הסבר לקבוצת הוקטורים של מְהַפֵּך: Dyn1, Dyn11 ו-Yyn0, ולמה מספר השעון קובע את הפרויקט שלך

שני המְהַפְּכִים היו זהים בדפי הנתונים: כל אחד מהם 1,250 kVA, מ-13.8 kV ל-480Y/277 V, והתנגדות פנימית נבדלה בפחות מחצי אחוז. ובכל זאת לא ניתן היה להפעילם במקביל. הסיבה הייתה שורה אחת על הלוחית — קבוצת הוקטורים של המְהַפֵּך — שם היחידה המותקנת מציגה Dyn11 והיחידה החשופה שאנו נדרשים להתאים אליה מציגה Dyn1. בעבודה תלת־פאזית, מספר השעון קובע האם שתי יחידות הן תאומות או זרות, והוא השורה הנשארת לעתים קרובות ריקה בבקשת הצעת מחיר.

מה קבוצת הוקטורים של מְהַפֵּך באמת חושפת

האותיות מתארות את חיבורי הلفים והמספר מתאר את הסחיפה הפאזית. אותיות גדולות משתייכות לכריכה של המתח הגבוה, ואותיות קטנות לכריכה של המתח הנמוך: D ו-d פירושן דלתא, Y ו-y פירושן כוכב, Z ו-z פירושן זיגזג, ו-n קטן פירושו שהנקודה הניוטרלית מופיעה ומוגמרת. לכן, קבוצת הוקטורים של המְהַפֵּך הכתיב Dyn11 מייצג כריכה של מתח גבוה במבנה דלתא, כריכה של מתח נמוך במבנה כוכב עם הוצאת הנקודה הניוטרלית, וסחיפה פאזית של 11 × 30 = 330 מעלות.

האמנה השעונית מוגדרת בעזרת סימני החיבור IEC 60076-1 (https://webstore.iec.ch/en/publication/588/). דמיינו את הווקטור של המתח הגבוה מצביע לכיוון השעה שתים עשרה; ווקטור המתח הנמוך נמצא בשעה שמתוארת במספר. השעה אחת עשרה היא 330 מעלות, כלומר המתח הנמוך מקדים את המתח הגבוה ב-30 מעלות. השעה אחת היא 30 מעלות בכיוון ההפוך, ולכן ביחידה מסוג Dyn1 המתח הנמוך מאחר אחר המתח הגבוה ב-30 מעלות. שני המקרים תקינים לחלוטין ושניהם נפוצים ביותר. כמו כן, הם נבדלים זה מזה ב-60 מעלות, לא ב-0 מעלות — זהו הפרט שמפתיע אנשים.

אין אפשרות לשנות אף אחד מהגדרות אלו בשלב ההפעלה הראשונית. הקבוצה נקבעת על פי האופן שבו הכבלי סלילים מחוברים פיזית בתוך הטנק והאופן שבו החיבורים מובילים לקצות החיבור, ולכן היא נקבעת בשלב התכנון, מצוינת על לוחית השם ומאושרת במבחן מפעל. בהזמנות מעורבות תפגשו גם את הקבוצה YNd11 (סלקטור HV עם נייטרל, סלקטור LV מסוג דלתא) לשימוש כמעלית מתח, את Yzn11 לסלקטורים מסוג זיגזג, ואת Dd0 ליחידות תעשייתיות מסוג דלתא-אל-דלתא.

 

קבוצות הווקטורים שתפגשו בפרויקטים אמיתיים

שישה קבוצות מכסות כמעט את כל מה שעובר דרך אזור הבדיקות שלנו. הטבלה שלהלן היא הגרסה המעשית שאנו שולחים למפתחי הפרויקטים כאשר הם שואלים באיזו קבוצה יש לרשום במסמך המפרט.

קבוצת וקטור	הסטת מופע (מתח נמוך יחסית למתח גבוה)	היכן רואים זאת	למה בוחרים זאת
Yyn0	אפס מעלות, באותו מופע	יחידות הפצה קטנות ורשתות מתח נמוך שעליהן לשמור על אותו מופע עם אספקת המתח הגבוה	אספקת ארבע חוטים פשוטה, אך ללא כריכה דלתא לספיגת הרמוניות מסדר שלוש
Dyn1	מתח נמוך מאחר במופע ב-30 מעלות אחר המתח הגבוה	הפצת תלת-מופע ויחידות מותקנות על עמוד או באדמה, אשר בנויות לפי התקנים הצפון אמריקאיים	הסידור המוכר להפצה לפי תקני ANSI ו-CSA; הכריכה הדלתא סופגת הרמוניות מסדר שלוש
Dyn11	המתח הנמוך מקדים את המתח הגבוה ב-30 מעלות	רשתות התפלגות אירופאיות ועקרונות ה-IEC, ורוב פרויקטי הייצוא	קבוצת ההתפלגות הסטנדרטית של ה-IEC, עם אותו יתרון הרמוני כמו Dyn1
YNd11	המתח הנמוך מקדים את המתח הגבוה ב-30 מעלות	محولات הגבהה של יצרנים ומחברות, כוכב במתח גבוה עם נייטרלי מחובר לאדמה	נותן נייטרלי במתח גבוה מחובר לאדמה למערכת, עם ליפוף דלתא במתח נמוך
Yzn11 / Dz0	המתח הנמוך מקדים ב-30 מעלות / באותו פאזה	יחידות שמזינות עומס רב לא מאוזן בארבעה חוטים במתח נמוך	הליפוף הזיגזג בצד המשני מעביר זרם רכיב אפס ללא חימום יתר
Dd0 + Dy11	זווית של 30 מעלות בין שני הזרמים الثانويים	מתג משולב ומעגלי טרנספורמציה לנהיגה בתדר של שתים-עשרה פולסים	הזווית של 30 המעלות בין הזרמים الثانויים מבטלת את ההרמוניות החמישית והשביעית

הדפוס שגורם לבעיות הגדולות ביותר הוא אזורי. במערכת הפצת החשמל בצפון אמריקה נוהגים להשתמש בקונפיגורציה Dyn1, שבה מתח הנמוך מאחר אחר מתח הגבוה ב-30 מעלות; לעומת זאת, תקני ה-IEC והנוהג באירופה קובעים את הקונפיגורציה Dyn11, שבה מתח הנמוך מקדים את מתח הגובה ב-30 מעלות. שתי הקונפיגורציות נכונות, ותרשים חד-קוית כולל לעתים קרובות רק את האותיות המציינות את הلفים, ללא מספר השעון. אם במסמך הטכני כתוב פשוט "דלתא-וואי" ובלי שום הבהרה נוספת, הספק יבנה בהתאם לנוהג המקומי, ולכן חלף חילוף שהוזמן ממדינה אחרת עלול להגיע עם הפרש של 60 מעלות מהיחידה אותה אמור להחליף.

לכן יש לכתוב את הסימן המלא. Dyn11, לא "דלתא-ווי". להוסיף את הדרישה לניוטרלי, משום ש-Dd או Dy ללא n פירושו שאין כלל מתח ניוטרלי, מה שמשנה את אופן היצירת חיבור האדמה של מערכת ה-LV ואת מה שהגנת המערכת מזהה. ששת התווים הנוספים בתרשים אינם יקרים בשלב ההצעה ולא ניתן לתקן אותם לאחר מכן ללא חיבור מחדש במפעל וביצוע בדיקה חדשה.

 

מדוע מספר השעון קובע האם שתי יחידות יכולות לפעול במקביל

יש לקיים ארבעה תנאים לפני ששני טרנספורמטורים יכולים לשתף אוטובוס. עליהם להיות בעלי זווית הזזה זהה, יחס מתח זהה, עכבות דומות מאוד ומספר תחנות זהה. רק התנאי הראשון הוא חובה מוחלטת. הדרכה להפעלה במקביל ב- IEC 60076-8 (https://webstore.iec.ch/en/publication/606/) עוסקת בשאלה בדיוק בסדר הזה: קבוצת החיבור חייבת להתאים, היחס חייב להתאים בתוך שבר של אחוז אחד, והעכבות חייבות להיות דומות מספיק כך שאף אחת מהיחידות לא תעלה על הקיבולת שלה.

הנה מה שגורם אי התאמה בפועל. קחו שתי יחידות של 1,000 kVA עם מתח משני נומינלי של 480 V ותנגדות של 5.5%. אם הקבוצות שלהן נבדלות זו מזו ב-30 מעלות, המתחים המשניים של שתיהן נמצאים בזווית פאזה שונה, והמתח בין הפאזות המתאימות של שתי המכונות הוא 2 × 480 × sin 15°, כלומר כ-52% מהמתח הנומינלי. חלקו ערך זה בסכום התנגדויות של שתי היחידות, והזרם הסיבובי יהיה בערך 4.7 פעמים הזרם הנומינלי — אפילו לפני שהוגדר כל עומס. Dyn11 — המתחים נבדלים זה מזה במלוא המתח הנומינלי, והזרם הסיבובי מתקרב ל-9 פעמים הזרם הנומינלי. סגירת מכשיר ההקבלה במצב כזה אינה רק בעיה טכנית בעת ההפעלה הראשונית; זהו קצר-מעגל עם מפסק עליו.

אי-התאמות ביחס ובהשראות הן שקטות יותר אך יקרות יותר. הבדל של 1% ביחס בין שתי יחידות זהות כמעט לחלוטין יגרום לזרם מעגלי של כ-9% מהזרם הנקוב ביחס השראות של 5.5%, מה שמופיע כאובדן נוסף ללא עומס וכבוורר חם שאין לו עומס כלל. אי-התאמה בהשראות אינה מונעת כלל את הפעולה המשותפת של היחדות, אלא רק קובעת מי עובד קשה יותר: כאשר היחסים שווים, העומס מתחלק ביחס הפוך להשראות, כך שהיחידה עם ההשראות הנמוכה יותר מגיעה לעומס מלא בעוד ששותפתה עדיין נושאת פחות. כך נוצר מצב של עליית עומס על טרנספורמטור באתר שבו כל הלוחיות המנוגנות נראות תקינות.

 

הרמוניות, חיבור לאדמה ועומס לא מאוזן: הסיבה השנייה לכך שקבוצת הטרנספורמטורים חשובה

הסידור הליפופי עושה יותר מאשר לסובב פאזור. ביחידה מסוג Dyn, ליפוף ה- HV המחובר בדלתא מספק נתיב סגור להרמוניות שלישיות וזרמים של רצף אפס בתוך הטרנספורמטור, כך שהמתח בצד המשני נשאר קרוב לסינוסואידלי גם כאשר הליבה נדחפת חזק. ביחידה מסוג Yyn ללא ליפוף דלתא וללא ליפוף משני, אותם זרמים אינם יכולים להסתובב בתוך הליפופים ובעinstead מזיזים את נקודת האפס, ולכן תכנונים מסוג Yyn בדרך כלל מוגבלים לדרגות התפלגות קטנות, והם לא מתאימים לתחנה מלאה במגברי תדר משתנים.

הדלתא מספקת גם את הנתיב של הרצף האפס שמאפשר לפעולת הגנת קורס אדמה. במשנה מסוג Dyn, תקלה באדמה בצד הנמוך (LV) יוצרת זרם שניתן לזהות ולמדוד על ידי מערכת הגנה בצד הגבוה (HV), מכיוון שהדלתא מספקת את הנתיב החוזר. אם נבחר קבוצת חיבור ללא נתיב זה, זרם התקלה חייב למצוא דרך דרך מערך העיגון לאדמה, מה שמביא בדרך כלל להגנה איטית יותר או פחות רגישה. האם הניוטרלי מוצא בכלל — האות 'n' ב-Dyn11 — קובע האם יש לנו מערכת LV ארבע-חוטית, טרמינל ניוטרלי לנגד עיגון, או עומס שלוש-חוטי שחייב להיות מחובר לאדמה במקום אחר.

מקרים נוספים שניים מופיעים לעיתים קרובות מספיק כדי לתכנן עבורם. מתקנים עם עומס חד-פאזי נמוך כבד, כגון בניין מסחרי עם דרישה גדולה לאינטראקציה של תאורה ופריסות חשמל על פאזה אחת, מטופלים טוב יותר על ידי קבוצות זיגזג כמו Yzn11, אשר בנויות לשאת זרם רכיב אפס באופן מתמיד. ומספק מתח ישר דו-פעמי (12-pulse) או מנוע ישר גדול מוזן בדרך כלל באמצעות שנאי בעל שלושה ליפופים, ששני הליפופים הנותרים שלו נמצאים בזווית של 30 מעלות זה מזה, מכיוון שההזחה הזו מבטלת את ההרמוניות החמישית והשביעית לפני שהן מגיעות לרשת האספקה. שתי הבחירות הללו נקבעות בשלב הגדרת המפרט; אף אחת מהן אינה התקנה חוזרת.

 

מה לכלול במפרט, ואיך לאמת אותו

חמש שורות בבקשתכם מפחיתות כמעט את כל הסיכון. ראשית, סמל החיבור המלא עם מספר השעון, למשל Dyn11, בנוסף לדרישת הנייטרל. שנית, טווח הטאפים והאם היחידה חייבת לפעול באותו טאפ של טרנספורמטור קיים — חלף המתאים בכל היבט חוץ ממקומו של הטאפ עדיין אינו חלף שניתן לחבר במקביל. שלישית, האימפדנס הנדרש עם סובלנות מוצהרת, מכיוון שטווח של 5.5% עד 6% הוא מוצר שונה מ-“בערך 6%”. רביעית, רמת קצר שהلف LV חייב לשאת, מכיוון שהקבוצה מתאימה למערכת הארקה וההגנה. חמישית, רצף המופע ומוסכמת סימון הטרמינלים הרצויה, מכיוון שסימוני טרמינלים אמריקאיים ו-IEC אינם זהים.

האימות הוא פשוט, וזהו בדיקת שגרה ולא בדיקה מיוחדת. תקן IEC 60076-1 כולל מדידת יחס המתח ובדיקה של היסט הפאזה, ותקן IEEE C57.12.90 מدرج בדיקות יחס, בדיקות קוטביות ובדיקות יחס פאזה בין המדידות שבוצעו על יחידות שמשתמשות בנוזל כמבודד. יש לבקש את פרוט הבדיקה שמראה את היסט הפאזה שנמדד בפועל על היחידה, לא רק את ערכי היחסים. דף בדיקה המדווח על שלושה יחסים ואינו כולל בדיקת חיבור אינו מספק שום מידע על כך האם הקבוצה תואמת את התרשים.

לאחר מכן קראו את לוח השם מול דף הבדיקה לפני שיחדש ייצא מהמפעל. סמל החיבור, היחס, התנגדות הגרר, טבלת המגעים והקבוצה הווקטורית חייבים להצביע על אותה רשומה בדיקה, ולוח השם חייב לכלול את סימן האישור שהפרויקט דורש — סימן cULus או CSA להתקנה בקנדה או בארצות הברית, כאשר תקן CSA C227.4 מגדיר את הדרישות ליחידות חלוקה ניידות של שלוש פאזות. תוכלו לבצע בדיקה זו בעצמכם באתר UL Solutions חיפוש אישורים ב https://www.ul.com/, ומומלץ לעשות זאת לפני שתקבלו תמונה של לוח השם כהוכחה. זהו גם הזמן לצלם את הלוח ולשמור את התמונה, משום שהתמונה תשמש כהתייחסות בעת הזמנת החלף הבא.

 

איך אנו מייצרים ובוחנים יחידות מותאמות של שלוש פאזות

Ryan Electric מייצרת טרנספורמטורים מאז 2007 במתקן ששטחו 120,000 מטר רבוע, עם יותר מ-180 מערכות ציוד לייצור ולבדיקה ועם 37 פטנטים, תוך עמידה בדרישות UL, CSA, IEEE, DEKRA, CNAS ו-CE. כחברה ספקים של משנים מאושרrei UL , אנו שולחים יחידות עם סימן cULus ותואמות לתקנים של CSA לפרויקטים בצפון אמריקה, וה קבוצת הוקטורים של המְהַפֵּך בכל יחידה נבדקת במרחצון לפני צביעת המיכל. בדיקות יחס ויחס מופע מתבצעות על כל יחידה תלת-פאזית, ההזזה שנמדדה רושמת בדפי הבדיקה הסטנדרטיות, ולוחית השם מאומתת מול דף הבדיקה ולא מול התרשים, אשר שם נמצאים אי התאמות.

הרוב מעבודות ההורדה המותאמות שאנו מבצעים אינן יוצאות דופן. זהו פרויקט שדורש Dyn11 להתאים לוח בקרה מעוצב באירופה, או יחידת Dyn1 להצבה לצדה של טרנספורמטור אמריקאי מותקן על עמוד, או חלף שמתוכנן להתאים ליחידה שכבר מותקנת, כאשר הלוחית השם היא הרשומה היחידה שנותרה לגבי אופן החיבור שלה. מאז 2023 פועלים אנו גם כשותף רשמי במשותף עם איטון, מה שחשוב בעיקר מסיבה אחת: המסמכים ורשומות הבדיקות ששותף במשותף נדרש לשמור הם אותם מסמכים ורשומות שהמהנדס האחראי על הפרויקט זקוק להם כשנ platz שאלה על חיבור במקביל שלוש שנים לאחר ההפעלה.

 

השלב הבא

שלחו לנו שני דברים והתשובה בדרך כלל מגיעה תוך יום אחד. תמונה של הלוחית השם של הטרנספורמטור שכבר ברשותכם — כולל סמל החיבור והטבלת המגעים — והתרשים החד-קו של הקו שאליו תתחבר היחידה החדשה. בעזרת אלה, מהנדסינו יאשרו את הקבוצה הנדרשת, יגידו לכם אם ניתן להשיג אותה מיד מהמלאי Dyn11 או שמבנה Dyn1 הוא התאמה הנכונה, ורשמו את היחס, את סיבולת האימפדנס ואת טווח ההטבים שמאפשרים פעילות במקביל.

אם אתם מגדירים את הדרישות מאפס ולא קבעתם עדיין את סמל החיבור – זהו הזמן המתאים להעלות את הנושא. ה קבוצת הוקטורים של המְהַפֵּך נבחר על פי השרטוט ואושר באמצעות בדיקה, ולכן ניתן לקבוע אותו כראוי בשלב הצעת המחיר. בקשו סקירה של המפרט עם הערות, או שלחו לנו את דרכי ההספק שאתם עובדים איתם ונהיה שמחים לשלוח לכם את הקבוצה, את טווח האימפדנס ואת תוכנית הבדיקות עבור הפרויקט שלכם.

על הסופר

מדריך זה נערך על ידי צוות הנדסת היישומים של Ryan Electric, a ספקים של משנים מאושרrei UL עובד עם פרויקטים של חברות חשמל, תעשייתיים, מרכזי נתונים ותחליפים מתחדשים בצפון אמריקה, המזרח התיכון, דרום מזרח אסיה ואפריקה. המהנדסים שלנו ערכו בדיקות קבלה במפעל עבור יחידות שמן-טבולה ויבשות, בטווח של 500 קילו-ואט-אמפר עד 200 מגה-ואט-אמפר, כולל אימות יחס ויחס פאזה בבניית שלוש פאזות. שלח את השרטוטים, לוח הזמנים של המנועים ותמונה של שלט השם הקיים לשולחן ההנדסה שלנו לבדיקה לפני שתוציא את צו הקנייה.