การต่อวงจร Three phase transformer และ vector groups สำหรับผู้เริ่มต้น

Posted By: admin ตุลาคม 8, 2016

Transformer connections

ในทางทฤษฎี Three phase transformer มันทำงานแยกเฟสที่แต่ละกิ่ง (limb) ใช้ร่วมกันอยู่ในวงจรแม่เหล็ก สำหรับ limb ด้านข้างจะมีความยาวกว่า limb ตรงกลาง

การแปลงแรงดันไฟฟ้าจะถูกกำหนดโดยอัตราส่วนระหว่างจำนวนรอบ primary และ secondary รวมถึงการเชื่อมต่อแบบ Yy, Dd และ Zz

ใน Three phase transformer เราสามารถแปลงแรงดันไฟฟ้า จากการต่อวงจรแบบ star ไปยัง delta ซึ่งเป็นการต่อแบบผสม ในกรณีของการเชื่อมต่อแบบผสม อัตราส่วนระหว่างแรงดันไฟฟ้า(voltage ratio) primary และ secondary จะมีค่าไม่เท่ากับอัตราส่วนระหว่างจำนวนรอบ (turn ratio)

อัตราส่วนการแปลงจะคำนวณในสภาวะ no load ซึ่งเท่ากับอัตราส่วนระหว่างแรงดันไฟฟ้า primary กับ secondary

Star, delta and zigzag connections

หม้อแปลงไฟฟ้าสามเฟสถูกต่อในรูปแบบต่างๆ เช่น star delta หรือ zigzag โดยประเภทการต่อวงจรจะถูกระบุไว้ที่ nameplate

การต่อวงจร Star delta หรื zigzag ถูกระบุด้วยตัวอักษร Y, D, Z สำหรับด้านแรงสูง (highest voltage) และ y, d, z สำหรับด้านแรงต่ำ (lowest voltage) ถ้าจุด neutral ถูกต่อแยกออกมายัง terminal จะระบุเป็น YN, ZN สำหรับด้านแรงสูง และ yn, zn สำหรับด้านแรงต่ำ

โดยทั่วไปการแสดง mark ที่ terminal ของหม้อแปลงไฟฟ้าสามเฟส จะแสดงไว้ดังนี้

1U, 1V, 1W สำหรับด้าน high voltage
2U, 2V, 2W สำหรับด้าน low voltage
ทุกจุดที่มี neutral จะแสดง 1N or 2N

การเชื่อมต่อหม้อแปลงไฟฟ้าสามเฟสที่พบมากที่สุด มีดังนี้

Star connection
Delta connection
Zigzag connection

Star connection

ในกรณีของการต่อวงจรแบบ star ซึ่งจะมีจุดต่อ neutral จะมี mark ที่ terminal เป็น Y สำหรับด้าน high voltage และ y สำหรับด้าน low voltage

การใช้งาน: การเชื่อมต่อนี้จะใช้สำหรับทั้งแรงดันต่ำและสูง และสำหรับกระแสต่ำ เช่น หม้อแปลงไฟฟ้าในวงจรอิเล็กทรอนิกส์

Delta connection

ในกรณีของการต่อวงจรแบบ delta ซึ่งจะไม่มีจุดต่อ neutral จะมี mark ที่ terminal เป็น D สำหรับทั้งสองด้าน high voltage และ low voltage

การใช้งาน: การเชื่อมต่อนี้ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับพิกัดกระแสสูงและแรงดันต่ำ

Zigzag connection

แต่ละเฟสประกอบไปด้วยขดลวดทั้งสองชุดที่อยู่แต่ละกิ่งเท่าๆกัน ซึ่งจะทำการต่อวงจรไขว้กันไปมาระหว่างเฟสในแต่ละกิ่ง แต่จะมีจุดหนึ่งต่อร่วมกัน การต่อวงจร Zigzag จะแสดงตัวอักษรเป็น Z สำหรับด้านแรงสูง และ z สำหรับด้านแรงต่ำ การต่อวงจรแบบนี้จะใช้ขดลวดมากกว่าการต่อวงจร star หรือ delta อยู่ประมาณ 15.5% ส่งผลให้หม้อแปลงมีขนาดใหญ่และมีราคาแพงขึ้นตามไปด้วย ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความคุ้มค่าในการลงทุน ต้องวิเคราะห์ให้รอบด้านก่อนตัดสินใจ

การใช้งาน: มักถูกใช้สำหรับโหลดไม่สมดุลที่อาจเกิดขึ้นได้ระหว่าง phases และ neutral

Vector groups

การเชื่อมต่อของขดลวดทั้งหมดในหม้อแปลงสามไฟฟ้าเฟสจะแสดงสัญลักษณ์เป็นกลุ่มเวกเตอร์ สัญลักษณ์นี้หมายถึงการเชื่อมต่อขดลวดและการแทนที่เฟสทาง vector โดยวิธีการใช้ค่าดัชนีตัวเลข เช่น Dyn11 Dyn1 เป็นต้น

“clock method” ถูกนำมาใช้ในการผลิตค่าดัชนีตัวเลขของกลุ่มเวกเตอร์ โดยเทียบกับค่าแต่ละชั่วโมงคิดเป็น 30 องศาไฟฟ้า

ดัชนีตัวเลขของกลุ่มเวกเตอร์มาจาก phase voltage (2U) โดยที่…เมื่อแรงดันเฟสของขดลวดแรงสูง (1U) จะอยู่ที่ 12:00 ของนาฬิกา จะทำให้ลำดับเฟสของระบบควรจะเป็น 1U, IV, 1W หรือ R, S, T

การต่อวงจรสามเฟสที่พบมากที่สุด มีดังต่อไปนี้ คือ Dd0, Dyn5, Dyn11, Yyn0, Yd1, Yd11, Dz0, YZ1 และ Yz11