеркәсіптік қозғалтқыштар	Тарату жүйелері, аралас{0}}пайдаланылатын ғимараттар, коммерциялық нысандар

 

Кестеде Delta үш{0}}фазалы ауыр жүктемелер үшін беріктік пен тиімділікке басымдық беретіні, ал Wye аралас жүктеме түрлері бар жүйелер үшін әмбебаптық пен қауіпсіз жерге қосуды ұсынатыны көрсетілген.

 

 

 

 

 

 

Трансформаторлар негізгі және қайталама орамаларында Delta және Wye-ді төрт стандартты жолмен біріктіре алады. Бірінші реттік орамның түрі (H жағы, бас әріп), одан кейін қайталама орам түрі (X жағы, кіші әріп) тізімделеді.

 

 

 

 

 

 

 

Конфигурацияға байланысты айналу коэффициентінің есептеулері әртүрлі:

Delta-Wye (Δ-Y):N айналу қатынасы бар -төмен үшбұрышты-қадамдық трансформатор үшін (бір катушкадағы біріншіден екіншіге), екінші желідегі кернеу. Керісінше, есептеу а қамтидыДельта желісінің кернеуінен Уай сызығына-нөлдік кернеуге-түрленуіне байланысты фактор.

Wye-Дельта (Y-Δ):Үш-трансформатор үшін қайталама желідегі кернеу айналымдар қатынасы бойынша бастапқы фазалық кернеуге қатысты, бірақ қосымшақарым-қатынастар төмендегеніңізге немесе жоғарылағаныңызға байланысты қолданылады.

Delta-Delta (Δ-Δ) және Wye-Wye (Y-Y):Бірдей{0}}қосылым конфигурациялары үшін кернеуді түрлендіру қарапайым айналымдар қатынасына сәйкес келеді:, желі кернеулері тікелей масштабталады.

 

 

 

 

 

 

Delta және Wye арасында таңдау кезінде жерлендіру ең маңызды практикалық фактор болып табылады.

Wye жерге қосу опциялары:Wye бейтарапы болған кезде, келесідей болуы мүмкін:

• Мықты жерге тұйықталған:Тікелей жерге қосылған (көбінесе 600 В төмен кернеулер үшін). Бұл ең төменгі кедергінің ақаулық қайтару жолын қамтамасыз етеді.
• Қарсылық негізделген:Нейтрал жерге тұйықталу тогын алдын ала анықталған мәнге дейін шектейтін резистор арқылы жерге қосылған, әдетте 5–400 ампер. Бұл реле сезімталдығын қамтамасыз ете отырып, ақаулар кезінде зақымдануды азайтады.
• Жерге қосылмаған немесе реактивті жерге тұйықталған:Бейтарап жерден оқшауланған немесе реактор арқылы қосылған күйде қалады. Заманауи тұрғын үй немесе коммерциялық жүйелерде сирек кездеседі, бірақ кейбір өнеркәсіптік нысандарда немесе кедергісі жоғары жерге қосылған жүйелерде кездеседі.

Коммутациялық модельдеу кезінде Wye қосылымының бейтараптығын жерге қосу шешімі әлеуетті трансформаторларды, ток разрядтағыштарды, төлкелерді және басқа компоненттерді таңдауға тікелей әсер етеді. Жерге қосылған Wye жүйелері үшін құрамдас бөліктер фазалық -не-жерге кернеу негізінде таңдалады. Жерге қосылмаған жүйелер үшін құрамдас бөліктер фазалық{4}}фазалық{5}} кернеуге есептелуі керек.

Delta Grounding қиындықтары:Бейтарап нүктесіз Delta жүйелерін Wye жүйелері сияқты жерге қосу мүмкін емес. Оның орнына:

• Бұрыштық жерге қосу:Бір фазалық өткізгіш жерге әдейі қосылады-ең қарапайым әдіс, бірақ жерге қатысты басқа екі фазада жоғары кернеулер жасайды.
• Орталық жерге қосу-:Кейбір Delta қосалқы құрылғыларында бір орамның ортаңғы нүктесін -шектеулі бірфазалы мүмкіндіктерді қамтамасыз ету үшін орталықтан түртуге және жерге қосуға болады, мысалы, 240/120В үш-төрт фазалы-сымдық үшфазалы жүйелердегі («жоғары-аяғы үшбұрыш» ретінде белгілі).
• Жерге қосу трансформаторлары: A Зиг-загнемесе Wye-Delta жерге тұйықтау трансформаторын бар жерлендірілмеген Delta жүйесін жерге қосу үшін жасанды бейтарап жасау үшін қосуға болады.

Сыни қауіпсіздік ескертуі:Мықты жерге тұйықталған Wye бейтараптығы жерге тұйықталу токтары үшін төмен кедергі жолын қамтамасыз етеді, бұл автоматты ажыратқыштар мен сақтандырғыштарға ақауларды жылдам жоюға мүмкіндік береді. Бұл Wye қосымшаларын коммерциялық ғимараттарға, денсаулық сақтау мекемелеріне және ақауларды жою және персоналдың қауіпсіздігі маңызды болып табылатын басқа да орындарға таңдаудың басты себебі.

 

 

 

 

 

 

 

Маңызды техникалық нюанс: Delta{0}}Wye және Wye-Delta трансформаторларында бастапқы және қайталама кернеулер табиғи түрде 30 градусқа ауысады. Бұл фазалық ығысу орамалардың өз ішінде емес, орамдардың өзара байланысына байланысты болады. Атап айтқанда, Wye жағындағы желідегі-желіден-желілік кернеу Дельта жағындағы желіге--салыстырмалы түрде 30 градусқа ауысады.

Сағат белгісі (векторлық топтар):Трансформатор қосылымдары жиі фазалық ығысуды көрсету үшін сағат белгісі арқылы белгіленеді-мысалы, "Dy11" сағаттағы 11 сағатқа немесе 330 градусқа (-30 градусқа баламалы) сәйкес келетін фазалық ығысуы бар Delta негізгі (D), Wye екіншілік (y) дегенді білдіреді. "Yd1" бастапқыдан 30 градусқа екіншілік артта қалуды білдіреді.

Неліктен фазалық ауысым маңызды:Көптеген қондырғыларда 30 градустық фазалық ығысу проблема емес, бірақ трансформаторларды параллельдеу кезінде маңызды болады. Егер әртүрлі векторлық топтары бар екі трансформатор параллель қосылса, үлкен айналмалы токтар пайда болуы мүмкін. Трансформаторларды параллель қосу кезінде векторлық топ сәйкес келуі немесе дұрыс өтелуі керек. Мысалы, фазаның айналуын сәйкес реттеулер жасалған болса, Dy11 кейде Yd1 параллельді болуы мүмкін.

Фазалық ығысу жоқDelta{0}}Delta және Wye-Wye қосылымдарында, бұл параллельдеуді жеңілдетеді.

 

 

 

 

 

Үшбұрыш орамдары гармоникалық бұрмалануды басқаруда маңызды рөл атқарады. Үштік гармоникалар (үшінші, тоғызыншы, он бесінші және т.б.) табиғи түрде ұсталады және жеткізу желісіне таралмай, Delta орамаларында айналады. Бұл сипаттама Delta{3}}Delta және Delta-Wye конфигурацияларын жоғары ағындық жүйелерге әсер ететін сызықтық емес жүктемелерден гармоникалық бұрмаланудың алдын алуда әсіресе тиімді етеді.

Wye-Wye трансформаторлары көз мен жүктеме арасындағы гармоникалық шуды өткізуге бейім. Осы себепті, Wye{2}}Wye қосылымы басқа себептермен қажет болғанда, үштік гармоникаға айналу жолын беру үшін кейде үшінші деңгейлі Delta орамасы қосылады.

 

 

 

 

 

 

 

Берілген қолданба үшін оңтайлы трансформатор конфигурациясын таңдау бірнеше факторларды теңестіруді қамтиды:

9.1 Жүктеме түрі және әртүрлілігі

Таза үшфазалы жүктемелер (үлкен қозғалтқыштар, ауыр өнеркәсіптік жабдықтар, дәнекерлеушілер) кез келген конфигурациямен жақсы жұмыс істейді, бірақ Delta-Delta ақауларға төзімділік пен ақаулықтан кейін ашық{2}}үшбұрышта жұмысын жалғастыру мүмкіндігін береді. Үш{4}}фазалы да, бір{5}}фазалы қуатты қажет ететін аралас жүктемелерге біріншілікті қайталама теңгерімсіздіктерден оқшаулай отырып, бір фазалы тарату үшін жерлендірілген бейтарапты қамтамасыз ететін Delta-Wye конфигурациясы жақсы қызмет етеді.

9.2 Жерге қосуға қойылатын талаптар

Егер жерге тұйықталған бейтарап жүйені қорғау және ақауларды жою үшін маңызды болса, Wye қосымшасы қажет. Delta-Wye - жүктеме жағында тұрақты, жерге тұйықталған бейтарапты қажет ететін тарату жүйелері үшін табиғи таңдау. Жүйе бейтарапты қажет етпесе және жерленбеген немесе бұрыштық жерге қосу арқылы жұмыс істей алатын болса, Delta-Delta орынды болуы мүмкін.

9.3 Гармоникалық мазмұн

Елеулі гармоникалық{0}}жүктемелерді шығаратын жүйелер (айнымалы жиілікті жетектер, коммутациялық қуат көздері, жарықдиодты жарықтандыру,деректер орталығыжабдық) үшбұрыш орамының гармоникалық{0}}ұстау мүмкіндігін пайдаланады. Мұндай жағдайларда Delta-Wye немесе Delta-Delta конфигурациялары ұсынылады.

9.4 Ірі қозғалтқыштарды іске қосуға қойылатын талаптар

Төмен{0}}кернеуді іске қосуды қажет ететін үлкен қозғалтқыштар Wye-Delta іске қосу қондырғыларына сәйкес келуі мүмкін, мұнда қозғалтқыш кіріс токты шектеу үшін Wye-де іске қосылады, содан кейін жұмыс істеу үшін Delta-ға ауыстырылады.

9.5 Жүйе кернеуінің деңгейлері және -Жоғары және Қадам{3}}Төмен

Delta-Wye әдетте орташа-кернеуді таратудан төмен-кернеуді пайдалану-төмендететін қолданбалар үшін қолданылады. Wye-Delta жиі төмендеу-үшін де пайдаланылады, бірақ олардың арасындағы таңдау негізгі немесе қосымша жақта бейтараптың қажеттігіне байланысты болуы мүмкін.

9.6 Болашақ кеңею және артықшылық

Delta-Delta конфигурациялары ашық-дельта резервтік көшірмесін-егер банктегі бір трансформатор істен шықса, қалған екеуі номиналды үш фазалық сыйымдылықтың шамамен 58% жеткізуді жалғастыра алады. Бұл маңызды нысандар үшін маңызды мәселе болуы мүмкін.

 

 

 

 

 

 

Delta және Wye қосылымдары үш фазалық қуат таратуда әр түрлі рөлдерге қызмет етеді және олардың біріктірілген Delta-Wye конфигурациясы тұрақты жерге қосу және аралас жүктемелер қажет болған жағдайда жіберу кернеуін қолдануға болатын деңгейге дейін төмендетуге арналған саланың жұмыс күші болып табылады. Үш фазалы қуат беру және ақауларға төзімділік маңызды, жабық{4}}конструкция жүктемені тамаша бөлісуді қамтамасыз етеді және бейтараптың жоқтығы шектеу емес, Delta жоғарылайды. Wye қос кернеу мүмкіндіктерін және тұрақты бейтарап сілтемені ұсына отырып, әмбебаптылық, жерге қосылған жұмыс және аралас бір фазалы және үш-фазалы жүктемелер қажет болған жағдайда жақсы.

Бұл екі әлемнің ең көп кездесетін нүктесі Delta{0}}Wye трансформаторы болып табылады: Delta негізгі жүйесі жоғары ағындық жүйелерді төменгі ағындағы теңгерімсіздіктер мен гармоникалардан оқшаулайды, ал Wye қосымшасы сирек теңдестірілетін нақты-әлемдік жүктемелер үшін жерлендірілген, тұрақты бейтарапты қамтамасыз етеді. Әрбір конфигурацияны қашан және не үшін пайдалану керектігін түсіну инженерлерге өнімділікті оңтайландыруға, әртүрлі жүктеме түрлерін тиімді басқаруға және жоба шығындарын бақылауға мүмкіндік береді. Күмән туындағанда, -аралас пайдалану нысандарына қуатты азайтуға арналған жалпы көрсеткіш әдетте Delta-Wye болып табылады, өйткені ол әмбебаптық, қауіпсіздік пен өнімділіктің ең жақсы балансын ұсынады.

 

 

 

 

 

Трансформаторлармен жұмыс істегенде әрқашан барлық қолданылатын электрлік кодтар мен қауіпсіздік стандарттарын сақтаңыз. Ешқашан жүйені дұрыс тексерусіз-қозғалмай қалды деп ойламаңыз. Қауіпсіз жұмыс істеу үшін дұрыс өлшемді шамадан тыс токтан қорғау және жерге қосу өте маңызды. Трансформаторды таңдаудың немесе орнатудың қандай да бір аспектісіне сенімсіз болсаңыз, лицензиясы бар инженер-электрикпен немесе білікті маманмен кеңесіңіз.