Ưu điểm / nhược điểm của kết nối Y hoặc Delta

Tôi đã nghiên cứu các hệ thống ba pha cho toàn bộ khóa học của một môn học (vào năm đầu tiên của bằng đại học). Bây giờ tôi đã hoàn thành và tôi biết cả kết nối "Y" (sao) hoặc "Delta" (tam giác). Tôi đã thực hiện rất nhiều tính toán với họ, tuy nhiên tôi không biết các ứng dụng khác nhau mà họ có và tôi muốn biết những điều sau đây để tăng kiến ​​thức của mình.

Tôi muốn biết cái nào tốt hơn (Y hoặc Delta) cho các mục đích khác nhau, chúng phải có ưu điểm và nhược điểm của nó, nhưng tôi chưa bao giờ được nói cái nào là chúng. Tôi đã cố gắng thực hiện một số nghiên cứu trên Internet, nhưng tôi không tìm thấy câu trả lời nào đặc biệt. Tôi mới chỉ nhìn thấy những ưu điểm và nhược điểm của khởi động động cơ Y và Delta, nhưng tôi đang nghĩ nhiều hơn về quan điểm "mạch".

Tôi thực sự quan tâm đến chủ đề này, nhưng tôi chỉ nhìn thấy nó từ quan điểm tính toán. Tôi sẽ đánh giá cao nếu ai đó có thể giải thích cho tôi một chút về những lợi thế và bất lợi chính của việc sử dụng cả hai kết nối. Cảm ơn bạn.

Hai hệ thống có ứng dụng rất khác nhau. Vâng, có rất nhiều sự giao thoa giữa chúng trong một số lĩnh vực, nhưng cả hai đều phù hợp hơn với các ứng dụng nhất định.

Lấy động cơ làm ví dụ. Delta vượt trội hơn nhiều so với động cơ lái xe hơn sao. Với delta bạn có thể hình dung một làn sóng lưu thông xung quanh tam giác, và đó là sóng làm quay mô tơ. Khi sóng di chuyển xung quanh các pha, nó kéo theo động cơ xung quanh nó một cách hiệu quả. Nó làm cho thiết kế động cơ thực sự đơn giản và hiệu quả. Không như vậy với ngôi sao, nơi bạn thực sự phải thử và kết hợp ba động cơ một pha với nhau,

Tuy nhiên, khi gặp tình huống bạn muốn trải tải giữa nhiều mạch hoặc thiết bị và tải trên mỗi pha có thể không bằng nhau ( hệ thống không cân bằng ) thì việc sắp xếp sao có lợi thế lớn. Mỗi nhánh của ngôi sao ( pha ) là một mạch riêng theo đúng nghĩa của nó. Tải trọng trên mỗi pha là đặc trưng cho pha đó và chúng có ít ảnh hưởng đến nhau.

Ngoài ra còn có sự sắp xếp thứ ba, đó là một nửa cách giữa một ngôi sao và một vùng đồng bằng - trong cách sắp xếp này, mỗi pha delta được kết nối với máy biến áp hoàn toàn riêng biệt của nó và không có điểm trung tính chung. Điều này thực sự hiếm khi được nhìn thấy nhiều, nhưng tôi nghĩ rằng dù sao tôi cũng nên đề cập đến nó. Về cơ bản, nó kết hợp cả sự sắp xếp sao với sự cách ly hoàn toàn, do đó có thể có một số lợi thế an toàn (như có một biến áp cách ly trên nguồn cung cấp một pha thông thường) nhưng không đáng để hệ thống không có điểm trung tính chung.

Để làm rõ những gì tôi muốn nói về một làn sóng xoay quanh một vùng đồng bằng, đây là một hình ảnh động nhỏ mà tôi đã gõ:

_{Lưu ý: Đó là ngày Giáng sinh, tôi say rượu, và tất cả có thể đã hoàn toàn vô nghĩa đối với tất cả những gì tôi biết.}

Delta là tuyệt vời cho tải ba pha cân bằng và có lợi thế lớn trong việc loại bỏ sóng hài bậc 3. (Bạn có thể bao gồm điều này trong khóa học của bạn.)

Một vấn đề với delta là không có điểm wye / star sao cho các tải yêu cầu kết nối trung tính không thể kết nối được. Vì lý do này, phân phối điện trong nước châu Âu thường là đồng bằng ba pha ở mức 10 - 20 kV cho máy biến áp cục bộ có nguồn chính là delta và wye / star thứ cấp. Mỗi ngôi nhà sẽ được cho ăn từ một pha và trung tính kết nối với điểm sao và mặt đất.

Bạn có thể nhận được cùng một điện áp và cùng một nguồn điện, với các tỷ số quanh co phù hợp. Những lợi thế tôi đã thấy thường liên quan đến cách bạn muốn các giai đoạn được tham chiếu đến một thứ khác.

Một lợi thế của Y là bạn có được cách tham chiếu đối xứng cả ba pha với cùng một điện áp (thường là trái đất). Nếu bạn có điện áp xoay chiều ba pha 480VAC, điều đó không cho bạn biết gì về các điện áp đó cách hộp kim loại của bạn bao xa. Nếu hộp đó được nối đất, nhưng các đường dây AC cách xa 10 kV từ mặt đất, những điều xấu sẽ xảy ra với cách nhiệt của bạn. Việc buộc trung tính của bạn với trái đất cho phép bạn tránh điều đó và chắc chắn 100% rằng cả ba đường dây đều nằm trong điện áp trái đất chấp nhận được mọi lúc.

Có một trung tính cũng có thể làm giảm tiếng ồn, vì lý do tương tự. Nếu các đường AC có thể đột ngột dịch chuyển so với vỏ được nối đất, thì nhiễu chế độ chung đó có thể kết hợp thông qua điện dung ký sinh và tàn phá các mạch điều khiển và cảm biến của bạn.

Và với một trung tính, bạn có được một đường trung tính được xác định rõ ràng cho lỗi, mất cân bằng hoặc dòng điện hài. Những dòng điện có đường dẫn xác định trở lại trái đất có nghĩa là chúng có thể được phát hiện dễ dàng hơn, và do đó đã phản ứng lại.

Delta không có vị trí nối đất rõ ràng; các dòng AC nói chung đều nổi so với trái đất. Bây giờ, có ngoại lệ. Tôi đã nhìn thấy các hệ thống căn cứ góc trong đó một pha được gắn với trái đất. Tôi đã thấy một cú chạm trung tâm vào một pha gắn liền với trái đất. Nhưng tôi nghĩ sẽ công bằng khi nói đó là những vụ hack, cố gắng thêm một tham chiếu mặt đất vào cái nên là máy biến áp Y, nhưng không phải vì lý do lịch sử.

Tại sao bạn muốn không có liên quan đến trái đất? Truyền tải điện trên một khoảng cách dài. Điện áp mặt đất thay đổi từ vị trí để vị trí; bạn không thể chỉ nối đất trong một tòa nhà với mặt đất trong một tòa nhà khác, hoặc bạn sẽ có một vòng lặp mặt đất và dòng điện liên tục qua các dây dẫn trung tính / mặt đất của bạn. Nếu bạn chỉ xử lý truyền dẫn và việc nối đất cục bộ rõ ràng không phải là một yếu tố, delta cho phép bạn tiết kiệm tiền bằng cách tránh xâu chuỗi thêm cáp mà không có lý do chính đáng.

Vì vậy, cách tôi thường thấy mọi thứ được thực hiện trong môi trường công nghiệp là chạy nguồn điện trong cấu hình delta cho đến điểm sử dụng, sau đó chuyển đổi sang Y để có được tham chiếu trái đất cục bộ cho thiết bị.

Trong thế giới nhiệm vụ nặng nề, đa pha (3) delta được sử dụng khi tạo ra năng lượng điện, và cũng là cách được ưu tiên để tiêu thụ lượng điện năng lớn. Tải pha sẽ được cân bằng, giảm thiểu rung động, tối đa hóa độ chụm cáp, ...

Bên ngoài thế giới quyền lực một pha được ưu tiên triệu tập.

Từ góc độ hệ thống điện, cả hai khá khác nhau khi nói về bảo vệ. Ví dụ, trong một sự sắp xếp đồng bằng, việc phát hiện các sự cố trái đất không đơn giản như vậy (trừ khi bạn cũng có máy biến áp nối đất). Thực tế là delta có thể không có tham chiếu trái đất có thể là một lợi thế hoặc bất lợi tùy thuộc vào tình huống của bạn (ví dụ, một lỗi trái đất sẽ không gây ra dòng chảy lỗi). Cấu hình máy biến áp thường được chọn để phù hợp với cơ sở hạ tầng hiện có; bạn có thể cần một tranny nhóm vectơ nhất định để khớp với hai mạng hiện có và các dịch chuyển vectơ khác nhau đạt được bằng cách sử dụng các kết hợp khác nhau của delta và star.

Trong kết nối delta cần dòng điện cao hơn nhưng trong kết nối sao thì một phần ba kết nối delta vì vậy để bảo vệ động cơ khỏi động cơ dòng khởi động cao được kết nối trong sao trong khi khởi động. Nhưng mô-men xoắn trực tiếp so với bình phương của điện áp để có hiệu suất tốt hơn của động cơ cảm ứng, nó cần phải được kết nối trong delta. Vì vậy, ngôi sao delta starter được sử dụng cho động cơ cảm ứng.

Nếu một sơ cấp của máy biến áp delta / delta bị hỏng thì thứ cấp vẫn sẽ có cả ba pha. Chỉ là bản chất của một hình tam giác. Một tài sản thường được khai thác để giảm chi phí máy biến áp xuống 1/3 trên các cài đặt nhỏ. (Được gọi là đồng bằng mở ở Hoa Kỳ)

Nổi (không có tham chiếu mặt đất) Delta thường được tìm thấy trên tàu, họ sử dụng máy dò và màn hình thay vì cầu chì truyền thống để xử lý các lỗi đến thân tàu ("mặt đất"). Vì nhiều lý do, họ không muốn một mặt đất ngắn để truyền dòng điện dư thừa qua một số phần nhất định của thân tàu, cũng như không dừng động cơ trong các cuộc diễn tập quan trọng trên biển. Nhưng yếu tố lớn nhất có thể là do ăn mòn điện vì nhiều tàu lớn hơn phụ thuộc vào điện áp và dòng điện tích cực để tạo ra vỏ cực âm trong đống volta bị ăn mòn. Việc sử dụng mạch đẩy nhiều megawatt được nối với thân tàu sẽ tạo ra điều này thách thức cho chắc chắn.

Điện áp mạch delta liên quan đến thân tàu có thể được giữ ở giới hạn hợp lý với các thiết bị điện tử đơn giản vì bất kỳ sự trôi dạt chính nào về cơ bản là tương đương với một điện tích tĩnh và phần dư có thể được cân bằng / thoát với một số điện trở trở kháng vừa phải, điốt zener và như gắn liền giữa thân tàu và cả ba giai đoạn.

Ngoài ra, trở về đất liền, nếu đặt song song / đồng bằng với máy biến áp wye / delta (hoặc wye / wye delta / wye), bạn xoay các pha và kết thúc với hệ thống 6 pha, được sử dụng cho một số công nghiệp lớn mục đích, cả hai động cơ rất lớn (mô-men xoắn mượt mà hơn và cường độ hợp lý hơn trên từng pha) và trước khi chỉnh lưu thành DC (ít gợn). Nhược điểm so với 3phase là cần gấp đôi các phần và phần và độ phức tạp của các kết nối, với 3 mẫu kết nối mang lại khả năng xoay abc hoặc CCW trơn tru theo chiều kim đồng hồ. Với 6 giai đoạn bạn có thể đưa chúng ra khỏi trật tự thay vì abcdef hoặc fedcba, bạn có thể vô tình bỏ qua tiến và lùi trong danh sách như adcfeb, có thể sẽ chỉ co giật và không quay đầu hoặc rất thô và không hiệu quả.

Loại bỏ các thủ tục nối dây (có hàng ngàn liên kết và các bức ảnh trên internet). Delta được sử dụng nói chung và đạt hiệu quả tốt nhất, nhưng chỉ có một điều đơn giản là vì động cơ lớn hơn được yêu cầu dòng điện cao hơn nhiều và với lượng dòng điện này có thể làm hỏng một số thành phần (bên trong hoặc bên ngoài) các hệ thống. Sau đó, hệ thống dây sao là cần thiết để sử dụng lúc đầu. Vì vậy, đôi khi chúng ta gọi khởi động mềm.