Trofazni sustav koristi se za generiranje, prijenos i distribuciju električne energije. Generira energiju u velikoj mjeri kako bi udovoljila potrebama industrija i komercijalnih objekata. Tri identična jednofazna transformatora povezana su na odgovarajući način ili su kombinirana na jednoj jezgri kako bi tvorila trofazni sustav.Na temelju različitih vrsta industrijskih potreba, pojačavajući i silazni transformatori koriste se za proizvodnju, prijenos i distribuciju električne energije.Zgrada trofazne transformator jedinica je ekonomična jer troši manje materijala u odnosu na spajanje tri pojedinačna jednofazna transformatora. Uz to, trofazni sustav prenosi izmjeničnu struju umjesto istosmjerne i jednostavan je za konstrukciju.
Što je trofazni transformator?
Kao što je poznato, jednofazni transformator je uređaj koji je sposoban za prijenos električne energije iz jednog kruga u jedan ili više krugova na temelju koncepta međusobne indukcije. Sastoji se od dvije zavojnice - primarne i sekundarne zavojnice, koja pomažu u transformiranju energije. Primarna zavojnica povezana je s jednofaznom opskrbom, dok je sekundarna s opterećenjem.
Slično tome, trofazni transformator sastoji se od tri primarne zavojnice i tri sekundarne zavojnice i predstavljen je kao 3-fazni ili 3ɸ. Trofazni sustav može se izgraditi pomoću tri pojedinačna identična jednofazna transformatora, a takav je 3-fazni transformator poznat kao banka triju transformatora. S druge strane, trofazni transformator može se graditi na jednoj jezgri. Namoti transformatora mogu biti povezani bilo u trokutnoj ili wye konfiguraciji. Rad 3-faznog sustava sličan je jednofaznom transformatoru i oni su obično zaposleni u elektranama.
Trofazna konstrukcija transformatora
Dijagram trofaznog transformatora prikazan je na donjoj slici.
Dijagram trofaznog transformatora
Trofazni transformator jedne jedinice široko se koristi jer je lakši, jeftiniji i zauzima manje prostora od tri jednofazna transformatora. Trofazna konstrukcija transformatora je dvije vrste: tip jezgre i tip školjke.
Izgradnja jezgrenog tipa
U ovoj vrsti konstrukcije postoje tri jezgre i dva jarma. Svaka jezgra ima i primarni i sekundarni namot spiralno namotane kao što je prikazano na slici. Svaka noga jezgre nosi visokonaponske kao i niskonaponske namote. Jezgra je laminirana kako bi se smanjili gubici vrtložnih struja na jezgri i jarmu. Kako je lakše laminirati niskonaponski (NN) namot nego visokonaponski (NV) namot. NN namoti su smješteni blizu jezgre s odgovarajućom izolacijom i uljnim kanalima između njih, dok su VN namoti postavljeni iznad NN namotaja s odgovarajućom izolacijom i uljnim kanalima.
Transformator jezgrenog tipa
Transformator tipa školjke
Trofazni transformatorski tip općenito izrađuje se slaganjem tri pojedinačna jednofazna transformatora. Tri faze školjkastog transformatora neovisne su od jezgrenog transformatora, dok svaka faza ima zasebni magnetski krug. Ti su magnetski krugovi paralelni jedni s drugima i protok koji inducira svaki namot je u fazi. Shell-transformator je vrlo poželjan jer su naponski valni oblici manje iskrivljeni.
Transformator tipa školjke
Rad trofaznih transformatora
Donja slika prikazuje trofazni transformator, u kojem su tri jezgre smještene na 120 at jedna od druge. Ova je slika pojednostavljena tako da prikazuje samo primarne namote i njihovu vezu s trofaznim napajanjem. Čim se pobudi trofazna opskrba, struje IR, IY i IB nose se kroz primarne namote i tako induciraju tokove ɸR, ɸY i ɸB pojedinačno u svakoj jezgri. Središnji krak nosit će zbroj svih tokova, a središnji krak kombinirao je sve krakove jezgre.
Na primjer, ako je zbroj struja IR + IY + IB jednak nuli u trofaznom sustavu, tada zbroj sva tri toka također postaje nula, što rezultira središnjom nogom koja nema nikakav tok. Stoga uklanjanje središnje noge ne mijenja ostale uvjete transformatora.
Rad trofaznog transformatora
Trofazne veze transformatora
U nastavku su opisani različiti priključci trofaznog transformatora.
Primarna konfiguracija | Sekundarna konfiguracija |
Wye | Wye |
Wye | Delta |
Delta | Wye |
Delta | Delta |
Wye i Delta konfiguracije primjenjuju se za trofazne transformatore jer Wye veze pružaju mogućnost višestrukih napona, dok delta konfiguracije nude visoku pouzdanost. Fazni dijagram Wye i Delta je dan u nastavku. Za Wye vezu, ili sve minus ili sve plus točke namota moraju biti povezane. Međutim, u delta povezanosti, polariteti namota povezani su obrnuto. Fazna razlika između bilo koje dvije faze je 120˚.
Fazni namoti
Wye-wye veza
Dijagram Y-Y spojenih transformatora prikazan je u nastavku. Može služiti i jednofaznim i trofaznim opterećenjima. S tim u vezi, svi namoti koji završavaju točkama povezani su s fazama A, B i C, dok su završeci bez točkica povezani kako bi postali središta konfiguracije 'Y'.
Wye Wye veza
Wye-Delta veza
Priključak Y-Delta prikazan na donjoj slici pokazuje da su sekundarni namoti (koji se nalaze na dnu slike) povezani u lanac. Namoti s točkovnim spojem s jedne strane povezani su s nepriključnim spojem druge strane da bi se stvorila petlja 'Delta'.
Wye Delta Connection
Delta-Wye veza
Veza Delta-Y prikazana je na donjoj slici. Ova vrsta konfiguracije omogućuje spojeni sekundarni spoj koji povezuje više napona, poput linijskog ili neutralnog. Kako konfiguracija delta-wye predstavlja fazni pomak od 30˚ između primarne i sekundarne, ne može se koristiti za paralelno povezivanje s delta-delta i Y-Y konfiguracijama.
Delta Wye veza
Delta-Delta veza
Dijagram veze delta-delta prikazan je u nastavku. Te se veze mogu ostvariti ili s tri identična jednofazna transformatora ili s jednim trofaznim transformatorom. Konfiguracija delta-delta je poželjnija zbog svoje inherentne pouzdanosti.
Delta Delta veza
Prednosti / nedostaci trofaznog transformatora
Prednosti i nedostaci trofaznog transformatora razmatraju se u nastavku.
Prednosti trofaznog transformatora
- Potrebno je manje prostora za instalaciju, a jednostavnije je za instalaciju
- Manja težina i smanjena veličina
- Veća učinkovitost
- Niska cijena
- Troškovi prijevoza su niski
Nedostaci trofaznog transformatora
- Cijela se jedinica isključuje u slučaju kvara ili gubitka u bilo kojoj jedinici transformatora, jer zajedničku jezgru dijele sve tri jedinice.
- Troškovi popravka su veći
- Trošak rezervnih jedinica je visok
Najčešća pitanja
1). Spomenuti primjene 3-faznog transformatora
Trofazni transformatori koriste se u električnim mrežama, energetskim transformatorima i kao distribucijski transformatori
2). Koje su vrste 3-faznih transformatora?
Četiri vrste trofaznih transformatora uključuju: Delta-Delta (Dd), Star-Star (Yy), Star-Delta (Yd) i Delta-Star (Dy)
3). Što se događa ako trofazni motor izgubi fazu?
Ako trofazni motor izgubi fazu tijekom rada, motor nastavlja raditi pri manjoj brzini i osjeća vibracije. Struja se također naglo povećava u drugim fazama što dovodi do unutarnjeg zagrijavanja dijelova motora.
4). Pod kojim uvjetom delta / wye djeluje zadovoljavajuće?
Veza wye-delta zadovoljavajuće radi s velikim neuravnoteženim i uravnoteženim opterećenjima. Može se nositi s komponentama trećih harmonika zbog cirkulacijskih struja u delti.
5). Što je fazni pomak za vezu Wye-Wye?
Fazni pomak je 0 stupnjeva.
Iako je jednofazni transformator preferiran u većini industrija, on nije prikladan za veliku distribuciju električne energije. Stoga se velike industrije koriste trofaznim sustavima za proizvodnju električne energije u velikim razmjerima.
U ovom smo članku razgovarali o raznim prednostima i nekoliko nedostataka koje nudi 3-fazni transformator . Također smo se usredotočili na trofazni transformator i njegovu konstrukciju te razne konfiguracije. Evo pitanja za vas, koja je funkcija trofaznog transformatora?
