Dyn11 və Yyn0 transformator qoşulmaları: Harmonik azaldılması üçün hansı daha yaxşıdır?

آلماسي paylayıcı Transformator müasir ticari və sənaye obyektlərinə qoşulma üçün ən vacib, lakin tez-tez nəzərdən qaçılan qərarlardan biri Dyn11 və Yyn0 transformator qoşulmaları arasındakı seçimdir. Bu seçim transformatorun harmonik azaldılması, sistem effektivliyi və uzunmüddətli etibarlılığına birbaşa təsir edir. Dəyişkən tezlikli sürücülər, qeyri-müntəzəm enerji təchizatı sistemləri, LED işıqlandırma sistemləri və elektrik avtomobilləri üçün şarj cihazları kimi qeyri-xətti yüklerin artan yayılması ilə enerji sistemlərində harmonik distorsiyası elektrik mühəndisləri və obyekt menecerləri üçün əsas nəzərdə tutulan məsələyə çevrilmişdir. Qoşulma qrupu — yəni birinci dərəcəli tərəfi delta qoşulmuş Dyn11 transformatoru və ya birinci dərəcəli tərəfi ulduz (wye) qoşulmuş Yyn0 transformatoru — transformatorun xüsusilə problemli üçüncü harmonik komponentlər daxil olmaqla harmonik cərəyanlarını necə effektiv surətdə suppress etdiyini müəyyən edir. Bu məqalə aşağı gərginlikli paylayıcı şəbəkələrdə istifadə olunan bu iki ən yaygın vektor qrupunu müqayisə edən ətraflı paylayıcı transformatoru harmonik analizini təqdim edir və son Çin və beynəlxalq standartlara əsaslanan aydın seçimin təlimatını verir.

Harmonik performansına keçməzdən əvvəl bu işarələrin nə məna verdiyini başa düşmək vacibdir.

Vektor qrupu işarələməsi, birinci və ikinci dərəcəli xətt gərginlikləri arasındakı fazaların yerdəyişməsini təsvir etmək üçün saat üsulundan istifadə edir. Hərf sarım konfiqurasiyasını göstərir:

• Y (və ya y) – Ulduz (vey) qoşulması

• D (və ya d) – Delta (üçbucaq) qoşulması

• N (və ya n) – Nejtral nöqtənin çıxarılması

Yyn0 konfiqurasiyası:

• Birincil sarım: Ulduz qoşulmuş, neytral çıxarılmamış (Y)

• İkincil sarım: Ulduz qoşulmuş, neytral çıxarılmış (y)

• Faza yerdəyişməsi: 0 saat (0°), yəni birincil və ikincil gərginliklər fazadadır

Dyn11 konfiqurasiyası:

• Birincil sarım: Delta qoşulmuş (D)

• İkincil sarım: Ulduz qoşulmuş, neytral çıxarılmış (y)

• Faza yerdəyişməsi: 11 saat (330°), yəni ikincil gərginlik birincil gərginlikdən 30° geridədir

Bu iki konfiqurasiya Çin paylayıcı transformator bazarında üstünlük təşkil edir və onların harmonik davranışını başa düşmək düzgün güc transformatoru seçimi üçün vacibdir.

2.1 Yyn0-un əsas çatışmazlığı: Üçüncü harmonik cərəyanlar üçün heç bir yer yoxdur

Yyn0 transformatorunda birincil sarım ulduz şəklində qoşulmuşdur və neytral nöqtəsi yoxdur. Bu, üçüncü harmonik cərəyanlarının azaldılması üçün kritik bir problem yaradır:

• Üçüncü harmonik cərəyanları (50 Hz sistemlərdə 150 Hz) sıfır ardıcıllıqlı komponentlərdir — onlar üç fazada eyni istiqamətdə axır

• Sıfır ardıcıllıqlı cərəyanların axması üçün neytral qayıtma yolu tələb olunur

• Birincil ulduz birləşməsinin neytral nöqtəsi olmadığından üçüncü harmonik cərəyanları dövr edə bilmir

• Nəticədə, maqnitləşdirici cərəyan sinusoidal qaldıqda, nüvə axını yastılaşır və üçüncü harmonik komponentlərlə zəngin distorsiyalı ikinci dərəcəli gərginlik induksiya edir

• Eyni şəkildə, aşağı axında qeyri-xətti yükler tərəfindən yaradılan harmonik cərəyanlar birincil enerji mənbəyinə geri yansımasının effektiv şəkildə bloklanmasına mane olmur

Texniki nəticə: Yyn0 transformatoru üçüncü sıra harmoniklər üçün praktiki olaraq heç bir daxili harmonik distorsiyası azaltma imkanı təqdim etmir; bu səbəbdən qeyri-xətti yüklerin əhəmiyyətli olduğu sistemlər üçün pis seçimdir.

2.2 Dyn11 üstünlüyü: Üçüncü harmonikləri tutan delta döngəsi

Dyn11 transformatorunun delta qoşulmuş birincil tərəfi üçüncü harmonik cərəyanları üçün qapalı döngə yolu təmin edir — bu, onun harmonikləri bastırmaq qabiliyyətinin əsas mahiyyətidir.

İkiqat bastırma mexanizmi:

1. Maqnit axınının ləğv edilməsi: Delta sarğısında induksiya olunan üçüncü harmonik cərəyanlar, ikincil tərəfdən gələn üçüncü harmonik maqnit hərəkət qüvvəsinə birbaşa əks yönəldilmiş amper-dövrələr yaradır. Bu, nüvədəki harmonik axını ləğv edir.

2. Dövr edən cərəyan tutucusu: Delta sarğısının hər fazasında induksiya olunan üçüncü harmonik gərginliklər bir-biri ilə eyni fazada olur. Delta qoşulması qapalı döngə əmələ gətirdiyi üçün bu gərginliklər delta sarğıları daxilində üçüncü harmonik dövr edən cərəyan yaradır. Bu cərəyan harmonik enerjini lokal olaraq sərf edir və onun xarici elektrik şəbəkəsinə daxil olmasını qarşılıyır.

Nəticə: Nüvə axını demək olar ki, sinusoidal qalır və ikincili fazanın gərginlik dalğa formasının keyfiyyəti Yyn0 transformatoruna nisbətən əhəmiyyətli dərəcədə yaxşıdır. Bu, Dyn11-in qeyri-xətti yükler üçün transformator seçimi üçün üstünlük verilən variant olmasını təmin edir.

2.3 Yüksək sıra harmoniklərin işləməsi

Hər iki qoşulma növü yüksək sıra harmoniklərin (məsələn, 5-ci, 7-ci, 11-ci) bəzi dərəcədə suppressiyasını təmin etsə də, mexanizmlər fərqlidir:

Praktiki məqsədlər üçün 3-cü harmonik çoxlu paylayıcı sistemlərdə əsas nəzərdə tutulan faktor olur və tam olaraq bu sahədə Dyn11 üstünlük qazanır.

Dyn11 qoşulmasının üstünlüyü yalnız elektrik harmoniklərinin azaldılmasından kənara çıxır. Aşağıda Dyn11-in Yyn0-a nisbətən üstün olduğu beş əlavə istiqamət göstərilir:

Bu amillər Dyn11-i harmonik süzgəc transformatorunun performansı və əməliyyat esnekliyi hər ikisi də vacib olan ticarət binaları, məlumat mərkəzləri və sənaye obyektləri üçün xüsusilə cəlbedici edir.

Dyn11-in üstünlüklərinin çoxluğuna baxmayaraq, Yyn0-un hələ də praktiki tətbiqi varmı, sualı yaranır.

Tarixi kontekst: Yyn0, qeyri-xətti yüklerin az olduğu və harmonik narahatlıqların ikinci plana düşdüyü köhnə paylayıcı sistemlərdə geniş istifadə olunurdu. Belə mühitlərdə onun sadə konstruksiyası və tanış qoruma koordinasiyası qəbul edilə bilən hesab olunurdu.

Hazırkı vəziyyət: Ən son Çin standartı GB 51348-2019 «Mülki Binaların Elektrik Layihələndirilməsi Üçün Qaydalar» harmonik mənbələrin əhəmiyyətli olduğu sistemlər üçün açıq-aşkar Dyn11 tövsiyə edir. Beynəlxalq paylayıcı sektoru yeni quraşdırmalar üçün standart seçim kimi əsasən Dyn11-ə keçib.

Qalan tətbiq sahələri: Yyn0 hələ də aşağıdakılarda rast gəlinə bilər:

• İkamə edilməsi iqtisadi cəhətdən əsaslandırılmayan köhnəlmiş sistemlər

• Tamamilə xətti yükü olan çox kiçik tutumlu tətbiqlər (100 kVA-dan aşağı)

• Sistem uyğunluğuna dair məhdudiyyətlər mövcud olan xüsusi yenidən qurulma senariləri

Lakin müasir ticari və ya sənaye obyektlərinə xidmət edən yeni paylayıcı transformatorların quraşdırılması üçün texniki razılaşma Dyn11 transformatorların üstün olduğunu göstərir.

Sual 1: Niyə Dyn11 transformator Yyn0 transformatorundan daha yaxşı harmonik azaldılması təmin edir?

Dyn11 transformatorun delta qoşulmuş birincil sarğısı üçüncü harmonik cərəyanları üçün qapalı dövrədə dolanan yol təmin edir. Bu cərəyanlar delta sarğıları daxilində axır və maqnit şəkildə ləğv olunur; nəticədə harmonik distorsiyası ikincil gərginlik dalğa formasına və ya birincil təchizat şəbəkəsinə keçməz. Yyn0 transformatoru isə ulduz qoşulmuş birincil sarğısına və neytral nöqtəsizliyinə görə belə bir dolanan yol təmin edə bilmir; bu da onu üçüncü harmoniklərin suppressiyası üçün əsasdən zəif edir.

S2: Dyn11 və Yyn0 transformator qoşulmaları sıfır ardıcıllıq impendansı baxımından nə ilə fərqlənir?

Yyn0 transformatorun sıfır ardıcıllıq impendansı əhəmiyyətli dərəcədə yüksəkdir, çünki sıfır ardıcıllıq cərəyanlarının birinci tərəfdə neytral qaytarma yolu yoxdur. Bu yüksək impendans birfazalı qısa qapanma cərəyanlarını məhdudlaşdırır və qoruma həssaslığını azaldır. Əksinə, Dyn11 transformatorunun delta qoşulması dövrədə dolaşan harmonik və qısa qapanma cərəyanları üçün çox daha aşağı sıfır ardıcıllıq impendansı yolu təmin edir; bu da hem harmoniklərin suppressiyasını, hem də qısa qapanma aşkarlanmasını yaxşılaşdırır.

S3: Yyn0 transformatoru UPS və LED işıqlandırma yükü olan ticarət binalarında istifadə edilə bilərmi?

Texniki cəhətdən mümkündür, lakin qəti şəkildə tövsiyə olunmur. UPS sistemləri, LED sürücüləri və digər açar rejimli enerji təchizatı qurğuları əhəmiyyətli üçüncü harmonik cərəyanlar yaradır. Yyn0 transformatoru bu cərəyanları effektiv şəkildə tuta bilmir; nəticədə gərginlik dalğa formalı deformasiya olur, neytral keçiricilər istiləşir və transformator tez yaşlanır. GB 51348-2019 standartı belə tətbiqlər üçün Yyn0 transformatorlarından istifadə etməyi qəti şəkildə mənsub edir və sənayedə ən yaxşı təcrübə Dyn11 transformatorunun təyin edilməsidir.

S4: Dyn11 transformatorunun başlanğıc dəyəri Yyn0 transformatoruna nisbətən daha yüksəkdir?

Dyn11 transformatorunun başlanğıc alış dəyəri əlavə sarım izolyasiyası və qoşulma mürəkkəbliyi səbəbilə eyni tip Yyn0 transformatorundan bir qədər yüksəkdir. Lakin bu kiçik əlavə xərc, yuxarıda qeyd olunan harmoniklərin daha yaxşı suppressiyası, daha aşağı itki (yüksüz və yüklü vəziyyətdə təxminən 10–20% enerji qənaəti), yaxşılaşdırılmış aşırı yük tutum qabiliyyəti və transformatorun 20–30 illik xidmət müddəti ərzində ümumi sahibkarlıq dəyərinin azalması ilə asanlıqla əsaslandırılır.

S5: Sənaye obyektim üçün doğru transformator vektor qrupunu necə seçirəm?

Harmonik azaldılması üçün doğru transformator qoşulmasını seçərkən aşağıdakı qərar verilməsi lazım olan amilləri nəzərə alın:

• Bütün qeyri-xətti yükleri (DÇÇ-lər, doğrultucular, UPS-lər, yükləyicilər) müəyyən edin və ümumi harmonik bozulma səviyyələrini qiymətləndirin

• Üçüncü harmonik bozulma ümumi yük cərəyanının 5%-dən çox olarsa, Dyn11 məcburidir

• Neytral yükü qiymətləndirin — Yyn0 neytral cərəyanlarının faz cərəyanının 25%-ni keçməsinə icazə vermir

• Yerli qaydaları yoxlayın (GB 51348-2019 ticarət binaları üçün Dyn11 tövsiyə edir)

• Həssas avadanlıqlar üçün (tibbi vizuallaşdırma, məlumat mərkəzləri) Dyn11 daha yaxşı gərginlik dalğa forması keyfiyyəti təmin edir

• Tamamilə xətti yükler üçün (müqavimət istiləşdirməsi, konvensional mühərrikler) 100 kVA-dan az olduqda Yyn0 yalnız köhnə sistemlərdə nəzərdə tutula bilər

Əsas Nəticə

Dyn11 və Yyn0 transformator qoşulmaları arasındakı seçim, effektiv harmonik azaldılması tələb edən müasir tətbiqlər üçün qəti şəkildə aydındır. Dyn11 transformatorun delta qoşulmuş birincil dövrəsi, Yyn0 transformatorun sadəcə təkrarlaya bilmədiyi — üçüncü harmonik dövrə cərəyanı ilgisi kimi — özünəməxsus fiziki mexanizm təmin edir. Hal-hazırda demək olar ki, bütün ticari binalar, məlumat mərkəzləri, sağlamlıq təşkilatları və sənaye zavodları daxil olmaqla, qeyri-xətti yükleri xidmət edən istənilən paylayıcı sistem üçün Dyn11 transformatorun harmonik performansı sübut olunmuş şəkildə üstünür.

Praktiki Seçim Quralları

Yekun Tövsiyə

Bütün yeni paylayıcı transformatorların seçilməsi zamanı Dyn11-i standart vektor qrupu kimi göstərin. Bu, az da olsa artan xərclərə baxmayaraq, harmonik süzmədə üstün performans, ömür boyu daha aşağı itki, qorunma həssaslığının artırılması və müasir standartlarla uyğunluq ilə əvəz olunur. Yyn0 qoşulması yalnız köhnəlmiş sistemlərin saxlanması və ya texniki və kommersiya amilləri ətraflı qiymətləndirilən xüsusi tətbiqlər üçün nəzərdə tutulub.