Moc kryjąca się za siecią: obszerny przewodnik po-transformatorach trójfazowych
Transformator-trójfazowy naprawdę stanowi podstawę dzisiejszych sieci elektroenergetycznych. Przenosi energię elektryczną między obwodami za pomocą indukcji elektromagnetycznej i robi to za pomocą trzech prądów przemiennych, które są idealnie zsynchronizowane,-każdy z nich jest przesunięty o około 120 stopni w stosunku do pozostałych. Krótko mówiąc: w porównaniu z konfiguracjami jedno-fazowymi, zasilanie trójfazowe-jest zwykle bardziej wydajne i zapewnia przedsiębiorstwom użyteczności publicznej i dużym gałęziom przemysłu niezbędną stabilność.
(Kliknij obraz, aby dowiedzieć się więcej.)
Konstrukcja rdzenia (jak jest zbudowana)
Większość transformatorów-trójfazowych można podzielić na kilka typowych konstrukcji:
Typ rdzenia-
Ten ma trzy pionowe ramiona rdzenia, wszystkie połączone razem górnym i dolnym jarzmem. Jest popularny, szczególnie w przypadku przesyłu-wysokiego napięcia, ponieważ jest stosunkowo kompaktowy i praktyczny.
Typ powłoki-
Tutaj rdzeń magnetyczny zasadniczo owija się wokół
uzwojenia. Konstrukcja ta znana jest z zapewniania silniejszej ochrony mechanicznej, co w rzeczywistych-warunkach może mieć duże znaczenie.
Bank trójfazowy-
Zamiast jednej dużej trójfazowej jednostki- zobaczysz trzy oddzielne transformatory jednofazowe-zgrupowane razem. Jedną z ciekawych (i czasami przydatnych) zalet jest to, że w przypadku awarii jednej jednostki dwie pozostałe mogą nadal działać ze zmniejszoną wydajnością-jest to często określane jako konfiguracja otwartego-delta.
Połączenia uzwojenia („styl okablowania” ma znaczenie)
Sposób podłączenia uzwojeń ma wiele wspólnego z zachowaniem transformatora w a
układ zasilania:
Delta (△)
W połączeniu w trójkąt uzwojenia tworzą zamkniętą pętlę. Delta jest wytrzymała i dobrze radzi sobie z wysokimi prądami. Może również pomóc w „ograniczeniu” pewnych problemów harmonicznych lepiej niż niektóre alternatywy.
Gwiazda (Y)
W przypadku połączenia w gwiazdę (lub gwiazdę) uzwojenia spotykają się we wspólnym punkcie neutralnym. Jest to część, która umożliwia uziemienie i zapewnia przewód neutralny, co jest szczególnie przydatne przy zasilaniu wielu-obciążeń jednofazowych-, jak to ma miejsce w systemach mieszkaniowych.
Typowe standardowe kombinacje połączeń:
Yd11: Gwiazda-wysokiego napięcia, trójkąt-niskiego napięcia; niskie napięcie jest opóźnione w stosunku do wysokiego napięcia o 30 stopni. Typowe dla transformatorów-obniżających napięcie, takich jak systemy 110 kV/10 kV.
Yyn0: Gwiazda po obu stronach,-uziemienie punktu neutralnego niskiego napięcia. Rozwiązanie-w zakresie transformatorów dystrybucyjnych (10 kV/0,4 kV, 380/220 V).
Dyn11: Trójkąt-wysokiego napięcia, gwiazda niskiego-napięcia z uziemionym punktem neutralnym. Popularny w sieciach miejskich, ponieważ bardzo dobrze oswaja harmoniczne.
Yy0: Gwiazda po obu stronach, neutralny, zwykle nieuziemiony. Głównie do małych transformatorów-małej mocy.
Dlaczego jeden transformator trój-fazowy zamiast trzech pojedynczych?
Można zastosować trzy transformatory-jednofazowe, ale w większości przypadków inżynierowie- tego nie robią, ponieważ zwykle wiąże się to z większymi kłopotami i kosztami. Transformator-trójfazowy zazwyczaj wygrywa z kilku powodów:
Efektywność: Zużywa ogólnie mniej miedzi i stali, więc straty energii są zwykle mniejsze.
Mniejszy ślad: Mniej miejsca, mniejsza złożoność instalacji, łatwiejsza logistyka (szczególnie w przypadku mediów).
Koszt: W wielu przypadkach jest to około 15–20% tańsze niż trzy oddzielne transformatory o tej samej łącznej mocy. Nie jest to mała różnica, szczerze.
Ochrona i chłodzenie (utrzymanie przy życiu)
Transformatory mocy są zbudowane tak, aby wytrzymać duże obciążenia, ale nadal wymagają ochrony,-ponieważ wewnętrzne uszkodzenia mogą szybko stać się nieprzyjemne. Typowe zabezpieczenia i metody chłodzenia obejmują:
Olej izolacyjny: To coś ma podwójną funkcję. Chłodzi transformator, a także działa jako izolator elektryczny (dzięki czemu system pozostaje bezpieczny).
Przekaźnik Buchholza: Urządzenie zabezpieczające, które monitoruje gromadzenie się gazu lub skoki poziomu oleju, co może się zdarzyć, gdy coś złego dzieje się wewnątrz.
Grzejniki i/lub wentylatory: Kiedy transformator ciężko pracuje, ciepło szybko wzrasta. Pomagają one odprowadzać ciepło, dzięki czemu urządzenie działa dłużej.
