Delta Delta Transformer: В-Ръководство за дълбочина и приложения

A делта делта трансформаторе схема на електрически трансформатор, при която както първичната, така и вторичната намотка са свързани в триъгълник. Това ръководство обяснява как работи делта връзката, защо се използва, къде се вписва най-добре и какви практически компромиси- трябва да разберат инженерите, техниците и студентите, преди да я приложат.

Какво е делта делта трансформатор?

A делта делта трансформаторизползва триъгълно разположение на намотките от двете страни на трансформатора. В три{1}}фазна система всяка фазова намотка е свързана от край-до-край със следващата, образувайки затворен контур, който прилича на гръцката буква делта. Първичната страна получава три-фазно захранване чрез делта връзка, а вторичната страна доставя три-фазно захранване чрез друга делта връзка.

Тази конфигурация често се избира, когато товарът е предимно три-фазен и не се изисква неутрален проводник. Тъй като никоя страна естествено не осигурява неутрална точка, делта делта трансформаторът обикновено не е първият избор за системи, които се нуждаят от линии-към-неутрални товари. Неговата сила е в стабилния три-фазен пренос на мощност, особено когато непрекъснатостта, натоварванията на двигателя и толерантността към определени небалансирани условия са от значение.

Делта връзката като основа

При триъгълна връзка всяка намотка е свързана през два линейни проводника, а не от линейния проводник към неутрална точка. Това означава, че напрежението на намотката е равно на мрежовото напрежение. Линейният ток обаче е свързан с тока на намотката по различен начин, отколкото при свързване звезда или звезда.

Тази връзка има значение, защото засяга оразмеряването на проводника, защитата, очакванията за изолация и изчисленията на натоварването. Техник, който разглежда само измерванията на линията, може да пропусне какво всъщност носи всяка намотка. Разбирането на делта връзката помага за предотвратяване на неправилни предположения по време на проектиране, отстраняване на неизправности и поддръжка.

Ключова характеристика на делта контура е, че той може да осигури път за циркулиращи компоненти на тока, включително определени хармонични и небалансирани токове. Това не прави трансформатора имунизиран срещу проблеми, но може да помогне за стабилизиране на производителността при условия, които биха били по-обезпокоителни при някои други договорености.

Как взаимодействат първичната и вторичната намотка

Като всеки електрически трансформатор, делта делта трансформаторът пренася енергията по-скоро магнитно, отколкото чрез директен електрически контакт между първичната и вторичната верига. Променливият ток в първичните намотки създава променящ се магнитен поток в сърцевината. Този поток индуцира напрежение във вторичните намотки в съответствие с коефициента на завъртане на трансформатора.

Разположението на делта делта не променя основния принцип на трансформатора. Това, което се променя, е как трите отделни фазови намотки са свързани помежду си и как мрежовото напрежение, фазовото напрежение, мрежовият ток и фазовият ток са свързани помежду си. В много практически системи това прави свързването лесно за три-фазно оборудване, тъй като изходът остава три-жично, три-фазно захранване.

Друга важна характеристика е, че фазовото изместване между първичните и вторичните линейни напрежения обикновено е нула за стандартна делта делта връзка, като се приеме съвпадаща ориентация на намотката и правилна полярност. Това може да бъде полезно, когато трансформаторите трябва да работят паралелно, въпреки че паралелната работа все още изисква внимателно съвпадение на съотношението на напрежението, импеданса, полярността и последователността на фазите.

Защо се използва тази конфигурация?

Използва се делта делта трансформатор, защото предлага надежден три{0}}фазен пренос на мощност, справя се добре с много моторни и промишлени натоварвания и може да продължи да работи при някои условия на намален-капацитет, ако един трансформатор от група бъде премахнат. Това е особено полезно, когато неутралата е ненужна и инсталацията се възползва от затворения делта път.

Едно добре{0}}известно предимство е възможността за отворен-делта работа в група от еднофазни-трансформатори. Ако един модул в три-трансформаторна делта делта банка се повреди или трябва да бъде изведен от експлоатация, останалите два може да са в състояние да продължат да доставят три-фазно захранване с намален капацитет. Това не е заместител на правилния ремонт и наличният товар трябва да бъде ограничен, но може да помогне за запазване на непрекъснатостта на услугата в избрани приложения.

Връзката триъгълник може също да помогне с токовете на третата-хармоника, като им позволява да циркулират в рамките на веригата делта, вместо да се появяват на видно място във външните линейни проводници. Това може да подобри поведението на формата на вълната в някои системи. Въпреки това, циркулиращият ток също означава, че може да възникне допълнително нагряване, ако системата е лошо проектирана, претоварена или изложена на необичайни условия.

Честите причини да изберете тази подредба включват:

Обслужване на три{0}}моторни двигателикъдето не се изискват товари от линия-към-неутрална линия.

Индустриална дистрибуциякъдето здравото три{0}}жично захранване е по-важно от неутралната наличност.

Необходимост от непрекъснатост на услугатакъдето отворената{0}}делта операция може да е приемлива временно.

Приложения на паралелен трансформаторкъдето е желателно нулево фазово изместване.

Системи с небалансирани товарив разумни граници, при условие че защитата и топлинният капацитет са правилно оценени.

Практически предимства при реални инсталации

Делта делта трансформаторът може да бъде добър избор за съоръжения с концентрирани три{0}}фазни товари, като двигатели, помпи, компресори и технологично оборудване. Тъй като тези товари обикновено използват линейно напрежение-към-линия, отсъствието на неутрала може да не е проблем. Конфигурацията поддържа разпределението просто и фокусирано върху три-подаване на захранване.

Затвореният делта път е полезен и при небалансирано натоварване. Когато трите фази не са натоварени еднакво, делта схемата често може да понесе дисбаланса по-добре от някои алтернативи. Въпреки това „толерирам“ не означава „игнорирам“. Постоянният дисбаланс все още може да причини нагряване, изкривяване на напрежението, неприятни прекъсвания и скъсен живот на оборудването.

От гледна точка на поддръжката делта делта банките, направени от отделни едно-фазови модули, могат да предложат гъвкавост. Повредено устройство може да бъде изолирано, тествано, заменено или временно прескочено в зависимост от дизайна на системата и политиката за работа. Тази модулност е една от причините подредбата да остане позната в много комунални и промишлени контексти.

Ограничения и съображения за проектиране

Най-очевидното ограничение е липсата на неутрална точка. Ако дадено съоръжение се нуждае както от три-фазно захранване, така и от много-фазни линейни-към-неутрални вериги, свързването на друг трансформатор може да е по-подходящо или може да е необходим допълнителен трансформатор или заземяване. Изборът на делта делта, без да се вземат предвид неутралните нужди, може да доведе до скъп редизайн по-късно.

Заземяването също заслужава специално внимание. Делта система може да бъде незаземена, ъглово-заземена или заземена чрез специфични методи в зависимост от изискванията на кода и инженерните намерения. Всеки подход засяга откриването на повреда, поведението при пренапрежение, координацията на защитата и безопасността на поддръжката. Тези избори трябва да се правят от квалифицирани специалисти, а не да се третират като предпочитание за окабеляване.

Защитата трябва да отчита текущите взаимоотношения в делта връзката. Предпазителите, прекъсвачите, релетата и проводниците трябва да се избират, като се имат предвид действителните токове на намотките и линиите. Устройствата за свръхток, които изглеждат правилно оразмерени на хартия, може да работят лошо, ако основните предположения за фазовия ток са грешни.

Важните проверки на дизайна включват:

Проверете дали товарът изисква неутрален проводник.

Проверете стойностите на първичното и вторичното напрежение.

Проверете последователността на фазите и полярността преди захранване.

Оценете очаквания баланс на натоварването и хармоничното съдържание.

Потвърдете метода на заземяване и приложимите изисквания за електрически код.

Защита на размера както за нормална работа, така и за условия на повреда.

Вземете предвид топлината, вентилацията, вида на заграждението и условията на околната среда.

Как се сравнява с други трансформаторни връзки?

В сравнение с трансформатора, свързан със звезда-, делта делта трансформаторът често е по-прост за чисти три-фазни товари, но по-малко удобен за смесено едно-фазно и три-фазно разпределение. Връзката тип звезда може да осигури неутрална точка, която е полезна за товари от линия-към-неутрала и заземяване. Делта делта, за разлика от това, набляга на три-преноса на мощност и поведението на фазата в затворен-контур.

В сравнение с конфигурациите тип делта-wye, делта делта обикновено избягва фазовото изместване, което обикновено се свързва с връзките на трансформатора delta-wye. Това може да опрости определени паралелни или системни-ситуации за съпоставяне. Въпреки това делта-wye трансформаторите се използват широко, когато е необходима заземена вторична неутрала, така че по-добрият избор зависи от предназначението на системата, а не от една връзка, която е универсално по-добра.

Решението се взема най-добре чрез съпоставяне на връзката на трансформатора с профила на натоварване, философията на заземяване, схемата за защита и бъдещите планове за разширение. Съоръжение, което в момента има само моторни натоварвания, може по-късно да добави контролни панели, натоварвания на контейнери или оборудване, изискващо неутрален. Планирането за тази възможност може да предотврати ограниченията след инсталирането.

Най-добри практики за избор и използване

Преди да посочите делта делта трансформатор, започнете с товара, а не с връзката. Определете дали системата обслужва двигатели, нагреватели, задвижвания, осветление, контроли или комбинация. След това определете изискванията за напрежение, неутралните изисквания, началните токове, оборудването за-произвеждане на хармоници и всяка необходимост от резервиране или временно отворен{3}}триъгълник.

Инсталирането и пускането в експлоатация трябва да включва внимателна проверка. Неправилната полярност или последователност на фазите може да повреди оборудването, да създаде опасни условия или да попречи на двигателите да се въртят в предвидената посока. Тестването трябва да бъде документирано, така че бъдещите екипи за поддръжка да знаят как е била конфигурирана системата, когато е пусната в експлоатация.

Използвайте този бърз контролен списък по време на планирането:

Дефинирайте три{0}}фазното натоварване и бъдещите нужди от разширяване.

Решете дали е необходима линия-до-неутрална услуга.

Потвърдете, че делта делта е съвместима с плана за заземяване.

Прегледайте капацитета на трансформатора при нормални и аварийни условия.

Координирайте защитните устройства с наличния ток на повреда.

Осигурете подходящо охлаждане и достъп за проверка.

Обозначете ясно проводниците и оборудването за поддръжка.

Свържете се сега