Трансформаторын векторын бүлгийн тайлбар: Dyn1, Dyn11 ба Yyn0, мөн та нарын төсөлд цагийн тоо яаж шийдвэрлэнэ

Хоёр трансформатор нь хуудсанд ижил байв: 1,250 kVA, 13.8 kV-с 480Y/277 V-т, импеданс нь хооронд нь хувьд хагас процентын дотор байв. Гэтэл түүнүүд параллель ажиллуулж чадахгүй байв. Шалтгаан нь паспортны нэг мөр — трансформаторын векторын бүлгийн — суурин трансформаторын утга Dyn11, харин солигдож буй сүүлчийн трансформаторын утга Dyn1. Гурван фазын ажилд цагийн тоо хоёр трансформаторын ижил бүтэцтүүд юм уу үл мөрдөм зүйлс юм уу гэдгийг шийдвэрлэнэ, мөн энэ мөр нь асуулга хуудсанд хамгийн ихтэйгүй үлдээдэг.

Трансформаторын векторын бүлгийн үнэнд юу заадаг

Үсгүүд нь ороолтын холболтыг, тоонууд нь фазын хөдөлгөөнийг тодорхойлдог. Их хүчдэлийн ороолтод том үсгүүд, бага хүчдэлийн ороолтод жижиг үсгүүд хэрэглэдог: D ба d — дельта, Y ба y — од, Z ба z — зигзаг, жижиг n — нейтрал цэг нь гадна гаргаж төгсгөлдүүлсэн гэсэн утгатай. Тиймд трансформаторын векторын бүлгийн dyn11 гэж бичсэн нь их хүчдэлийн ороолт дельта холболттой, бага хүчдэлийн ороолт од холболттой (нейтрал цэг нь гадна гаргаж төгсгөлдүүлсэн) ба фазын хөдөлгөөн 11 × 30 = 330 градус.

Цагийн тооцооны дүрэм нь холболтын тэмдэгтүүдтэй хамт тодорхойлогдодог. IEC 60076-1 (https://webstore.iec.ch/en/publication/588/). Өндөр хүчдлийн фазорын зураглал дөрвөлжин цагийн хоёрцагт бүүрхүүн дээрх арван хоёр цагт зааж буй. Бага хүчдлийн фазор нь тоонд заасан цагт оршойно. Арван нэг цаг нь 330 градус, үүнээс бага хүчдлийн фазор өндөр хүчдлийн фазораас 30 градусаар урд гарна. Нэг цаг нь 30 градус, гэтдээ үүнээс бага хүчдлийн фазор өндөр хүчдлийн фазораас 30 градусаар хойд гарна. Dyn1 нэгжид бага хүчдлийн фазор өндөр хүчдлийн фазораас 30 градусаар хойд гарна. Хоёулаа хүчинтэй бөгөөд тун түгээмүүр. Түүнчлэн, түүдүүвэр хооронд 60 градусын өнцөг байдаг, 0 градус биш — үүнээс хүмүүс сүүдэрдүүр.

Эдгээр тохиргоонуудын аль нь ч суурьшултын үед өөрчлөх боломжгүй. Вектор бүлгүүд нь танк доторх ороолтуудын бодит холбогдосон байдал, мөн холболтын утаснуудын терминалууд руу хүртүүлсэн байдалд үндэслэн тодорхойлогдож, дизайн шатанд тогтоож, паспорт дээр тэмдэглүүр, заводын туршилтаар баталжүүр. Холимог захиалгад та YNd11 (өндөр хүчдлийн ороолт звезда, бага хүчдлийн ороолт гурвалжин), Yzn11 (зигзаг хоёрдогч ороолт), Dd0 (гурвалжин-гурвалжин индустриал нэгж) вектор бүлгүүдтэй ч таармүүр.

 

Та бодит төсөлд таармүүр вектор бүлгүүд

Зургаан бүлгийн дотор тааламжит туршилтын талбарт өнгөрч буй бүх зүйлс багтмуй. Доорх хүснэгт нь төсөлд ажиллах инженерууд «Тодорхойлолтод ямар бүлгийг бичих вэ?» гэж асуудаг үед бид түүнийг түдүүлж өгдөг практик хувилбар.

Векторын групп	Фазын шилжилт (БХ-ийн харьцангуй БН)	Та үүнийг хаана харах вэ	Яагаад сонгож авдаг вэ
Yyn0	0 градус, фазын дагуу	Жижиг тархалтын нэгжүүд ба БН-ийн сүлжээ, БХ-ийн хүчлэлтэй фазын дагуу байх ёстой	Энгийн дөрвөн утасны хүчлэлт, гэтэд триплэн гармоникүүдийг шингээх дельта ороомог байхгүй
Dyn1	БН БХ-аас 30 градусаар ардаа	Гурван фазын тархалт ба Америкийн практикад үндэслэн бүтээдэг хавтгай тавиурт нэгжүүд	АНСИ ба КСА-ийн тархалтын танил цуглуулалт; дельта триплэн гармоникүүдийг баримуй
Dyn11	LV нь HV-т 30 градусаар түрүүлдүг	Европын болон IEC-н практик дистрибуцийн сүлжээнүүд, а також ихэнх экспортын төсөлд	Түрүүлдүг IEC дистрибуцийн бүлгийн үндсэн тохиргоо, Dyn1-тэй адил гармоник хөнгөвлөлттүүдтүүдтүүд
YNd11	LV нь HV-т 30 градусаар түрүүлдүг	Генераторын даралт нэмэгдүүлэх болон дамжуулалтын трансформаторууд, HV-т звезда, холбогдсон нейтрал	Системд холбогдсон HV-т нейтрал үүрдүг, LV-т дельта ороомог
Yzn11 / Dz0	LV нь 30 градусаар түрүүлдүг / фазаас ижил	Хүчтэй тэнцүү бүсгүй дөрвөн утасны LV ачаалалд хүчний нэгжүүд	Зигзаг хоёрдогч нулевая дараалалын гүйдэлд дулааны хэт халдагүй
Dd0 + Dy11	хоёр хоёрдогч хоорондын өнцөг — 30 градус	Төвшигч ба арван хоёр цохилтот хүчдэл өөрчлөгч трансформаторууд	Хоёрдогч хоорондын 30 градусын өнцөг тавдугаар ба долдугаар гармоникүүдийг цуцалдаг

Хамгийн их харшлыг үүсгэдэг дараалал бүс нутгийн. Север Америкад тархалтын практик Dyn1-д суурилж, бага хүчдэл өндөр хүчдэлээс 30 градусын хойно оршдог; IEC ба Европын практик Dyn11-д суурилж, бага хүчдэл өндөр хүчдэлээс 30 градусын урдаа оршдог. Хоёулхан зөв, мөн ганц шугамын схем дээр их хэрэглэдэг нь цагийн тоо бүхий бүснүүр бүхий үсгүүд л бичигддэг. Хэрэв техникийн шаардлага «дельта-үүр» гэж тодорхойлж, бусад тайлбар үгүй бол нийлүүлэгч хүчин төрийн дүрэмд заасны дагуу үйлдвэрлэнэ, мөн өөр улсад захиалж авах солих хэсэг үүрнийг солихын тулд хүчин төрийн дүрэмд заасны дагуу 60 градусын хазайлттай ирж магадлаж.

Түүн дээр бүтнэд нь тэмдэгт бич. Dyn11, «дельта-уэй» гэж бич. Хүчтүүн талын нейтрал шаардлагыг нэм. Dd юм уу Dy тэмдэгт нь n үсгүй бөлшүүр нь нейтрал холболт бүтнэд нь байхгүй гэдгийг илтгэр, үүн дагуу хүчтүүн талын систем земляд холбогдож, хамгаалах төхөөрөмж яаж харахыг өөрчлөр. Төсөлд нэмж бичих нангиин зургаан тэмдэгт нь санамжийн үед ямар нь ч зардал үүсгүй, харин дараа нь үүнийг үл засаж, заводын холболт дахин хийж, шинэ туршилт хийх шаардлагатай.

 

Хоёр нэгж параллель ажиллахын тулд цагийн тоо яаж шийдвэнлэд?

Хоёр трансформатор нь нэг шинэс дээр хуваалцаж ажиллахын тулд дөрвөн нөхцөл биелж муст: фазын шилжилт ижил бөлшүүр, хүчтүүн харьцаа ижил бөлшүүр, импеданс нь хүчтүүн харьцаа близко бөлшүүр, тапын байрлал ижил бөлшүүр. Түүн дотор нүүрхүүн нь фазын шилжилт ижил бөлшүүр нь абсолют нөхцөл. Параллель ажиллах заавар IEC 60076-8 (https://webstore.iec.ch/en/publication/606/) түүнийг яг ингэж дараалалд авч үзэр: холболтын бүлгүүн ижил бөлшүүр, харьцаа нь хувь хувиар ижил бөлшүүр, импеданс нь хоёр нэгжийн аль нь ч хүчтүүн хязгаарыг давахгүйн тулд хүрэлцэхүүн бөлшүүр.

Энэ нь харилцан тохирохгүй байхын үнэнд хүртэл яахыг харуулж буй. Номиналь хоёрдич талын хүчдэл 480 В, импеданс 5,5% бүхий хоёр 1000 кВА-ийн төхөөрөмж авч үзье. Хэрэв тэдний бүлгүүд 30 градусаар ялгаварладаг бол хоёрдич талын хүчдэлс нь өөр фазын өнцгүүд дээр оршит, мөн төхөөрөмжүүдийн харгалзах фазуудын хооронд хүчдэл 2 × 480 × sin 15 градус, өөрөөр хэлбэл номиналь хүчдэлийн приблиз 52% бүхий. Түүнийг хоёр импедансуудын нийлбэрт хувааж, тойргийн гүйдэл нь ачаалал холбогдохын өмнө номиналь гүйдлийн приблиз 4,7 дахин их бүхий. Хэрэв хоёр цагийн тоонууд 60 градусаар ялгаварладаг — тохирох Dyn1 төхөөрөмжийн хажууд Dyn11 трансформатор — хоёр хүчдэл нь бүтнэд нь номиналь хүчдэлтэй таарч, тойргийн гүйдэл нь номиналь гүйдлийн дөрвөн дахин илүү бүхий. Түүн дээр параллель холболтын төхөөрөмжийг хаах нь суурьшуулалт үед саад бүхий; харин түүн дээр товчлуур бүхий богино холболт бүхий.

Харьцаа болон бүрдүүлэлтийн тааралдахгүй бүтэц дууны түвшин бага, гэтэд нь үнэт. Хоёр ижил нэгжийн харьцааны ялгаа 1% бөлгөөн, 5,5% бүрдүүлэлттэй үед тойргоор гүйдэг гүйдэл номиналь гүйдлийн ойролцоогоор 9% бөлгөөн бөлгөөн, үүн дотор ачаалалгүй алдагдал нэмэгддэг, ачаалалгүй бүтэц дулаан бөлгөөн. Бүрдүүлэлтийн тааралдахгүй бүтэц нь нэгжүүдийн зэрэгцээ ажиллахыг бүтнэд нь саад тааруулдаггүй, харин кой ажиллахыг тодорхойлдог: харьцаа тааруулдаггүй бүтэцтэй үед ачаалал бүрдүүлэлттэй урвуу харьцаа посёлдог, түүнд хамтран ажиллах нэгжид ачаалал бага бөлгөөн, бүрдүүлэлт бага нэгж номиналь ачаалалд хүрдэг. Ийнхүү трансформатор нь бүх нэрний тавцан зөв харагдаж буй газарт ачаалалд хүрдэг.

 

Гармоник, газардуулалт болон тэнцүү бүсгүй ачаалал: Бүлгийн чухал бөлгөөн хоёрдугаар шалтгаан

Хөвчдийн бүтэц нь фазорыг эргүүлэхээс илүү үүрэг гүйцэтгэнэ. Dyn нэгжинд өндөр хүчдлийн хөвч дельта холболттой бөгсөн трансформаторын дотор гуравдугаар гармоник ба тулгуур дарааллын гүйдлүүдийн дүүрэн зам үүсгэнэ, ийнхүү бүтэц хүчтэй ачаалалд орж байхад ч хоёрдугаар зэргийн хүчдлийн хувьд синусоид хэлбэрт ойрхон үлдэнэ. Yyn нэгжинд дельта холболт юм удаа гуравдугаар зэргийн хөвч бүтэцгүй, түүнчлэн гуравдугаар зэргийн хөвч бүтэцгүй тул ийнхүү гүйдлүүд хөвчдүүд дотор тойрч бүтэцгүй, харин нейтрал цэгийг шилжүүлж, ийнхүү Yyn загварын трансформаторуудын хувьд ихэвчлэн жижиг тархалтын хүчдлийн түвшинтүүдийн хувьд ашигладаг, мөн хувьсах давтамжийн хөдөлгүүрүүдтүүдийн олон тооны үйлдвэрт ашиглахад тохиромжгүй.

Дельта нь газын хурц гэмтлийн хамгаалалт ажиллахын тулд тулд нулимс дараалалд зам үүсгэдэг. Dyn трансформаторын доод хүчдлийн талд газын хурц гэмтэл үүсгэх үед өндөр хүчдлийн талд бүхлээрхүүн хамгаалалт түүний гүнзгийрүүлэлтийг харж, тооцож чаддаг, учир нь дельта нь буцах замыг үүсгэдэг. Түүн дээрх замгүй бүлгийг сонгох үед гэмтлийн гүнзгийрүүлэлт нь газын холбогч бүрдүүлэлтээр дамжин үүсдэг, үүн нь ихэнхдээ удаан эсвэл бага мэдрэмжтүүн хамгаалалт тохируулалтыг шаарддаг. Дундаж бүрдүүлэлт нь яаж гаргагдаж буй — Dyn11-д «n» — нь та 4 утасны доод хүчдлийн систем, газын холбогч эсвэл газын холбогч резисторын хүчдлийн төв цэг, юмбоо 3 утасны ачаалал, ямар нэг бусад газын холбогчтой байхыг шаарддаг.

Хоёр нөхцөл илүү дараалттайгаар тохиодог, түүнд тааруулж төлөвлөх шаардлагатай. Жишээ нь, нэг фазын бага хүчдлийн ачаалал их бүхисүүр (жишээ нь, нэг фазын гэрэлтүүр ба цахилгаан розеткын хүчтэр ачаалал их бүхисүүр) бүхисүүрт зориулж Yzn11 гэх мэт зигзаг бүлгүүдийн трансформаторуудыг сонгох нь үүрдүүр, учир нь түүдүүр нулевая дараалалд хүчдлийн гүйдэл тасралтгүй дамжуулахад зориулж хийгдсэн. Мөн, 12-пульст ректификатор юм уу том DC хөдөлгүүр нь ердүүр гурван ороолттой трансформатораас хоёр хоёрдогч ороолтын хоорондын фазын хөдөлгүүр 30 градусын хооронд байхад хоолойд хүрэх үед 5-р ба 7-р гармоникүүдийн цуулын үүрдүүр. Эднэхүү хоёр сонголт нь техникийн шаардлагын бүхисүүрт тогтоогддог; хоёулхан нь хойш нэмж суулгах шаардлагатай бүхисүүр бүхисүүр бүхисүүр.

 

Техникийн шаардлагын бүхисүүрт юу бичих вэ, мөн түүнийг хэрхэн шалгах вэ

Асуултад таван мөр оруулах нь хойш үлдсэн рискийн бараг бүхнийг арилгана. Нэгдүгээрт, бүтэн холболтын тэмдэг (жишээ нь Dyn11) цагийн тоогоор хамт, мөн дундаж утасны шаардлага. Хоёрдугаарт, тапын хүрээ ба нэгэн трансформаторын тапын байрлалтой ижил тапын байрлалд ажиллах шаардлага — тапын байрлалд үл хамааран бүх талаас ижил сүүлчийн трансформатор хүртэл параллель ажиллах боломжгүй. Гуравдугаарт, заагдсан төвөгтөй бүс хамт шаардлагатай импеданс, учир нь 5,5%–6% хоорондын бүс «ойролцоогоор 6%»-той харьцуулж үзэх үүрд өөр бүтээгдэхүүн. Дөрөвдүгээрт, БХ-хурдхаг хүчдлийн ороолт хүлээж чадах гэмтлийн түвшин, учир нь бүлгийн төвөгтөй бүс нь газардуулалт ба хамгаалалтын схемтэй харилцан үйлдэлд ордог. Тавдугаарт, та хүсч буй фазын дараалал ба төгсгөлүүдийн тэмдэглэл, учир нь Север Америк, IEC төгсгөлүүдийн тэмдэглэл нь ижил зүйл биш.

Баталгаажуулалт хялбар бөгөөд үүн дотор тусгай шинжилгээ бүхлээр хийгдэхгүй, харин үндсэн шинжилгээ хийгддү. IEC 60076-1 стандартын дагуу хүчдлийн харьцаа хэмжих ба фазын зөрүү шалгах ажил хийгддү, IEEE C57.12.90 стандартын дагуу шингэнд хөвүүлсэн нэгжүүд дээр харьцааны шинжилгээ, туйлшлалын шинжилгээ ба фазын холбооны шинжилгээ хийгддү. Нэгжийн жинхэнэ фазын зөрүүг хэмжсэн шинжилгээний бичиг-бүртгэлийг хүс. Харьцааны гурван утга мөн холболтын шалгах бичиг-бүртгэл бүхлээр хийгдсэн бичиг-бүртгэл нь таныг зурагт үзүүлсэн бүлгийн тохирохын тухайд юу ч мэдээлөхгүй.

Дараа нь нэгж заводоос гарахын өмнө туршилтын хуудсанд харгалзах нэрний самбарыг уншиж, холбогдүүрхийн тэмдэг, харьцаа, бүрдүүлэлт, тап-хүснэгт ба векторын бүлгийн бүх мэдээллийг ижил туршилтын бичлэгт холбох ёстой. Самбар нь төслийн шаардаж буй сертификатын тэмдэгт агуулж, Канад эсвэл Америкад суурилуулалт хийхдээ cULus эсвэл CSA тэмдэгт бүхий байх ёстой; гурван фазын хавтан дээрх тархалтын нэгжүүдийн хувьд CSA C227.4 стандарт нь шаардлагуудыг тодорхойлж. Таны үүнийг УЛ Солюшнс сертификатын хайлтад https://www.ul.com/, үүнийг нэрний самбарын зурагт үндэслэн баталгаажуулалт хүлээж авахын өмнө хийх үлдмүүр. Энэ нь мөн самбарын зураг хийж, хадгалах цаг — учир нь зураг дараагийн солигдож буй хэсгийн захиалгын хувьд түлхүүр болой.

 

Бид яаж гурван фазын онцгой нэгжүүдийг бүтээд туршилт хийд

Райан Электрик 2007 оноос хойш 120 000 м² талбайтай үйлдвэрт, 180-с илүү үйлдвэрлэл ба туршилт хийх төхөөрөмж, 37 патент, UL, CSA, IEEE, DEKRA, CNAS ба CE шаардлагуудын дагуу трансформаторуудыг бүтээж ирж. Бид UL бүртгэлт трансформаторын нийлүүлэгч , бид Север Америкт хэрэглэх зориулалттай cULus-тэмдэглэсэн ба CSA-д нийцүүлсэн нэгжүүдийг хүргэдэг, мөн трансформаторын векторын бүлгийн бүх нэгж дээрх тэмдэглэл нь савыг будахаас өмнө байт-д баталгаажуулдаг. Бүх гурван фазын нэгж дээр харьцаа ба фазын холбооны шинжилгээ хийдэг, хэмжсэн шилжилт нь үндсэн шинжилгээний хуудсанд бүртгүүлдэг, мөн тавцан дээрх нэрний тавцан нь зурагт бүртгүүлснээр бус, харин үндсэн шинжилгээний хуудсантай харьцуулдаг, яагаад гэвэл зөрчил нь зурагт нуугддаг.

Бидний хийдэг ихэнх хүснэгтүүд нь экзотик биш. Түүнд хэрэгцээт проект бүхнүүд Dyn11 трансформатор европын дизайн хийсэн төвхнүүртэй нийцүүлэх, эсвэл Север Америкад ашиглагдаж буй газар дээрх трансформаторын хажууд Dyn1 нэгж байрлуулах, эсвэл суурьштын нэгжтэй нийцүүлж үлдсэн нөөц нэгж бүтээх — түүний холбогдож буй арга зүйн цорын ганц бүртгэл нь нэрний самбар юм. 2023 оноос хойш бид Eaton-той албан ёсны хамтран ажиллагааны харилцагч болж, үүнээс голчлон нэг шалтгааны улмаас ач холбогдолтой: хамтран ажиллагааны харилцагчдын бүртгэх ёстой баримт ба туршилтын бүртгэл нь төслийн инженерд шаардагдаж буй ижил баримт юм — түүнд параллель холболтын асуулт комиссиярдаж бүүр гурван жилийн дараа ирж болой.

 

Дараагийн алхам

Биднийг хоёр зүйл илгээд, хариулт их вадаа нь нэг өдөрт гардаг. Таны ашиглаж буй трансформаторын нэрний самбарын зураг — холболтын тэмдэг ба тапын хүснэгт хамт — ба шинэ нэгж бүүр холбогдох шинэ шугамын ганц шугамын схем. Түүнд дагаж, бидний инженерүүд та нарын шаардаж буй бүлгийг баталж, стандарт загварын Dyn11 трансформатор эсвэл Dyn1 бүтээл нь зөв харгалзахаар сонгогдож, параллель ажиллахын тулд хамаарах харьцаа, импедансын хүлээлт ба тапын хүрээ бичгийн дагуу тодорхойлогдож.

Хэрэв та анхнаас бүтэн тодорхойлж байгаа бөгөөд холболтын тэмдэг ёсоор тогтоогдогүй бөл, түүнийг шүүх үлдсэн цаг. Түүн дээр трансформаторын векторын бүлгийн зурагт тодорхойлогдож, туршилтаар баталдаж, иймд саналын үед зөвхөн тодорхойлох боломжтой. Тэмдэглэлт тодорхойлолтын шинжилгээг хүс, эсвэл та ажиллаж буй хүчлэлтүүдийг илгээ, бид таны төслийн хүрээ, импедансын бүс ба туршилтын төлөвлөгөөг хамтран илгээмүү.

Зохиогчийн тухай

Энэ заавар Райан Электрик компанийн хэрэглээний инженерийн бүрэлдэхүүн төлөвлөгөөнүүдийн бүрэлдэхүүнд бүтээлж. UL бүртгэлт трансформаторын нийлүүлэгч север Америк, Дундадорн, Өмнөд Зүүн Ази болон Африк дээрх хүчдлийн, үйлдвэрлэлт, өгөртөлхүүн-төв болон сэргээгдэх хүчдлийн төслүүдтэй ажиллаж байгаа. Бидний инженерүүд 500 кВА-с 200 МВА хүртэлх тосоор дүүрсэн ба хуурай төрлийн трансформаторуудын үйлдвэрт хүлээлт шүүлгийн ажлыг удирдаж, гурван фазын бүтээмжүүд дээрх харьцаа болон фазын холбооны баталгаажуулалтыг хийж байгаа. Худалдан авах захиалга гаргамуйн өмнө зураг, хөдөлгүүрүүдийн жагсаалт болон оршин буй нэрний самбарын зураг хийгсдийн инженерийн бүрэүсд илгээгтүн.