Erő a hálózat mögött: Átfogó útmutató a három{0}}fázisú transzformátorhoz
A három-fázisú transzformátor valóban a mai elektromos hálózatok gerince. Elektromágneses indukció segítségével mozgatja az elektromos energiát az áramkörök között, és ezt három váltakozó árammal teszi, amelyek tökéletesen szinkronban maradnak-mindegyik körülbelül 120 fokkal eltolva a többihez képest. Egyszerűen fogalmazva: az egyfázisú-beállításokhoz képest a három-fázisú áramellátás általában hatékonyabb, és biztosítja a közművek és a nagy iparágak számára a szükséges stabilitást.
(További információért kattintson a képre.)
Alapfelépítés (hogyan épül fel)
A legtöbb három{0}}fázisú transzformátor néhány általános kialakítású:
Alap-típus
Ennek három függőleges magszára van, amelyek mindegyikét felső és alsó járom köti össze. Népszerű, különösen a nagyfeszültségű{1}}átvitelnél, mert viszonylag kompakt és praktikus.
Shell{0}}típus
Itt a mágneses mag alapvetően körülveszi a
tekercsek. Ez a konstrukció arról ismert, hogy erősebb mechanikai védelmet biztosít, ami valós körülmények között nagy baj lehet.
Három{0}}fázisú bank
Egy nagy három-fázisú egység helyett három különálló egy-fázisú transzformátort fog látni csoportosítva. Az egyik klassz (és néha hasznos) előnye, hogy ha az egyik egység meghibásodik, a másik kettő csökkentett kapacitással tovább működhet-ezt gyakran nyitott-delta beállításnak nevezik.
Tekercscsatlakozások (A "bekötési stílus" számít)
A tekercsek csatlakoztatásának módja nagyban függ attól, hogy a transzformátor hogyan viselkedik a
elektromos rendszer:
Delta (△)
Delta csatlakozásnál a tekercsek zárt hurkot alkotnak. A Delta kemény, és jól kezeli a nagy áramerősségeket. Ez is segíthet bizonyos harmonikus problémákat jobban „megfogni”, mint egyes alternatívák.
Csillag (Y)
Csillag (vagy wye) csatlakozással a tekercsek egy közös semleges pontban találkoznak. Ez az a rész, amely lehetővé teszi a földelést, és nulla vezetéket biztosít, ami különösen hasznos sok egyfázisú-terhelés-táplálásához, mint amilyet a lakossági rendszerekben láthat.
Általános szabványos csatlakozási kombinációk:
Yd11: Magas-feszültségű csillag, alacsony-feszültségű delta; az alacsony feszültség 30 fokkal lemarad a magas feszültségtől. Tipikusan lecsökkentett-transzformátorokra, például 110kV-os/10kV-os rendszerekre.
Yyn0: Mindkét oldalon csillag, alacsony{0}}feszültségű nulla földelve. Az elosztó transzformátorok (10kV/0.4kV, 380/220V) iránya.
Dyn11: Nagy-feszültségű delta, alacsony-feszültségű csillag földelt nullával. Népszerű a városi rácsokban, mert nagyon jól megszelídíti a harmonikusokat.
Yy0: Mindkét oldalon csillag, semleges általában földeletlen. Leginkább kicsi, kis teljesítményű{1}}transzformátorokhoz.
Miért egy háromfázisú{0}}transzformátor a három szimpla helyett?
Használhat három egyfázisú{0}}transzformátort, de a mérnökök legtöbbször nem,-mert ez általában csak nagyobb gondot és költséget jelent. A háromfázisú-transzformátor általában néhány okból nyer:
Hatékonyság: Összességében kevesebb rezet és acélt használ, így az energiaveszteség is alacsonyabb.
Kisebb lábnyom: Kevesebb hely, kevesebb telepítési bonyolultság, könnyebb logisztika (különösen, ha közművekről van szó).
Költség: Sok esetben körülbelül 15-20%-kal olcsóbb lesz, mint három különálló, azonos összteljesítményű transzformátor. Nem kis különbség, őszintén.
Védelem és hűtés (életben tartás)
A teljesítménytranszformátorok nagy terhelések kezelésére készültek, de még mindig védelemre van szükségük,{0}}mert a belső hibák gyorsan csúnyák lehetnek. A gyakori biztosítékok és hűtési módszerek a következők:
Szigetelő olaj: Ez a cucc kettős feladatot lát el. Hűti a transzformátort és elektromos szigetelőként is működik (így a rendszer biztonságos marad).
Buchholz relé: Biztonsági eszköz, amely figyeli a gáz felhalmozódását vagy az olajlökéseket, amelyek akkor fordulhatnak elő, ha valami elromlik benne.
Radiátorok és/vagy ventilátorok: Ha a transzformátor keményen dolgozik, a hő gyorsan felemelkedik. Ezek segítik a hő levezetését, így a készülék tovább tart.
