变压器开三角形连接:计算及图解

什么是三角接法

开放式三角形接法变压器使用两个单相变压器为负载提供三相电源。打开的Delta连接系统也称为V-V系统。打开的Delta连接系统通常仅用于紧急情况,因为与Delta-Delta(闭合Delta)系统(在标准操作期间使用)时,它们的效率很低。

在随后的讨论中,我们将借助一些数值来解释这个系统。

假设你有三个单相变压器每次10 kVA。它们在(初级和二级边)中连接三角形接法,那么就可以说它们在一个封闭的delta系统中是连通的。

可以提供多少3Ø平衡负载这个组合吗?

答案是,这种组合可以供应30kva,三相平衡负载。每台变压器的负载为10kva,即每台变压器以其额定容量运行。

现在,由于修复目的,让一个变压器损坏和断开。现在剩下的系统将作为一个开放的Delta系统(即,在开放式中,我们有两个单相变压器)。

现在,多少3Ø平衡负载可以由这个组合吗?

答案是,现在我们有两个单相变压器10 kVa,但我们无法提供20 kVa,3ø平衡负荷。

这种组合可提供最多17.32 kVA三相平衡负载。每台变压器的负载为10kva,即每台变压器以其额定容量运行。

与封闭delta系统相比,开放delta系统的效率更低。这是因为两个变压器都是在额定容量(即10kva)下运行的,所以它们的损耗将是满负荷损耗,但输出减少了(输出是17.32 kVA而不是20kva)。

如果开放delta系统的输出可能是20kva,那么闭合delta系统和开放delta系统的效率将是相同的,并且在全世界范围内,供应三相负载,而不是三个单相变压器,两个单相变压器可能就足够了。

因此,您能够以开放的Delta系统继续三相供应,但效率降低。

那么如何计算17.32 kVa的值如何?我们将在下一节中分解此计算。

打开Delta变压器计算

让我们从相关方程开始:

开放delta系统的容量=\ sqrt {3} 一个变压器的x评级=\ sqrt {3} x 10 kVA= 17.32 kVA。

要么

开放delta系统的容量=0.577 x封闭delta系统的额定值=0.577 x 30 kVA= 17.32 kVA。

(open delta系统总负荷为closed delta系统的57.7%)

用下图给出的电路图可以更好地理解上述计算:

打开Delta变压器连接图
开式三角变压器接线示意图

上图显示了一个开放delta系统的连接图。在这个图中,是三相联合PF负载(电阻负载)由两台变压器供电。每台变压器的额定电流为10kva(额定电流为10a,额定电压为1000v)。基尔霍夫电流定律(氯化钾)满意。另外,回想一下,线路电流和线路电压(相对相电压)之间的相位差是30°。可以观察到,三相负载消耗电力(kVA) =\ sqrt {3} v_l i_l = \ sqrt {3} 弗吉尼亚州x1000x10 = 17320 = 17.32 kVA

每台变压器的负载为10kva(电压为1000v,电流为10a),因此每台变压器工作在10kva,但供电的负载为17.32 kVA(小于20kva)。

如果你愿意计算负载以kW(有功功率)为单位,那么你会发现两个变压器的负载将等于三相负载(以kW为单位)。由图-1可知,transformer-1提供的负载为:VI*=1000 \角度-30 x10 \角度-0 = 8660.2 -j5000

变压器-2提供的负载是:

VI * =1000 \'角度90 x(-10)\'角度120 = 8660.2 + J5000

(在变压器2的计算中,电流的符号是负的(是-10而不是10),读者可以自己理解)

因此,可以看出,两个变压器的负载均为8660.2(8.66 kW),他们提供一个3Ø负载17.32千瓦。

一个变压器产生无功功率5000 var(5 kVar),另一个变压器耗尽相同的无功功率。负载消耗的无功功率为零(由于电阻负载,功率因数是Unity)。由于有交换无功功率两台变压器之间,由于这个原因合计变压器额定kVA超过kva的负荷额定值。

假设负载不电阻,其功率因数是COSØ,然后可以计算变压器的功率因数以COS(30 +Ø)和COS(30-ø)。根据变压器提供的基功率可以计算出来。

在本示例中,负载是电阻的,功率因数是统一,因此Ø= 0,因此由变压器提供的有功功率(kW电源)为10 kvaxcos30 = 8.66 kW。

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关于Vipin Jain博士

Vipin Jain博士于1992年获得那格浦尔大学(Nagpur University)工程学士学位,2007年获得技术硕士学位,2017年获得德里大学(University of Delhi)博士学位。他在电气行业学习、工作和教学超过25年。自2007年12月以来,他一直在印度密拉特邦巴拉特理工学院的电气工程系担任教员。

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