Trefassystemet används för att generera, sända och distribuera elkraft. Det genererar kraft i stor skala för att tillgodose behoven hos industrier och kommersiella anläggningar. Tre identiska enfasstransformatorer är lämpligt anslutna eller kombinerade på en enda kärna för att bilda ett trefassystem.Baserat på olika typer av industriella behov används steg-upp-och-ned-transformatorerna för att generera, överföra och distribuera elkraften.Byggandet av en trefas transformator Enheten är ekonomisk eftersom den förbrukar mindre material jämfört med att ansluta tre enskilda enfasstransformatorer. Dessutom överför trefassystemet växelström istället för likström och är enkelt att konstruera.
Vad är en trefasstransformator?
Som känt är en enfasstransformator en anordning som kan överföra elektrisk energi från en krets till en eller flera kretsar baserat på begreppet ömsesidig induktion. Den består av två spolar - en primär och en sekundär spole, som hjälper till att transformera energin. Primärspolen är ansluten till en enfasförsörjning, medan sekundärspolen är ansluten till en belastning.
På samma sätt består en trefasstransformator av tre primära spolar och tre sekundära spolar och representeras som 3-fas eller 3ɸ. Ett trefassystem kan konstrueras med hjälp av tre individuella identiska enfasstransformatorer, och en sådan 3-fasstransformator är känd som banken med tre transformatorer. Å andra sidan kan trefasstransformatorn byggas på en enda kärna. Lindningarna på en transformator kan anslutas i antingen delta- eller wye-konfigurationer. Arbetet i 3-fassystemet liknar en enfasstransformator, och de används normalt i kraftproduktionsanläggningar.
Tre-fas transformator konstruktion
Diagrammet för en trefasstransformator visas i figuren nedan.
Tre fas transformator diagram
En trefasstransformator av en enda enhet används i stor utsträckning eftersom den är lättare, billigare och upptar mindre utrymme än banken med tre enfasstransformatorer. Den trefasiga transformatorkonstruktionen är av två typer: kärntyp och skaltyp.
Kärnkonstruktion
I denna typ av konstruktion finns det tre kärnor och två ok. Varje kärna har både primära och sekundära lindningar spiralformade som visas i figuren. Varje ben i kärnan bär såväl högspänning som lågspänningslindningar. Kärnan lamineras för att minimera virvelströmsförluster på kärna och ok. Eftersom det är lättare att laminera lågspänningslindning än högspänningslindning. LV-lindningarna är placerade nära kärnan med lämplig isolering och oljekanaler mellan dem, medan HV-lindningarna placeras ovanför LV-lindningarna med lämplig isolering och oljekanaler mellan dem.
Kärntypstransformator
Skal typ transformator
Tre-fas skal-transformatorn är generellt konstruerad genom att stapla tre enskilda enfas transformatorer. Tre faser av en transformator av skaltyp är oberoende än kärntransformatorn, medan varje fas har en individuell magnetisk krets. Dessa magnetiska kretsar är parallella med varandra och flöde som induceras av varje lindning är i fas. Transformator av skaltyp är starkt föredragen eftersom spänningsvågformerna är mindre förvrängda.
Skal typ transformator
Arbeta med trefasstransformatorer
Figuren nedan visar trefasstransformatorn, där tre kärnor är placerade vid 120 ° från varandra. Denna siffra är förenklad för att endast visa primärlindningar och deras anslutning till trefas strömförsörjning. Så snart trefasförsörjningen exciteras, bärs strömmarna IR, IY och IB av de primära lindningarna och inducerar därmed flödet ɸR, ɸY och ɸB individuellt i varje kärna. Mittbenet kommer att bära summan av alla flöden och mittbenet kombinerar alla benen i en kärna.
Till exempel, om summan av strömmarna IR + IY + IB är noll i ett trefassystem, blir summan av alla de tre flödena också noll, vilket resulterar i att mittbenet inte bär något flöde. Avlägsnande av mittbenet gör därför ingen skillnad för andra transformatorförhållanden.
Arbeta i trefasstransformator
Tre-fas transformatoranslutningar
Olika trefasstransformatoranslutning beskrivs nedan.
Primär konfiguration | Sekundär konfiguration |
Wye | Wye |
Wye | Delta |
Delta | Wye |
Delta | Delta |
Wye- och Delta-konfigurationer tillämpas för trefasstransformatorer eftersom Wye-anslutningar ger möjlighet att ha flera spänningar, medan delta-konfigurationer erbjuder hög tillförlitlighet. Fasdiagrammet för Wye och Delta anges nedan. För Wye-anslutning ska antingen alla minus- eller alla pluspunkter för lindningar vara bundna ihop. I deltaanslutning är emellertid lindningens polariteter anslutna på ett omvänd sätt. Fasskillnaden mellan två faser är 120˚.
Faslindningar
Wye-wye-anslutning
Diagrammet för Y-Y-anslutna transformatorer visas nedan. Den kan tjäna både enfas- och trefasbelastningar. I detta sammanhang är alla lindningar som slutar med punkter anslutna till faserna A, B och C, medan icke-punktändarna är anslutna för att bli centrum för 'Y' -konfiguration.
Wye Wye-anslutning
Wye-Delta-anslutning
Y-Delta-anslutningen som visas i figuren nedan visar att sekundärlindningarna (som är längst ner i figuren) är anslutna för att bilda en kedja. Lindningarna med punktanslutning på ena sidan är anslutna till icke-punktanslutningen på den andra sidan för att bilda 'Delta' -slingan.
Wye Delta Connection
Delta-Wye-anslutning
Anslutningen av Delta-Y visas i figuren nedan. Denna typ av konfiguration gör det möjligt för wye-ansluten sekundär att ansluta flera spänningar som linje-till-linje eller neutral. Eftersom delta-wye-konfigurationen presenterar en 30˚ fasförskjutning mellan primär och sekundär, kan den inte användas för att ansluta parallellt med delta-delta och Y-Y-konfigurationer.
Delta Wye-anslutning
Delta-Delta-anslutning
Diagrammet för delta-delta-anslutningen visas nedan. Dessa anslutningar kan göras antingen med tre identiska enfasstransformatorer eller en trefasstransformator. Delta-delta-konfigurationen är att föredra på grund av dess inneboende tillförlitlighet.
Delta Delta Connection
Fördelar / nackdelar med en trefasstransformator
Fördelarna och nackdelarna med en trefasstransformator diskuteras nedan.
Fördelar med en trefasstransformator
- Behöver mindre utrymme att installera och det är lättare att installera
- Mindre vikt och minskad storlek
- Högre effektivitet
- Låg kostnad
- Transportkostnaden är låg
Nackdelar med en trefasstransformator
- Hela enheten stängs av i händelse av fel eller förlust inträffar i en enhet i en transformator eftersom en gemensam kärna delas av alla tre enheterna.
- Reparationskostnaderna är högre
- Kostnaden för reservenheter är hög
Vanliga frågor
1). Nämn tillämpningarna av 3-fasstransformator
Trefasstransformatorer används i elektriska nät, krafttransformatorer och som distributionstransformatorer
2). Vilka är typerna av 3-fasstransformator?
De fyra typerna av 3-fas transformatorer inkluderar: Delta-Delta (Dd), Star-Star (Yy), Star-Delta (Yd) och Delta-Star (Dy)
3). Vad händer om en 3-fas motor förlorar en fas?
Om en 3-fas motor förlorar en fas under drift fortsätter motorn att arbeta med mindre hastighet och upplever vibrationer. Strömmen ökar också plötsligt i andra faser som leder till intern uppvärmning av motorns komponenter.
4). Under vilket villkor fungerar delta / wye tillfredsställande?
Wye-delta-anslutningen fungerar tillfredsställande med stora obalanserade och balanserade belastningar. Den kan hantera tredje harmoniska komponenter på grund av cirkulationsströmmarna i deltaet.
5). Vad är fasförskjutningen för Wye-Wye-anslutningen?
Fasförskjutningen är 0 grader.
Även om en enfasstransformator föredras av de flesta industrier är den inte lämplig för stor kraftdistribution. Därför används trefassystem av stora industrier för att generera kraft i stor skala.
I den här artikeln diskuterade vi olika fördelar och några nackdelar som erbjuds av a 3-fas transformator . Vi fokuserade också på en trefasstransformator och dess konstruktion och olika konfigurationer. Här är en fråga till dig, vilken funktion har trefasstransformatorn?
