Delta Delta Transformer: perusteellinen{0}opas ja sovellukset

A delta delta muuntajaon sähkömuuntajajärjestely, jossa sekä ensiö- että toisiokäämi on kytketty kolmioon. Tässä oppaassa kerrotaan, miten deltayhteys toimii, miksi sitä käytetään, mihin se sopii parhaiten ja mitä käytännön kompromisseja insinöörien, teknikkojen ja opiskelijoiden tulee ymmärtää ennen sen käyttöönottoa.

Mikä on delta-delta-muuntaja?

A delta delta muuntajakäyttää kolmiomaista käämitysjärjestelyä muuntajan molemmilla puolilla. Kolmi-vaihejärjestelmässä jokainen vaihekäämi yhdistetään päästä-päähän-seuraavaan muodostaen suljetun silmukan, joka muistuttaa kreikkalaista kirjainta delta. Ensisijainen puoli saa kolmivaiheista tehoa delta-liitännän kautta ja toisiopuoli kolmivaiheista tehoa toisen delta-liitännän kautta.

Tämä kokoonpano valitaan usein, kun kuorma on pääasiassa kolmivaiheinen{0}} eikä nollajohdinta tarvita. Koska kumpikaan puoli ei luonnollisesti tarjoa neutraalia pistettä, delta-kolmiomuuntaja ei yleensä ole ensimmäinen valinta järjestelmille, jotka tarvitsevat nolla---kuormitusta. Sen vahvuus on vahvassa kolmivaiheisessa tehonsiirrossa, erityisesti silloin, kun jatkuvuus, moottorin kuormitukset ja tiettyjen epätasapainoisten olosuhteiden sietokyky ovat tärkeitä.

Delta-liitäntä perustana

Kolmiokytkennässä kukin käämi on kytketty kahden linjajohtimen yli eikä linjajohtimesta nollapisteeseen. Tämä tarkoittaa, että käämin jännite on yhtä suuri kuin verkkojännite. Linjavirta liittyy kuitenkin käämivirtaan eri tavalla kuin tähti- tai wye-liitännässä.

Tällä suhteella on merkitystä, koska se vaikuttaa johtimien kokoon, suojaukseen, eristysodotuksiin ja kuormituslaskelmiin. Teknikko, joka katsoo vain linjamittauksia, saattaa jäädä huomaamatta, mitä kukin käämi todella kantaa. Delta-liitännän ymmärtäminen auttaa estämään virheelliset oletukset suunnittelun, vianmäärityksen ja huollon aikana.

Kolmiosilmukan avainominaisuus on, että se voi tarjota polun virran kiertäville komponenteille, mukaan lukien tietyt harmoniset ja epäsymmetriset virrat. Tämä ei tee muuntajasta immuuneja ongelmille, mutta se voi auttaa vakauttamaan suorituskykyä olosuhteissa, jotka olisivat hankalampia joissakin muissa järjestelyissä.

Kuinka ensiö- ja toisiokäämi ovat vuorovaikutuksessa

Kuten mikä tahansa sähkömuuntaja, delta-kolmiomuuntaja siirtää energiaa magneettisesti pikemminkin kuin suoran sähköisen kosketuksen kautta ensiö- ja toisiopiirien välillä. Vaihtovirta ensiökäämissä luo muuttuvan magneettivuon ytimeen. Tämä vuo indusoi jännitteen toisiokäämeissä muuntajan kierrossuhteen mukaan.

Kolmiokolmiojärjestely ei muuta muuntajan perusperiaatetta. Se muuttaa, miten kolme yksittäistä vaihekäämitystä on kytketty toisiinsa ja miten verkkojännite, vaihejännite, linjavirta ja vaihevirta liittyvät toisiinsa. Monissa käytännön järjestelmissä tämä tekee liittämisestä yksinkertaista kolmi-vaihelaitteistolle, koska lähtö on edelleen kolmi-johtiminen, kolmi-vaiheinen syöttö.

Toinen tärkeä ominaisuus on, että vaihesiirto ensiö- ja toisiolinjan jännitteiden välillä on tyypillisesti nolla standardinmukaisessa kolmiokolmioliitännässä olettaen, että käämien suunta ja oikea napaisuus vastaavat. Tämä voi olla hyödyllistä, kun muuntajien on toimittava rinnakkain, vaikka rinnakkaiskäyttö vaatii silti huolellista jännitesuhteen, impedanssin, napaisuuden ja vaihejärjestyksen sovittamista.

Miksi tätä kokoonpanoa käytetään?

Delta-kolmiomuuntajaa käytetään, koska se tarjoaa luotettavan kolmivaiheisen tehonsiirron, kestää hyvin monia moottori- ja teollisuuskuormia ja voi jatkaa toimintaansa joissakin kapasiteetin pienentyessä{1}}, jos yksi muuntaja pankista poistetaan. Se on erityisen hyödyllinen silloin, kun neutraali on tarpeeton ja asennus hyötyy suljetusta kolmiopolusta.

Yksi hyvin tunnettu etu on mahdollisuus avoimeen-kolmiokäyttöön yksivaiheisten-muuntajien ryhmässä. Jos yksi yksikkö kolmen-muuntajan delta-deltapankissa epäonnistuu tai se on poistettava käytöstä, kaksi jäljellä olevaa voi pystyä jatkamaan kolmivaiheisen virran syöttämistä pienemmällä kapasiteetilla. Tämä ei korvaa kunnollista korjausta, ja käytettävissä olevaa kuormitusta on rajoitettava, mutta se voi auttaa säilyttämään palvelun jatkuvuuden valituissa sovelluksissa.

Kolmioliitäntä voi myös auttaa kolmansien{0}}harmonisten virtojen kanssa antamalla niiden kiertää kolmiosilmukan sisällä sen sijaan, että ne olisivat näkyvästi esillä ulkoisissa linjajohtimissa. Tämä voi parantaa aaltomuotojen käyttäytymistä joissakin järjestelmissä. Kiertovirta tarkoittaa kuitenkin myös ylimääräistä lämmitystä, jos järjestelmä on huonosti suunniteltu, ylikuormitettu tai alttiina epänormaaleille olosuhteille.

Yleisiä syitä tämän järjestelyn valitsemiseen ovat:

Kolmivaiheinen{0}}moottorihuoltojossa line{0}}to-neutraalia kuormaa ei vaadita.

Teollinen jakelujossa kestävä kolmen{0}}johtimisen teho on tärkeämpää kuin neutraalin saatavuus.

Palvelun jatkuvuuden tarpeetjossa avoin-delta-toiminto voidaan hyväksyä tilapäisesti.

Rinnakkaismuuntajasovelluksetmissä nollavaiheen siirtymä on toivottavaa.

Järjestelmät, joissa on epätasapainoinen kuormakohtuullisissa rajoissa edellyttäen, että suojaus ja lämpökapasiteetti on asianmukaisesti arvioitu.

Käytännön etuja todellisissa asennuksissa

Kolmiokolmiomuuntaja voi olla hyvä valinta tiloihin, joissa on keskitetty kolmivaiheinen kuormitus{0}}, kuten moottorit, pumput, kompressorit ja prosessilaitteet. Koska nämä kuormat käyttävät tyypillisesti verkko-to-verkkojännitettä, nollan puuttuminen ei välttämättä ole ongelma. Määritys pitää jakelun yksinkertaisena ja keskittyy kolmivaiheiseen virransyöttöön.

Suljettu deltapolku on hyödyllinen myös epätasapainoisen kuormituksen aikana. Kun kolmea vaihetta ei kuormiteta tasaisesti, delta-järjestely kestää usein epätasapainoa paremmin kuin jotkut vaihtoehdot. Sanotaan, että "suvaitsee" ei tarkoita "jättä huomioimatta". Jatkuva epätasapaino voi silti aiheuttaa kuumenemista, jännitteen vääristymiä, häiritseviä laukaisuja ja lyhentää laitteen käyttöikää.

Ylläpidon näkökulmasta yksittäisistä yksivaiheisista yksiköistä valmistetut delta-deltapankit voivat tarjota joustavuutta. Vaurioitunut yksikkö voidaan eristää, testata, vaihtaa tai tilapäisesti ohittaa järjestelmän suunnittelusta ja toimintatavoista riippuen. Tämä modulaarisuus on yksi syy, miksi järjestely on jäänyt tutuksi monissa käyttö- ja teollisuuskonteksteissa.

Rajoitukset ja suunnittelunäkökohdat

Ilmeisin rajoitus on neutraalin pisteen puute. Jos laitos tarvitsee sekä kolmi-vaihevirtaa että useita yksi-vaihejohtoja---nollavirtapiirejä, toinen muuntajaliitäntä voi olla sopivampi tai lisämuuntaja tai maadoitus voidaan tarvita. Delta-deltan valitseminen ottamatta huomioon neutraaleja tarpeita voi myöhemmin johtaa kalliiseen uudelleensuunnitteluun.

Myös maadoitus ansaitsee huolellisen huomion. Kolmiojärjestelmä voi olla maadoittamaton, kulma{1}}maadoitettu tai maadoitettu tietyillä menetelmillä koodivaatimuksista ja suunnittelutarkoituksesta riippuen. Jokainen lähestymistapa vaikuttaa vian havaitsemiseen, ylijännitekäyttäytymiseen, suojauksen koordinointiin ja huoltoturvallisuuteen. Pätevien ammattilaisten tulee tehdä nämä valinnat, eikä niitä pidä käsitellä johdotuksena.

Suojauksen on otettava huomioon delta-yhteyden nykyiset suhteet. Sulakkeet, katkaisijat, releet ja johtimet tulee valita todelliset käämi- ja linjavirrat huomioon ottaen. Paperilla oikean kokoisilta näyttävät ylivirtalaitteet voivat toimia huonosti, jos taustalla olevat oletukset vaihevirrasta ovat vääriä.

Tärkeitä suunnittelutarkastuksia ovat:

Tarkista, vaatiiko kuorma nollajohtimen.

Tarkista ensiö- ja toisiojännitearvot.

Tarkista vaihejärjestys ja napaisuus ennen jännitteen kytkemistä.

Arvioi odotettu kuormitustaso ja harmoninen sisältö.

Vahvista maadoitusmenetelmä ja sovellettavat sähkökoodivaatimukset.

Kokosuojaus sekä normaalikäyttöön että vikatilanteisiin.

Ota huomioon lämpö, ​​ilmanvaihto, kotelotyyppi ja ympäristöolosuhteet.

Miten se on verrattuna muihin muuntajaliitäntöihin?

Verrattuna wye-kytkettyyn muuntajaan, delta-kolmiomuuntaja on usein yksinkertaisempi puhtaille kolmivaiheisille Wye-liitäntä voi tarjota neutraalin pisteen, joka on hyödyllinen linjan{5}}--kuormitukselle ja maadoitukselle. Delta delta sitä vastoin korostaa kolmen-johtimen tehonsiirtoa ja suljetun -silmukan vaihekäyttäytymistä.

Delta{0}}wye-järjestelyihin verrattuna delta-delta yleensä välttää vaihesiirron, joka tavallisesti liittyy delta-wye-muuntajaliitäntöihin. Tämä voi yksinkertaistaa tiettyjä rinnakkais- tai järjestelmän{3}}vastaavia tilanteita. Delta{5}}wye-muuntajia käytetään kuitenkin laajalti, kun tarvitaan maadoitettua toissijaista nollaa, joten parempi valinta riippuu järjestelmän tarkoituksesta sen sijaan, että yksi liitäntä olisi yleisesti parempi.

Päätös tehdään parhaiten sovittamalla muuntajan liitäntä kuormitusprofiiliin, maadoitusfilosofiaan, suojausjärjestelmään ja tuleviin laajennussuunnitelmiin. Laitos, jossa on tällä hetkellä vain moottorikuormia, voi myöhemmin lisätä ohjauspaneeleja, säiliökuormia tai laitteita, jotka vaativat nollan. Tämän mahdollisuuden suunnittelu voi estää rajoitukset asennuksen jälkeen.

Valinnan ja käytön parhaat käytännöt

Ennen kuin määrität delta-kolmiomuuntajan, aloita kuormasta, älä liitännästä. Tunnista, palveleeko järjestelmä moottoreita, lämmittimiä, käyttöjä, valaistusta, säätimiä vai yhdistelmää. Määritä sitten jännitevaatimukset, nollavaatimukset, käynnistysvirrat, harmonisia-tuottavat laitteet ja redundanssin tai tilapäisen avoimen-kolmiotoiminnan tarve.

Asennuksen ja käyttöönoton tulee sisältää huolellinen tarkastus. Virheellinen napaisuus tai vaihejärjestys voi vahingoittaa laitteita, luoda vaarallisia olosuhteita tai estää moottoreita pyörimästä aiottuun suuntaan. Testaus tulee dokumentoida, jotta tulevat huoltotiimit tietävät, miten järjestelmä konfiguroitiin käyttöönoton yhteydessä.

Käytä tätä nopeaa tarkistuslistaa suunnittelussa:

Määrittele kolmivaiheinen{0}}kuormitus ja tulevat laajennustarpeet.

Päätä, tarvitaanko linja{0}}neutraalia{1}}palvelua.

Varmista, että delta-delta on yhteensopiva maadoitussuunnitelman kanssa.

Tarkista muuntajan kapasiteetti normaaleissa ja varautumisolosuhteissa.

Koordinoi suojalaitteet käytettävissä olevan vikavirran kanssa.

Järjestä riittävä jäähdytys ja pääsy tarkastusta varten.

Merkitse johtimet ja laitteet selkeästi huoltoa varten.

Ota yhteyttä nyt