קבוצת וקטור של שנאים

 

(1) הגדרה

חיבור Y הוא חיבור מתפתל של שנאי. בהקשר זה, קצה אחד של כל פיתול מחובר לנקודה נייטרלית משותפת והקצה השני מחובר לספק כוח או עומס, וכך נוצר מבנה בצורת כוכב.

 

 

(2) הרכב:

• שנאי המחובר Y מורכב בדרך כלל משלוש פיתולים התואמים לשלושת השלבים של ספק הכוח (A, B, C).

• קצה אחד של כל פיתול מחובר לנקודה הנייטרלית (N) והקצה השני מחובר לקו הפאזה (L1, L2, L3).

 

(3) מצב חיבור:

• הנקודות הנייטרליות של שלושת הפיתולים מחוברות ליצירת צורת "Y".

• הפאזה של ספק הכוח התלת פאזי מחולק ב-120 מעלות.

 

(4) יתרונות חיבור Y

1. הארקה ניטרלית:

• חיבור ה-Y מספק נקודה ניטרלית ברורה שניתן להארקה בקלות כדי לשפר את הבטיחות והיציבות של המערכת.

• הארקה ניטראלית יכולה למנוע ביעילות תאונות כגון דליפה וקצר חשמלי.

2. הפחת הרמוניות:

• במקרה של איזון עומס תלת פאזי, Y יכול להפחית את השפעת ההרמוניות ולשפר את איכות אספקת החשמל.

3. התאימו למגוון עומסים:

• חיבור Y מתאים לסוגים רבים של עומסים, כולל עומסים ליניאריים ועומסים לא ליניאריים, וניתן להתאמה גבוהה.

 

(5) חסרונות של חיבור Y

1. תקלה חד פאזית:

• בחיבור Y, אם יש תקלה חד פאזית (כגון קצר חשמלי), הזרם יהיה לא מאוזן, מה שעלול לגרום לעומס יתר ולצריבה של המכשיר.

2. תקלת קרקע:

• תכנון הארקה ניטרלית עלול לגרום לעלייה בזרם של תקלת ההארקה, ולגרום נזק למכשיר.

3. חוסר איזון בעומס:

• אם העומס אינו אחיד, זה יוביל למתח לא יציב בין השלבים, מה שיגרום לבעיות באיכות החשמל.

 

(6) עקרון העבודה של חיבור Y

6.1 מתח פאזה ומתח קו:

הַגדָרָה

מתח קו/מתח קו לקו

מתח קו מתייחס למתח בין פאזה לפאזה במערכת חשמל תלת פאזית, כלומר המתח בין שני קווי פאזה (או קווים חיים). במערכות תלת פאזיות, זה בדרך כלל מסומן

מתח הסוג של השנאי הוא מתח קו, כגון 2500kVA 11/0.4kV

 

מתח פאזה

מתח פאזה מתייחס למתח בין שני הקצוות של כל פיתול פאזה במערכת חשמל תלת פאזית, המתבטא בדרך כלל על ידי

• בחיבור Y, מתח הפאזה (המתח בכל פיתול) שווה ל-1/ כפול מתח הקו (המתח בין פאזות).

• נוסחת ביטוי:  

מתח קו =

מתח פאזה =

 

 

 

6.2. מערכת יחסים נוכחית:

הַגדָרָה:

קו זרם

הזרם הזורם דרך קו פאזה (או קו חי) במערכת תלת פאזית, המיוצג בדרך כלל על ידי.

הזרם בלוחית השם של השנאי הוא זרם קו

 

זרם שלב

מתייחס לזרם הזורם דרך פיתול חד פאזי

בחיבור Y (חיבור כוכב), מתייחס לזרם בין קו הפאזה לנקודה הנייטרלית

בחיבור D (חיבור משולש), זה מתייחס לזרם בפיתול חד פאזי. זה מיוצג בדרך כלל על ידי

• בחיבור Y, הזרם הזורם דרך כל פיתול (זרם פאזה) שווה לזרם הקו:

• נוסחת ביטוי:

= קו זרם

= זרם פאזה

 

 

 

 

(1) הגדרה

חיבור D הוא מעין חיבור מתפתל של שנאי. בהקשר זה, הקצוות של כל אחת משלושת הפיתולים (או שלושת הפאזות) מחוברים לנקודת ההתחלה של הפיתול השני, וכך נוצרת לולאה סגורה משולשת, Delta באנגלית או מסומנת בסמל ∆

 

 

(2) הרכב בסיסי:

• שנאי חיבור AD מורכב בדרך כלל משלוש פיתולים התואמים לשלושת השלבים של ספק הכוח (A, B, C).

• קצוות שלושת הפיתולים מחוברים בתורם ליצירת מבנה משולש סגור.

 

(3) מצב חיבור:

• בחיבור D, סוף פיתול השלב הראשון (שלב R) מחובר לתחילת פיתול השלב השני (שלב Y), סוף פיתול השלב השני מחובר לתחילת פיתול השלב השלישי , וסוף פיתול השלב השלישי מחובר חזרה לתחילת פיתול השלב הראשון, ויוצר לולאה סגורה.

 

(4) היתרונות של חיבור D

1. שפר את יכולת הקצר:

• מצב חיבור D יכול לספק קיבולת קצר חשמלית גדולה, מתאים לאירועי עומס גדול.

2. קרקע ניטראלית:

• לשנאי המחובר D אין נקודה נייטרלית, מה שמפחית באופן יחסי את הבעיות הנגרמות מהארקה לקויה, ואין סיכון לכשל בהארקה נייטרלית.

3. מתאים לתנאי עומס גבוה:

• הוא יכול לעמוד בעומסי זרם גבוהים חולפים, ולכן הוא יעיל מאוד בתהליך ההפעלה של ציוד תעשייתי גדול ומנועים חשמליים.

4. איכות חשמל טובה:

• חיבור D יכול לדכא ביעילות הרמוניות ולהתפקד היטב באירועים של משתמשים עם דרישות גבוהות לאיכות חשמל.

 

(5) חסרונות של חיבור D

1. הארקה אסורה:

• מכיוון שלחיבור D אין נקודה ניטרלית, לא ניתן להארקה ביעילות, מה שעלול במקרים מסוימים להוביל לסכנות בטיחותיות.

2. סיכון לחוסר איזון עומס:

• אם העומס אינו מאוזן, הדבר עלול לגרום לחוסר איזון באספקת החשמל התלת פאזי, אשר בתורו גורם לבעיות באיכות החשמל.

3. קשיי הסתגלות:

• מבחינת התאמת עומס וויסות מתח, חיבור D קשה יחסית.

 

(6) עקרון העבודה של חיבור D

1. קשר מתח וזרם:

בחיבור D, מתח הקו של שלושת הפאזות שווה למתח הפאזה של כל פיתול (כלומר, המתח של שלב מסוים).

נוסחת ביטוי:

מתח קו =

מתח פאזה =

 

 

• זרם הפאזה של כל פיתול הוא 1/כפול זרם הקו, כלומר:

• נוסחת ביטוי:

= קו זרם

= זרם פאזה

 

 

2. קשר שלב:

• ההבדל בין פאזות בחיבור D הוא 120 מעלות, כמו בחיבור Y, אך הקשר בין זרם פאזה למתח פאזה שונה מזה שבחיבור Y.

 

 

(1) הגדרה

הנקודה הנייטרלית של השנאי מתייחסת לנקודת החיבור המשותפת של כל פיתול פאזה במצב חיבור Y (חיבור כוכב). בהקשר זה, קצה אחד של השנאי מחובר לנקודה נייטרלית משותפת והקצה השני מחובר לאספקת חשמל או עומס. הנקודה הנייטרלית מספקת התייחסות להארקה חשמלית.

 

 

(2) פונקציה

• ספק התייחסות להארקה

הנקודה הנייטרלית יכולה להיות מוארקת, ומספקת התייחסות פוטנציאלית יציבה כדי להבטיח פעולה בטוחה של מערכת החשמל.

• איזון מתח

הנקודה הנייטרלית עוזרת לאזן את המתח במערכת התלת פאזית, להפחית את השפעת המתח האסימטרי ולשפר את איכות אספקת החשמל של מערכת החשמל.

• הגנת כשל

במקרה של תקלת הארקה חד פאזית, הנקודה הנייטרלית מספקת לולאת זרם המסייעת להגן על המכשיר כדי לזהות ולבודד את התקלה ולמנוע נזק למערכת.

• איזון עומסים

ניתן לחבר את הנקודה הנייטרלית לקו הנייטרלי של העומס, המסייעת בהשגת איזון עומסים, במיוחד במקרה של עומסים אסימטריים.

 

 

(1) הגדרה

קבוצת הווקטור של שנאי מתייחסת לשילוב של מצב החיבור ויחס הפאזה בין פיתולי השנאי, והיא מיוצגת על ידי שילוב של אותיות ומספרים, כגון Dyn11

 

(2) סוג הייצוג של קבוצת ההצמדה

• אותיות גדולות

מציין את מצב החיבור הראשי, לדוגמה, D, Y ו-Z.

• אותיות קטנות

מציין את מצב החיבור של הצד המשני, לדוגמה, d, y ו-z.

• מספרים

מייצג את הפרש הפאזות ביחידות של 30 מעלות, כגון 0, 1, 2... 11.

• לדוגמה, Dyn11

D פירושו שהצד הראשוני הוא חיבור דלתא, y פירושו שהצד המשני הוא חיבור כוכב (wye), n פירושו שלצד המשני יש נקודה ניטרלית, ו-11 פירושו שהפרש הפאזות הוא 330 מעלות (פיגור של 30 מעלות ).

 

(3) קבוצות חיבור נפוצות

• Dyn11

הצד הראשוני מחובר ל-D, הצד המשני מחובר ל-Y, ושלב המתח בצד המשני הוא 330 מעלות לפני מתח הצד הראשוני (כלומר, 30 מעלות מאחור).

 

 

 

• YNyn0

הצד הראשוני מחובר ל-Y, והצד המשני מחובר ל-Y, ללא הפרש פאזה.

 

 

 

• Dyn1

הצד הראשוני מחובר D, הצד המשני מחובר Y, והפרש הפאזות בין צד הלחץ הגבוה לצד הלחץ הנמוך הוא 30 מעלות.