Überblick über die ZigZag Transformer-Verbindung

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Anonim

Zickzack-Erdungstransformator (Post Glover Resistors, Inc.)

Die Zickzack-Verbindung des Transformators wird auch als verbundene Sternverbindung bezeichnet. Diese Verbindung weist einige der Merkmale der Y- und der Δ-Verbindungen auf und kombiniert die Vorteile beider.

Der Zickzack-Transformator enthält sechs Spulen auf drei Kernen. Die erste Spule an jedem Kern ist umgekehrt mit der zweiten Spule an dem nächsten Kern verbunden. Die zweiten Spulen sind dann alle miteinander verbunden, um den Neutralleiter zu bilden, und die Phasen sind mit den Primärspulen verbunden.

Daher koppelt jede Phase miteinander und die Spannungen heben sich auf. Somit wäre der Strom durch den neutralen Pol vernachlässigbar und er könnte mit Masse verbunden sein

Eine Spule ist die äußere Spule und die andere ist die innere Spule. Jede Spule hat die gleiche Anzahl von Wicklungen (Umdrehungsverhältnis = 1: 1), aber sie sind in entgegengesetzten Richtungen gewickelt.

ZigZag Transformatorspulenanschlüsse

Die Transformatorspulen sind wie folgt verbunden:

  • Die äußere Spule der Phase a1-a ist mit der inneren Spule der Phase c2-N verbunden
  • Die äußere Spule der Phase b1-b ist mit der inneren Spule der Phase a2-N verbunden
  • Die äußere Spule der Phase c1-c ist mit der inneren Spule der Phase b2-N verbunden
  • Die inneren Spulen sind miteinander verbunden, um das neutrale und unser geerdetes zu bilden
  • Die äußeren Spulen sind mit den Phasen a1, b1, c1 des bestehenden Deltasystems verbunden.

Wenn an den drei Anschlüssen drei gleich- und phasengleiche Ströme angelegt werden, heben die Amperewindungen der a2-N- Wicklung die Amperewindungen der b1-b- Wicklung auf, wobei sich die Amperewindungen der b2-N- Wicklung aufheben die Amperewindungen der c1-c- Wicklung und die Amperewindungen der c2-N- Wicklung heben die Amperewindungen der a1-a- Wicklung auf. Daher ermöglicht der Transformator, dass die drei gleichphasigen Ströme leicht in den Leerlauf fließen.

Wenn drei Ströme, die gleich groß, aber 120 ° zueinander phasenverschoben sind, an die drei Anschlüsse angelegt werden, können sich die Amperewindungen in den Wicklungen nicht aufheben, und der Transformator begrenzt den Stromfluss auf das vernachlässigbare Niveau des Magnetisierungsstroms. Daher stellt die Zickzack-Wicklung einen einfachen Pfad für In-Phase-Ströme bereit, erlaubt jedoch nicht den Fluss von Strömen, die um 120 ° gegeneinander phasenverschoben sind.

Bei normalem Systembetrieb heben sich der magnetische Fluss der äußeren und der inneren Spulenwicklung gegenseitig auf und es fließt nur ein vernachlässigbarer Strom in den Neutralleiter des Zickzack-Transformators.

Während einer Phase zu Erdschluss ist der magnetische Fluss des Zick-Zack-Transformators in der fehlerhaften Leitung nicht mehr gleich. Dies ermöglicht eine Nullsequenz.

Wenn eine oder mehrere Phasen gegen Erde defekt sind, ist die an jeder Phase des Transformators anliegende Spannung nicht mehr im Gleichgewicht; Flüsse in den Wicklungen sind nicht mehr entgegengesetzt. ( Bei symmetrischen Komponenten ist dies I a0 = I b0 = I c0 . ) Nullstrom (Erdschluss) liegt zwischen der Neutralleiter- und der Fehlerphase des Transformators. Der Zweck eines Zick-Zack-Transformators besteht daher darin, einen Rückweg für Erdfehler in Systemen mit Dreieckschaltung bereitzustellen. Mit vernachlässigbarem Strom in der Neutralstellung unter normalen Bedingungen wählen die Ingenieure typischerweise, den Transformator zu verkleinern; eine kurze Zeitbewertung wird angewendet. Stellen Sie sicher, dass die Impedanz für die gewünschte Fehlerbegrenzung nicht zu niedrig ist. Impedanz kann hinzugefügt werden, nachdem die sekundären addiert wurden (der 3I o Pfad)

Das durch die Zickzackverbindung gebildete Neutral ist sehr stabil. Daher eignet sich diese Art von Transformator oder in manchen Fällen ein Autotransformator sehr gut zum Herstellen einer Neutralstellung für ein ungeerdetes 3-Phasen-System.

Viele Male diese Art von Transformator oder Auto-Transformator wird eine ziemlich große Bewertung tragen, aber physisch relativ klein sein. Dies gilt insbesondere in Verbindung mit Erdungsanwendungen. Der Grund für diese kleine Größe in Bezug auf die KVA-Nennleistung des Typenschilds liegt in der Tatsache begründet, dass viele Arten von Erdungstransformatoren für 2 Sekunden ausgelegt sind. Dies basiert auf der Zeit, um eine Überstromschutzvorrichtung wie einen Unterbrecher zu betreiben. Früher wurden Zickzack-Transformatoren verwendet, um aufgrund der stabilen Wellenform, die sie aufweisen, Größenreduktionen in Antriebsmotorsystemen zu ermöglichen. Andere Mittel sind jetzt häufiger, wie 6-Phasen-Sterne.

Vorteile des Zig-Zag-Transformators

Die Δ-Zigzag-Verbindung bietet die gleichen Vorteile wie die Δ-Y-Verbindung.

Weniger kostenintensiv für die Erdung Zweck
Es ist in der Regel am wenigsten teuer als YD und Scott Transformer.

Unterdrückung der dritten Oberwelle
Die Zickzack-Verbindung in Energiesystemen, um dreifache harmonische Ströme (3., 9., 15. usw.) zu speichern. Hier installieren wir Zickzack-Einheiten in der Nähe von Lasten, die große dreifache Oberwellenströme erzeugen. Die Wicklungen fangen die Oberwellenströme ein und verhindern, dass sie sich stromaufwärts bewegen, wo sie unerwünschte Effekte erzeugen können.

Erdstrom-Isolation
Wenn wir bei der Arbeit mit einem 3-adrigen, nicht geerdeten Stromversorgungssystem einen Nullleiter zur Erdung oder zur Versorgung von einphasigen Leitungen mit neutralen Lasten benötigen, kann eine Zickzack-Verbindung die bessere Lösung sein. Aufgrund seiner Zusammensetzung ist ein Zickzack-Transformator effektiver für Erdungszwecke, da er eine geringere innere Wicklungsimpedanz zum Boden hat als bei Verwendung eines Stern-Transformators.

Keine Phasenverschiebung
Bei dieser Verbindung gibt es keine Phasenverschiebung zwischen dem Primär- und dem Sekundärkreis; daher kann die & Dgr; -Zickzack-Verbindung auf die gleiche Weise wie YY- und & Dgr; - ​​& Dgr; -Transformatoren verwendet werden, ohne irgendwelche Phasenverschiebungen in den Schaltungen einzuführen.

Anwendung

Eine Erdungsreferenz

Gelegentlich verwenden Elektroingenieure eine Kombination aus YD- und Zickzack-Wicklungen, um eine Vektorphasenverschiebung zu erreichen. Zum Beispiel kann ein elektrisches Netzwerk ein Übertragungsnetzwerk von 220 kV / 66 kV Stern / Stern- Transformatoren mit 66 kV / 11 kV delta / Stern für das Hochspannungs-Verteilungsnetzwerk aufweisen.

Wenn eine Umwandlung direkt zwischen dem 220 kV / 11 kV-Netz erforderlich ist, ist die naheliegendste Option die Verwendung von 220 kV / 11 kV Stern / Dreieck. Das Problem ist, dass das 11 kV Delta keinen Erdbezugspunkt mehr hat.

Die Installation eines Zickzack-Transformators in der Nähe der Sekundärseite des 220 kV / 11 kV-Transformators liefert den erforderlichen Erdbezugspunkt.

Als Erdungstransformator

Die Möglichkeit, einen Pfad für In-Phase-Ströme bereitzustellen, ermöglicht es uns, die Zickzack-Verbindung als eine Erdungsbank zu verwenden, die eine der Hauptanwendungen für diese Verbindung ist.

Wir verwenden Zickzack-Konfigurationen nur selten für typische industrielle oder kommerzielle Anwendungen, da sie im Vergleich zu konventionellen Star-Transformatoren teurer sind. Zickzack-Verbindungen sind jedoch in speziellen Anwendungen nützlich, in denen herkömmliche Transformatorverbindungen nicht effektiv sind.

D oder Y / ZigZag werden in unsymmetrischen Niederspannungssystemen verwendet - meist mit einphasigen Geräten

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