Dyn11 ба Yyn0 трансформаторын холбогдосон схемүүд: Аль нь гармоник түүшнийг дарахад илүү үр дүнтэй?

Сонголтоо хийхдээ хуваарийн трансформер орчин үеийн коммерци, үйлдвэрлэлийн бүтцүүдийн холболт нь төвөгтэй шийдвэрлэх асуудал бөлгөөн, гэтгүй Дин11 ба Йин0 трансформаторын холболтын сонголт нь хамгийн чухал, гэтгүй ихэнхдээ хаягдаж буй шийдвэрлэх асуудал юм. Энэ сонголт нь трансформаторын гармоник түүшлүүр, системийн үр дүнтэй бүтэц, урт хугацааны найдвартай бүтэцтүүдийг шууд нөлөөлөө. Хувьсах давтамжийн хөдөлгүүрүүд, тасралтгүй цахилгаан хангамжийн системүүд, LED гэрэлтүүрүүд, цахилгаан машинуудын цэнхэрлүүрүүд зэрэг шугаман бус ачаалал нь тархмал болой, цахилгаан системд гармоник хурцлалт нь электрик инженерүүд, бүтцүүдийн удирдагчид хүртэл хамгийн чухал асуудал болж өссөн. Холболтын бүлгүүд—Дин11 трансформатор (дельта холбогдсон анхдагч) эсвэл Йин0 трансформатор (й-холбогдсон анхдагч)—трансформаторын гармоник гүйдлийг, түүнд онцгүй гуравдугаар гармоник бүрдүүлэлтийг хэрхэн үр дүнтэй дарахыг тодорхойлдөн. Энэ статт нь доод хүчдлийн тархмал трансформаторын гармоник шинжилгээний дэлгэрэнгүй тайлбарыг өгдөн, тархмал тархмал түүшлүүрүүдийн хоёр хамгийн тархмал вектор бүлгүүдийн харьцуулалтыг өгдөн, сүүлийн хятад, олон улсын стандартуудын үндсэн дээр тодорхой сонголтын зааврыг өгдөн.

Гармоник ажилламжийн тухайд нь дөрвөлжин хүртэл орхин, эднүүдний тэмдэглэл юу газарханыг ойлгох чухал.

Векторын бүлгүүдийн тэмдэглэл нь цагийн хаягийн арга ашиглан анхдагч ба хоёрдогч шугамын хүчдлийн фазын хазайлтыг тодорхойлдог. Үсгийн тэмдэглэл нь ороолтын бүлгүүдийг заадаг:

• Y (эсвэл y) – Од (вай) холболт

• D (эсвэл d) – Дельта (гурвалжин) холболт

• N (эсвэл n) – Нейтрал цэг ил гаргасан

Yyn0 бүлгүүд:

• Үндсэн ороолт: Оройн холбогдсон, төв цэг гаргагүй (Y)

• Хоёрдогч ороолт: Оройн холбогдсон, төв цэг гаргагүй (y)

• Фазын шилжилт: 0 цаг (0°), үүнээс үүдүүлж үндсэн ба хоёрдогч хүчдлийн фазууд нь ижил фазад байдаг

Dyn11 бүтэц:

• Үндсэн ороолт: Гурвалжин холбогдсон (D)

• Хоёрдогч ороолт: Оройн холбогдсон, төв цэг гаргагүй (y)

• Фазын шилжилт: 11 цаг (330°), үүнээс үүдүүлж хоёрдогч хүчдлийн фаз нь үндсэн хүчдлийн фазаас 30° хойш тавигүй

Эдгээр хоёр бүтэц Китайн тархалтын дамжуулагч трансформаторын зах зэхийг доминантлан бүрдүүлдэг, мөн тэдний гармоник үзэгдлийг ойлгох нь хүчдлийн трансформаторын зөв сонголтын шалгуурт чухал ач хойртой.

2.1 Yyn0-ын үндсэн гэмтэл: Гуравдугаар гармоникийн гүйдэлд ямар ч зам үл оршит

Yyn0 трансформаторын үндсэн ороолт нь оройн холбогдсон, төв цэг гаргагүй. Энэ нь гуравдугаар гармоникийн гүйдлийг дархлахад онцгой асуудал үүсгэдэг:

• Гуравдугаар гармоник ток (50 Гц-ийн системд 150 Гц) нь тулгуур дараалалт бүрэлдэхүүн — тэр бүх гурван фазын дагуу ижил чиглэлд урсдаг

• Тулгуур дараалалт ток урсгахын тулд нейтрал буцах зам шаардлагатай

• Анхдагч од холболт нь нейтрал цэггүй тул гуравдугаар гармоник ток циркуляцлах боломжгүй

• Харин магнетик ток синусоид хэлбэрт үлдмүүс, цөмийн урсгал талбай дүүрэн хавтгайрч, гуравдугаар гармоник бүрэлдэхүүн агуулж, хувиргагчийн хоёрдогч хүчдэл деформирдаг

• Мөн доод талын шугамд бүүрхүүл ток үүсгэгч ачаалалын гармоник ток анхдагч хүчдэл үүсгүүр рүү буцахыг үр дүнтэй саадтайлах боломжгүй

Техникийн дүгнэлт: Yyn0 хувиргагч нь гуравдугаар зэрэг гармоник хурц хазайлтыг үлдээхгүй бүүрхүүл ток хориглох чадваргүй, иймд бүүрхүүл ачаалал ихтэй системд сонгож ашиглах нь зөв не

2.2 Dyn11-ийн давуу тал: Гуравдугаар гармоникийг хориглох дельта хүрээ

Dyn11 трансформаторын дельта холбогдсон анхдагч тал нь гуравдугаар гармоник токонд хаалттай гүйдэл зам үүсгэнэ — үүн дээр түүний гармоник дарангуйлалын трансформаторын чадвар үндэслэн оршит.

Хоёрхон дарангуйлалын механизм:

1. Соронзан урсгалын цуцал: Дельта ороолтонд индуцировагдсан гуравдугаар гармоник токонууд нь бүрхүүлийн хоёрдугаар талд үүсгэж буй гуравдугаар гармоник соронзан хөдөлгүүр хүчнүүдтэй шууд эсрүүл ампер-эргүүлүүд үүсгэнэ. Үүн дээр зүрхний гармоник урсгал цуцалдаг.

2. Бүрхүүл доторх бүрхүүл гүйдлийн далан: Дельта ороолтын нүүр бүрт индуцировагдсан гуравдугаар гармоник хүчдсүүд хооронд фазаар таарч буй. Дельта холболт хаалттай гүйдэл зам үүсгэнэ, ийнхүү хүчдсүүд дельта ороолтонд гуравдугаар гармоник бүрхүүл гүйдлийг үүсгэнэ. Үүн дээр гармоник энергия бүрхүүл доторх локал бүсүүдт хаягдаж, гадаад цахилгаан шүүлтүүдт орж чадахгүй.

Үр дүн: Төвдөр урсгал баасан синусын хэлбэрт үлдмүү, харин хоёрдогч фазын хүчдэлийн долгион хэлбэр нь Yyn0 трансформаторынхойгоос илүү сайн. Иймд Dyn11-ийн холболт нь шугаман бус ачаалалд трансформатор сонгохдоо илүү дүрсүү.

2.3 Дээд эрэмбийн гармоник үзүүлэлт

Хоёр холболтын төрөл хоёулаа дээд эрэмбийн гармоник (жишээ нь: 5-р, 7-р, 11-р) дархигүүдийг ямар нэг зэрэг дархигүү, гэтэд механизм нь ялгаатай:

Үүрдийн хувьд 3-р гармоник нь ихэнх тархалтын системүүдэд гол аюул гүйцэтгэн, Дин11 холболт нь яг түүнд хамгийн тохиромжтой.

Дин11 холболт нь цахилгаан гармониксийн дархлаас холуйн давуу талуудыг орхидог. Дин11 нь Yyn0-той харьцуулж, дараахи таван чигт илүү үр дүнтэй:

Эдгээр хүчин зүйлс Dyn11-ийн хувьд төвхөн гармоник шүүлтүүр трансформаторын ажиллах чадварыг бүрдүүлэх, мөн үйлдлийн нугалуур хамаарлыг хангах шаардлагатай коммерц, өгөгдлийн төв, үйлдвэрлэлийн газруудад онцгой татагч хүч болгож өгдөг.

Dyn11-ийн давуу талууд илүү их бөлгөөн бүхий тул Yyn0-ийн хувьд ямар нэгэн практик хэрэглээ үлдсэн уу гэж асууж болно.

Түүхийн дүрс: Yyn0-ийг өмнөх тархалтын системүүдэд үл шугаман ачаалал бага бөлгөөн бүхий, гармоник холбогдлууд хоёрдогч байх үед өргөн ашигладаг байв. Түүхийн дүрсд Yyn0-ийн хувьд хялбархан бүтэц, мөн хамгаалалт координаци хүнд бүрдүүлэх нь хүлээн зөвшөөрөгдөг байв.

Одоогийн байдал: Хятадын сүүлчийн стандарт GB 51348-2019 «Иргэний барилгын цахилгаан төсөл зохиомжийн дүрэм» гармоник үүсгүүрт олон тооны системүүдэд Dyn11-ийг тодорхой заалт хийж, зөвлөмүүр хийж өгдөг. Олон улсын тархалтын салбар нь шинэ суулгаж буй системүүдэд Dyn11-ийг үндсэн сонголт хийж, үүрд хүртэл хүлээн зөвшөөрөгдөг байв.

Үлдсэн хэрэглээний тохиолдлууд: Yyn0-ийг доорх газруудад хүртэл олж болно:

• Солих нь эдийн засгийн хувьд оправдан бус системүүд

• Зөвхөн шугаман ачаалалт, маш бага чадалтай хэрэглээ (100 кВА-аас бага)

• Системийн нийцүүрлүүр хязгаарлалт бүхий тодорхой дахин суурилуулалтын нөхцөл

Гэтэл, шинэ дистрибуционы трансформаторыг суурилуулах үед, түүнд үүрэгтүүр урьдчилан тодорхойлж, түүнийг орчин үеийн коммерц, үйлдвэрлэлийн газруудад үйлчлүүлж, техникийн нийт санал нь Dyn11-ийн трансформаторыг илүү дэмжиж буй.

Асуулт 1: Яагаад Dyn11 трансформатор Yyn0 трансформатороос гармоник түүшлүүрлүүрт илүү үр дүнтэй вэ?

Dyn11 трансформаторын дельта холбогдсон анхдагч ороомог нь гуравдугаар гармоникийн гүйдлийн дугуйлан бүрэн зам үүсгэдэг. Эднүүд дельта ороомогт дугуйлан гүйдэг бөгөөд магнитын хувьд цуцлагдаж, гармоникийн хурцрүүлэлтийг хоёрдугаар зэргийн хүчдлийн долгионд юм ука, анхдагч хүчдлийн сүлжээнд тархахаас саатуулдэг. Yyn0 трансформаторын анхдагч ороомог нь йота холбогдсон бөгөөд нейтрал цэггүй бөгөөд ийм дугуйлан гүйдлийн замыг үүсгэж чадахгүй, түүн дагуу гуравдугаар гармоникийг дарахад үүрэгтүүр сул.

Q2: Dyn11 ба Yyn0 трансформаторын холбогдосон бүтцүүдийн тулдаа тэдний тулдаа тулдаа нулимс импедансын ялгаа юу вэ?

Yyn0 трансформаторын нулимс импедансы нь их бөлгөөн үүрд, түүнд нулимс гүйдлийн хувьд анхдагч талд нейтрал дамжуулалт байхгүй. Түүн дагуу нулимс гүйдлийн хязгаарлалт үүсд, гурван фазын гүйдлийн хүчирдэл бүүрд, хамгаалалтын мэдэрхүй бүүрд. Харин Dyn11 трансформаторын дельта холболт нь гармоник ба гүйдлийн гэмтлийн гүйдлийн хувьд нулимс импедансын бүүрд зам үүсгэд, түүн дагуу гармоникийн дархлаас ба гэмтлийн илрүүлэлтийн чанар сайжард.

Q3: Yyn0 трансформаторыг UPS ба LED гэрэлтүүр ачаалал бүхий коммерциал барилганд ашиглаж болох уу?

Техникийн хувьд боломжтой бөл, гэтэд үүнийг хатуу хориглодог. UPS системүүд, LED драйверүүд ба бусад түлхүүр-горимын цахилгаан хангамжийн төхөөрөмжүүд гурван дахин гармоник токиудыг их хэмжээний үүсгэндөг. Yyn0 трансформатор нь түүнд орж ирсэн гармоник токиудыг үр дүнтэй барьж чадахгүй, үүн дотор хүчдлийн долгион хэлбэр нь хазайх, төв дамжуулагч халуун болох, трансформаторын үйлчилгээний хугацаа бүүр товчрох зэрэг асуудлууд үүсдөг. GB 51348-2019 стандарт нь түүнийг ийнхүү хэрэглэхдөө Yyn0 трансформаторыг тодорхой зааж хориглодог, мөн индустрийн най-сайн практик нь Dyn11 трансформаторыг сонгохыг зөвлөдөг.

Дөрөвтүүн асуулт: Dyn11 трансформатор Yyn0 трансформатортой харьцуулж анхны үнэ өндөр бөл?

Dyn11 трансформаторын анхны худалдан авах үнэ нь Yyn0 трансформатортой харьцуулж бага зэрэг өндөр бөл, учир нь нэмэлт ороолтын изоляци ба холболтын нарийн бүтэц шаардуулдөг. Гэтэд түүний бага үнэний нэмэлт хүндрэл нь дараах давуу талуудаар бүрэн оправдаг: дээд зэргийн гармоник дархла, бүүр бага алдагдал (хөөрөлт ба ачаалалт алдагдалд 10–20% хэмжээний хүүрдэл), сайн ачаалал дархла, трансформаторын 20–30 жилийн үйлчилгээний хугацаанд нь нийт үнэний хүндрэл бүүр багасдөг.

Асуулт 5: Таны үйлдвэрлэлийн газрын хувьд тохирох трансформаторын векторын бүлгийг яаж сонгох вэ?

Гармоник нөлөөллийг багасгахын тулд трансформаторын холбогдосон схемыг сонгох үед дараах шийдвэрлэх хүчин зүйлсийг анхаарах хэрэгтэй:

• Бүх шугаман бус ачаалалыг (хувьсах давтамжийн хөдөлгүүрүүд, төвөшлүүрүүд, UPS, цэнхэрлүүрүүд) тодорхойлох ба нийт гармоник хурцдалын түвшнийг үнэлэх

• Хэрэв гуравдугаар зэрэг гармоник хурцдал нийт ачаалалын гүйдлийн 5%-аас илүү бол Dyn11 схем нь заавал шаардлагатай

• Дунд гүйдлийн ачаалалыг үнэлэх — Yyn0 схем нь фазын гүйдлийн 25%-аас илүү дунд гүйдлийг дэмжих чадваргүй

• Орон нутгийн дүрэм шаардлагуудыг шалгах (GB 51348-2019 стандарт нь коммерциал барилгын хувьд Dyn11 схемийг зөвлөж буй)

• Мэдээллийн төвүүд, анагаахын сүртгүүрүүд зэрэг мөчирдүүрхүүн төхөөрөмжүүдийн хувьд Dyn11 схем нь хүчдлийн долгион формын чанарыг илүү сайн хангаж буй

• Шугаман ачаалалуудын (бүтэн эсэргүүцэлт халуунтуур, хуучин загварын хөдөлгүүрүүд) хувьд 100 кВА-аас бага хүчтдийн системд Yyn0 схем нь зөвхөн түүхийн хүрээлэнд л авч үзэж болой

Гол дүгнэлт

Динамик 11 ба Йин 0 трансформаторын холбогдосон холболтын сонголт нь гармоник түүнд төвөгтэй бүрхүүлэх шаардлагатай орчин үеийн хэрэглээд тодорхой тодорхой. Динамик 11 трансформаторын дельта холбогдосон анхдагч тал нь гуравдугаар гармоникийн бүрхүүлэх физик механизм—гуравдугаар гармоникийн бүрхүүлэх гүйрэлтийн гүйдлийн дугуйлт—бүрхүүлэх боломжтой, мөн Йин 0 трансформаторын хувьд ийм механизм бүрхүүлэх боломжгүй. Хүчдлийн тархалтын системд шугаман бус ачаалал хүртэл бүх коммерц-бүтэн барилга, өгүүлэл центрууд, зүрх-судасны төвүүд, үйлдвэрлэлийн үйлдвэрүүдийн хувьд Динамик 11 трансформаторын гармоник үзүүлэлт нь туршилт ёсоор дэлгэрүүлж бүрхүүлэх боломжтой.

Үнэн зөв сонгох аргачлал

Эцсийн санал

Бүх шинэ дистрибуционы трансформаторын сонголтын үед Dyn11-ийг товчхон векторын бүлгийн үндсэн утга гэж тодорхойл. Бага нэмэлт зардал нь дараах давуу талуудаар илүүтдүүр: дотоод гармоник хөнгөрүүлэлт, амьдралын цагт үүсгэх алдагдал багасах, хамгаалах түүхийн мэдээллийн мөрдөлжин чулуу, орчин үеийн стандартуудад нийцүүр. Yyn0 холболт нь зөвхөн үлдэгдэл системийн хадгалалт эсвэл бүх техник ба коммерци факторуудыг гүнзгилүүр үнэлж, онцгой тусгай хэрэглээд зөвхөн хадгалалтад зориудаа хүртэл хадгалагдмүүр.