หม้อแปลงไฟฟ้าสามเฟสคืออะไร: การก่อสร้างและการทำงาน

ระบบสามเฟสใช้ในการสร้างส่งและกระจายพลังงานไฟฟ้า สร้างพลังในระดับใหญ่เพื่อตอบสนองความต้องการของอุตสาหกรรมและสถานประกอบการเชิงพาณิชย์ หม้อแปลงเฟสเดียวที่เหมือนกันสามตัวเชื่อมต่ออย่างเหมาะสมหรือรวมกันบนแกนเดียวเพื่อสร้างระบบสามเฟสขึ้นอยู่กับความต้องการทางอุตสาหกรรมประเภทต่างๆหม้อแปลงแบบ step-up และ step-down ถูกนำมาใช้เพื่อสร้างส่งผ่านและกระจายพลังงานไฟฟ้าอาคารสามเฟส หม้อแปลงไฟฟ้า หน่วยประหยัดเนื่องจากใช้วัสดุน้อยกว่าเมื่อเทียบกับการเชื่อมต่อหม้อแปลงเฟสเดียวสามตัว นอกจากนี้ระบบสามเฟสจะถ่ายโอนไฟฟ้ากระแสสลับแทน DC และง่ายต่อการสร้าง

หม้อแปลงสามเฟสคืออะไร?

ดังที่ทราบกันดีว่าหม้อแปลงเฟสเดียวเป็นอุปกรณ์ที่สามารถถ่ายโอนพลังงานไฟฟ้าจากวงจรหนึ่งไปยังวงจรหนึ่งหรือหลายวงจรตามแนวคิดของการเหนี่ยวนำร่วมกัน ประกอบด้วยขดลวดสองขด - ขดลวดหลักและขดลวดทุติยภูมิซึ่งช่วยในการเปลี่ยนพลังงาน ขดลวดปฐมภูมิเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟเฟสเดียวในขณะที่ขดลวดทุติยภูมิเชื่อมต่อกับโหลด

ในทำนองเดียวกันหม้อแปลงสามเฟสประกอบด้วยขดลวดหลักสามตัวและขดลวดทุติยภูมิสามตัวและแสดงเป็น 3 เฟสหรือ3ɸ ระบบสามเฟสสามารถสร้างขึ้นโดยใช้หม้อแปลงเฟสเดียวสามตัวที่เหมือนกันและหม้อแปลง 3 เฟสดังกล่าวเรียกว่าธนาคารของหม้อแปลงสามตัว ในทางกลับกันหม้อแปลงสามเฟสสามารถสร้างขึ้นบนแกนเดียว ขดลวดของหม้อแปลงสามารถเชื่อมต่อได้ทั้งแบบเดลต้าหรือไวย์ การทำงานของระบบ 3 เฟสนั้นคล้ายกับหม้อแปลงเฟสเดียวและโดยปกติจะใช้ในโรงงานผลิตไฟฟ้า

การก่อสร้างหม้อแปลงสามเฟส

แผนภาพของหม้อแปลงสามเฟสแสดงในรูปด้านล่าง

แผนภาพหม้อแปลงสามเฟส

หม้อแปลงสามเฟสของหน่วยเดียวใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากมีน้ำหนักเบาราคาถูกกว่าและใช้พื้นที่น้อยกว่าหม้อแปลงสามเฟสเดียว โครงสร้างหม้อแปลงสามเฟสมีสองประเภท: ประเภทแกนและประเภทเชลล์

การก่อสร้างประเภทหลัก

ในการก่อสร้างประเภทนี้มีแกนสามแกนและสองแอก แต่ละแกนมีทั้งขดลวดหลักและขดลวดทุติยภูมิที่ได้รับบาดเจ็บตามที่แสดงในรูป แต่ละขาของแกนมีแรงดันไฟฟ้าสูงและขดลวดไฟฟ้าแรงต่ำ แกนถูกเคลือบเพื่อลดการสูญเสียกระแสวนบนแกนและแอก เนื่องจากง่ายต่อการเคลือบขดลวดแรงดันไฟฟ้าต่ำ (LV) มากกว่าขดลวดไฟฟ้าแรงสูง (HV) ขดลวด LV อยู่ในตำแหน่งใกล้กับแกนโดยมีฉนวนที่เหมาะสมและท่อน้ำมันอยู่ระหว่างพวกเขาในขณะที่ขดลวด HV จะอยู่เหนือขดลวด LV โดยมีฉนวนและท่อน้ำมันที่เหมาะสมระหว่างกัน

หม้อแปลงไฟฟ้าชนิดแกน

หม้อแปลงชนิดเชลล์

หม้อแปลงชนิดเปลือกสามเฟสโดยทั่วไปจะสร้างโดยการซ้อนหม้อแปลงเฟสเดียวสามตัว หม้อแปลงชนิดเปลือกสามเฟสเป็นอิสระกว่าหม้อแปลงชนิดแกนในขณะที่แต่ละเฟสมีวงจรแม่เหล็กแยกกัน วงจรแม่เหล็กเหล่านี้ขนานกันและฟลักซ์ที่เกิดจากขดลวดแต่ละอันอยู่ในเฟส หม้อแปลงชนิดเชลล์เป็นที่ต้องการอย่างมากเนื่องจากรูปคลื่นแรงดันไฟฟ้าจะบิดเบี้ยวน้อยลง

หม้อแปลงชนิดเชลล์

การทำงานของหม้อแปลงสามเฟส

รูปด้านล่างแสดงหม้อแปลงสามเฟสโดยที่แกนสามคอร์วางอยู่ที่ 120 other จากกัน รูปนี้ทำให้ง่ายขึ้นเพื่อแสดงเฉพาะขดลวดหลักและการเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟสามเฟส ทันทีที่อุปทานสามเฟสตื่นเต้นกระแส IR, IY และ IB จะถูกพาโดยขดลวดปฐมภูมิและทำให้เกิดฟลักซ์ɸR, ɸYและɸBแยกกันในแต่ละคอร์ ขากลางจะรับผลรวมของฟลักซ์ทั้งหมดและขากลางจะรวมขาทั้งหมดของแกนกลางเข้าด้วยกัน

ตัวอย่างเช่นหากผลรวมของกระแส IR + IY + IB เป็นศูนย์ในระบบสามเฟสผลรวมของทั้งสามฟลักซ์จะกลายเป็นศูนย์ด้วยส่งผลให้ขาตรงกลางไม่มีฟลักซ์ ดังนั้นการถอดขาตรงกลางจึงไม่มีความแตกต่างสำหรับเงื่อนไขอื่น ๆ ของหม้อแปลง

การทำงานของหม้อแปลงสามเฟส

การเชื่อมต่อหม้อแปลงสามเฟส

การเชื่อมต่อหม้อแปลงสามเฟสต่างๆอธิบายไว้ด้านล่าง

การกำหนดค่า Wye และ Delta ใช้สำหรับหม้อแปลงสามเฟสเนื่องจากการเชื่อมต่อ Wye ให้ตัวเลือกในการมีแรงดันไฟฟ้าหลายตัวในขณะที่การกำหนดค่าเดลต้าให้ความน่าเชื่อถือสูง แผนภาพเฟสของ ไวย์และเดลต้า ได้รับด้านล่าง สำหรับการเชื่อมต่อ Wye ทั้งจุดลบทั้งหมดหรือจุดบวกทั้งหมดของขดลวดจะผูกเข้าด้วยกัน อย่างไรก็ตามในการเชื่อมต่อเดลต้าขั้วของขดลวดจะเชื่อมต่อในลักษณะสนทนา ความแตกต่างของเฟสระหว่างสองเฟสคือ120˚

ขดลวดเฟส

การเชื่อมต่อไวย์ - ไวย์

แผนภาพของหม้อแปลงที่เชื่อมต่อ Y-Y แสดงไว้ด้านล่าง สามารถให้บริการโหลดทั้งเฟสเดียวและสามเฟส ในการเชื่อมต่อนี้ขดลวดทั้งหมดที่ลงท้ายด้วยจุดจะเชื่อมต่อกับเฟส A, B และ C ในขณะที่การสิ้นสุดที่ไม่ใช่จุดจะเชื่อมต่อเพื่อให้กลายเป็นศูนย์กลางของการกำหนดค่า 'Y'

ไวย์ไวย์คอนเนคชั่น

การเชื่อมต่อไวย์ - เดลต้า

การเชื่อมต่อ Y-Delta ที่แสดงในรูปด้านล่างแสดงให้เห็นว่าขดลวดทุติยภูมิ (ซึ่งอยู่ด้านล่างในรูป) เชื่อมต่อกันเป็นโซ่ ขดลวดที่มีจุดเชื่อมต่อด้านหนึ่งเชื่อมต่อกับการเชื่อมต่อแบบไม่มีจุดของอีกด้านหนึ่งเพื่อสร้างลูป“ เดลต้า”

ไวย์เดลต้าการเชื่อมต่อ

การเชื่อมต่อ Delta-Wye

การเชื่อมต่อของ Delta-Y แสดงในรูปด้านล่าง การกำหนดค่าประเภทนี้ช่วยให้ทุติยภูมิที่เชื่อมต่อไวย์เชื่อมต่อแรงดันไฟฟ้าหลายตัวเช่นแบบต่อสายหรือเป็นกลาง เนื่องจากการกำหนดค่าเดลต้าไวย์แสดงการเลื่อนเฟส30˚ระหว่างหลักและรองจึงไม่สามารถใช้เพื่อเชื่อมต่อแบบขนานกับการกำหนดค่าเดลต้า - เดลต้าและ Y-Y

การเชื่อมต่อ Delta Wye

การเชื่อมต่อ Delta-Delta

แผนภาพของการเชื่อมต่อเดลต้า - เดลต้าแสดงไว้ด้านล่าง การเชื่อมต่อเหล่านี้สามารถทำได้โดยใช้หม้อแปลงเฟสเดียวสามตัวที่เหมือนกันหรือหม้อแปลงสามเฟสหนึ่งตัว การกำหนดค่าเดลต้า - เดลต้าเป็นที่ต้องการเนื่องจากมีความน่าเชื่อถือโดยธรรมชาติ

การเชื่อมต่อ Delta Delta

ข้อดี / ข้อเสียของหม้อแปลงไฟฟ้าสามเฟส

ข้อดีและข้อเสียของหม้อแปลงสามเฟสจะกล่าวถึงด้านล่าง

ข้อดีของหม้อแปลงสามเฟส

• ต้องการพื้นที่ในการติดตั้งน้อยลงและติดตั้งได้ง่ายขึ้น
• น้ำหนักน้อยลงและขนาดลดลง
• ประสิทธิภาพที่สูงขึ้น
• ราคาถูก
• ต้นทุนการขนส่งต่ำ

ข้อเสียของหม้อแปลงสามเฟส

• หน่วยทั้งหมดปิดตัวลงในกรณีที่เกิดความผิดพลาดหรือสูญหายในหน่วยใดหน่วยหนึ่งของหม้อแปลงเนื่องจากแกนกลางทั่วไปจะใช้ร่วมกันทั้งสามหน่วย
• ค่าซ่อมสูงกว่า
• ต้นทุนของหน่วยสำรองสูง

คำถามที่พบบ่อย

1). กล่าวถึงการใช้งานของหม้อแปลง 3 เฟส

หม้อแปลงสามเฟสใช้ในกริดไฟฟ้าหม้อแปลงไฟฟ้าและเป็นหม้อแปลงระบบจำหน่าย

2). หม้อแปลง 3 เฟสประเภทใดบ้าง?

หม้อแปลง 3 เฟส 4 ประเภท ได้แก่ Delta-Delta (Dd), Star-Star (Yy), Star-Delta (Yd) และ Delta-Star (Dy)

3). จะเกิดอะไรขึ้นถ้ามอเตอร์ 3 เฟสสูญเสียเฟส?

หากมอเตอร์ 3 เฟสสูญเสียเฟสระหว่างการทำงานมอเตอร์จะยังคงทำงานต่อไปด้วยความเร็วที่น้อยลงและเกิดการสั่นสะเทือน กระแสไฟฟ้ายังเพิ่มขึ้นอย่างกะทันหันในระยะอื่น ๆ ซึ่งนำไปสู่ความร้อนภายในของส่วนประกอบของมอเตอร์

4). ภายใต้เงื่อนไขใดที่เดลต้า / ไวย์ทำงานได้อย่างน่าพอใจ

การเชื่อมต่อไวย์เดลต้าทำงานได้อย่างน่าพอใจกับโหลดที่ไม่สมดุลและสมดุลขนาดใหญ่ สามารถจัดการส่วนประกอบฮาร์มอนิกที่สามได้เนื่องจากกระแสหมุนเวียนในเดลต้า

5). สำหรับการเชื่อมต่อ Wye-Wye การกะระยะคืออะไร?

การกะระยะคือ 0 องศา

แม้ว่าอุตสาหกรรมส่วนใหญ่จะเป็นที่ต้องการของหม้อแปลงเฟสเดียว แต่ก็ไม่เหมาะสำหรับการจ่ายกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ ดังนั้นระบบ 3 เฟสจึงถูกใช้โดยอุตสาหกรรมขนาดใหญ่เพื่อสร้างพลังงานในขนาดใหญ่

ในบทความนี้เราได้กล่าวถึงประโยชน์ต่างๆและข้อเสียบางประการที่มีให้โดยไฟล์ หม้อแปลง 3 เฟส . นอกจากนี้เรายังมุ่งเน้นไปที่หม้อแปลงสามเฟสและโครงสร้างและการกำหนดค่าต่างๆ นี่คือคำถามสำหรับคุณอะไรคือหน้าที่ของหม้อแปลงสามเฟส?