ترانسفورماتور, مقالات
ترانسفورماتور سه فاز تکی در مقابل یک بانک از سه ترانسفورماتور تک فاز
آذر
تفاوت بین سه ترانسفورماتور تکفاز با یک ترانسفورماتور سه فاز
تفاوت بین ترانسفورماتورهای سه فاز و تکفاز
این اثبات شده‌است که ، انتقال و توزیع نیروی برق در سیستم سه فاز اقتصادی تر از یک سیستم تک فاز‌است. برای سیستم سه فاز ، سه ترانسفورماتور تک فاز مورد نیاز است. تبدیل سه فاز به دو روش می تواند با استفاده از ترانسفورماتور سه فاز منفرد یا با استفاده از یک بانک از سه ترانسفورماتور تک فاز انجام شود. مزایا و معایب برای هر گزینه وجود دارد.
یک ترانسفورماتور 3 فاز تنها حدود 15٪ کمتر از یک بانک از سه ترانسفورماتور تک فاز هزینه دارد. ترانسفورماتور ۳ فاز منفرد نسبت به ۳ ترانس تکفاز فضای کمتری اشغال می‌کند.
برای ترانسفورماتور بسیار بزرگ ، انتقال یک ترانسفورماتور سه فاز بزرگ به سایت غیرممکن‌است و در عوض حمل سه ترانسفورماتور تک فاز ، که به طور جداگانه احداث شده‌اند ، برای ایجاد یک واحد سه فاز آسان‌تر‌است.
یکی دیگر از مزایای استفاده‌از یک بانک از سه ترانسفورماتور تک فاز این‌است که اگر یک واحد از بانک خارج شود ، می‌توان آن را به عنوان ترانسفورماتور دلتا (مثلث) باز استفاده‌کرد .
===============================
اتصال ترانسفورماتور سه فاز
صحت اتصال ترانسفورماتور سه فاز در هر طرف هر یک از ترانسفورماتور 3 فاز منفرد یا یک بانک از سه ترانسفورماتور تک فاز امکان‌پذیر‌است.
ترمینال‌های هر فاز از طرف HV باید با حروف بزرگ برچسب گذاری شوند ، A ، B ، C و آنهایی که از طرف LV هستند باید با حروف کوچک a ، b ، c برچسب گذاری شوند. پلاریته های ترمینال با پسوندهای 1 و 2 نشان داده‌شده‌اند. پسوند شماره 1 نشان دهنده پلاریته مشابهی‌است و همینطور 2.
ترانسفورماتور ستاره-ستاره
در یک ترانسفورماتور 3 فاز با اتصال یک ترمینال از هر فاز جداگانه با یکدیگر ایجاد می‌شوند ترمینال مشترک با پسوند 1 در شکل زیر نشان داده‌شده‌است. اگر ترمینال با پسوند 1 در هر دو نوع اولیه و فرعی به عنوان ترمینال مشترک استفاده‌شود ، ولتاژ اولیه و ثانویه در یک فاز قرار دارند. به همین دلیل است که این اتصال به اتصال زاویه صفر یا اتصال 0o گفته‌می‌شود.
اگر ترمینال‌ها با پسوند 1 به عنوان نقطه مشترک در طرف HV متصل شوند و ترمینال‌های با پسوند 2 در طرف LV به عنوان نقطه مشترک به هم وصل شوند ، ولتاژ در اولیه و ثانویه دارای زاویه فاز مخالف خواهند‌بود.
نصب ترانسفورماتور قدرت ( نصب و راه اندازی ترانس )
ترانسفورماتور Delta-Delta
در ترانسفورماتور دلتا-دلتا (یا اتصال مثلث– مثلث)، ترمینال با پسوند 1 هر سیم‌پیچ اصلی فاز با ترمینال با پسوند ۲ سیم‌پیچ اولیه فاز بعدی وصل می‌شود .
اگر اولیه طرف HV باشد ، سپس A 1 به B 2 وصل می‌شود ، B 1 به C 2 وصل‌می‌شود و C 1 به A 2 وصل می‌شود . به طور مشابه در طرف LV ترمینال با پسوند ۱ هر فاز با سیم‌پیچ فاز بعدی با ترمینال با پسوند ۲ وصل می‌شود a1 به b 2 وصل می‌شود ، b 1 به c 2 وصل می‌شود و c 1 به a2 وصل می‌شود .
اگر سرهای ترانسفورماتور از ترمینال های با پسوند اولیه و ثانویه 2 سیم‌پیچ خارج شوند ، بین ولتاژهای خط مشابه در اولیه و ثانویه اختلاف فاز وجود نخواهد داشت این دلتا دلتا ترانسفورماتور اتصال صفر درجه و یا 0o است . اما در قسمت LV ترانسفورماتور ، اگر a1 به b 1 وصل‌شود ، b 2 به c 1 و c 2 به a 1 شود . سرهای ثانویه ترانسفورماتور از ترمینال با پسوند ۲ سیم‌پیچ LV خارج می‌شود ، سپس ولتاژ خط مشابه در اولیه و ثانویه دارای زاویه فازمخالف قرار می‌گیرد.
ترانسفورماتور ستاره-مثلث
در ترانسفورماتور ستاره دلتا ، اتصال ستاره در سمت HV با اتصال همه ترمینال های با پسوند ۱ به هم به عنوان نقطه مشترک و سرهای اولیه ترانسفورماتور از ترمینال با پسوند ۲ سیم‌پیچ‌های اولیه گرفته‌می‌شود.
اتصال دلتا در سمت LV با اتصال ترمینال با پسوند ۱ از هر سیم‌پیچ LV با ترمینال با پسوند ۲ سیم‌پیچ فاز بعدی تشکیل می‌شود. به طور واضح تر ، a 1 به b 2 وصل‌می‌شود ، b 1 به c 2 و c 1 به. a2 سرهای ثانویه ( در این جا به عنوان LV در نظر گرفته‌می‌شود)
از سرهای با پسوند ۲ سیم‌پیچ‌های ثانویه ترانسفورماتور گرفته می شوند. نمودار اتصال ترانسفورماتور که در شکل نشان داده‌شده‌است. از این شکل دیده‌می‌شود که جمع ولتاژها در سمت دلتا صفر‌است. این یک باید‌است در غیر این صورت به معنای اتصال کوتاه در مثلث بسته‌است .
این نیز از مشاهده نمودار فازور مشخص‌است که، ولتاژ فاز به نول (بر اساس ستاره معادل آن) در سمت مثلث دارای پسفازی 30 درجه نسبت ولتاژ فاز به نول در سمت ستاره‌است؛
این همچنین رابطه فاز بین ولتاژهای خط به خط متناسب‌است. بنابراین این اتصال ترانسفورماتور دلتا ستاره با عنوان اتصال 30 درجه ای شناخته می‌شود . اتصال Star-Delta + 30 o با اتصال ترمینال‌های ثانویه به ترتیب زیر نیز امکان‌پذیر‌است a 2 به b 1 وصل شده است ، b 2 به c 1 و c 2 به a 1 وصل شده‌است . سرهای ثانویه ترانسفورماتور از ترمینال با پسوند سیم‌پیچ LV خارج می‌شود .
ترانسفورماتور تکفاز و کاربرد آن
===============================
ترانسفورماتور دلتا-ستاره (مثلث-ستاره)
تفاوت بین ترانسفورماتورهای سه فاز و تکفاز
اتصال ترانسفورماتور Delta-Star از ترانسفورماتور سه فاز مشابه اتصال ستاره – دلتا است. اگر هرکدام از طرف HV و LV ترانسفورماتور ستاره دلتا را در نمودار تعویض کند ، به سادگی به ترانسفورماتور مثلث-ستاره سه فاز تبدیل می‌شود. این بدان معنی‌است که تمام حروف کوچک اتصال ستاره دلتا باید با حروف بزرگ و همه حروف کوچک در ارتباط در ترانسفورماتور دلتا ستاره جایگزین شوند .
ترانسفورماتور Delta-Zigzag(مثلث-زیگزاگ)
سیم‌پیچ هر فاز در سمت ستاره متصل به ترانسفورماتور دلتا زیگ زاگ به دو نیمه مساوی تقسیم‌می‌شود .
ترانسفورماتور Star-Zigzag(ستاره-زیگزاگ)
سیم‌پیچ هر فاز بر روی ستاره ثانویه در یک ترانسفورماتور ستاره-زیگزاگ به دو نیمه مساوی تقسیم‌می‌شود. هر پا از هسته ترانسفورماتور علاوه بر سیم‌پیچ اصلی آن ، از دو فاز ثانویه مختلف سیم‌پیچی می‌شود.
انتخاب بین اتصال ستاره و اتصال دلتا از ترانسفورماتور سه فاز
در اتصال ستاره با نول(خنثی) زمین شده ، ولتاژ فاز یعنی ولتاژ فاز به ولتاژ خنثی ، 1/√3 برابر ولتاژ خط یعنی ولتاژ خط به خط‌است. اما در مورد اتصال دلتا ولتاژ فاز برابر‌است با ولتاژ خط. ترانسفورماتور قدرت الکتریکی با اتصال ستاره در سمت ولتاژ بالا تقریباً 10٪ ارزانتر از ترانسفورماتور با اتصال مثلث در سمت ولتاژ بالا‌است.
اجازه دهید نسبت ولتاژ ترانسفورماتور بین HV و LV را K ، ولتاژ در طول سیم‌پیچ HV را V H و ولتاژ سیم‌پیچ LV را VL و در سرهای HV را Vp و در LV را Vs در نظر بگیریم.
در ترانسفورماتور ستاره-ستاره
اختلاف ولتاژ میان سیم‌پیچ HV و LV ،
در ترانسفورماتور ستاره-دلتا
اختلاف ولتاژ میان سیم‌پیچ HV و LV ،
در ترانسفورماتور Delta-Star
اختلاف ولتاژ میان سیم‌پیچ HV و LV ،
برای ترانسفورماتور 132/33KV Transformer K = 4
مورد 1
اختلاف ولتاژ میان سیم‌پیچ HV و LV ،
مورد 2
اختلاف ولتاژ میان سیم‌پیچ HV و LV ،
مورد 3
اختلاف ولتاژ میان سیم‌پیچ HV و LV ،
در مورد 2 اختلاف ولتاژ بین سیم‌پیچ HV و LV حداقل‌است بنابراین تنش های پتانسیلی بین آنها حداقل‌است. این دلالت دارد که هزینه عایق بین این سیم‌پیچ‌ها نیز کمتر‌است. از این رو ، برای ترانسفورماتور کاهنده اتصال ستاره – دلتا بهینه ترین حالت‌است. به طور مشابه می توان ثابت کرد که برای هدف افزایش ولتاژ ترانسفورماتور با اتصال مثلث – ستاره بهترین گزینه‌است.
===============================
مقالات مرتبط :
اتصال دلتای (مثلث ) باز ترانس : محاسبات و دیاگرام
لینک زبان اصلی مقاله :
Single Three Phase Transformer vs Bank of Three Single Phase Transformers
تفاوت بین ترانسفورماتورهای سه فاز و تکفاز