دليل شامل لاتصالات محول 3 طور

مقدمة

تعد المحولات 3-Phase مكونات أساسية في الأنظمة الكهربائية الحديثة ، وتستخدم على نطاق واسع في التطبيقات الصناعية والتجارية والمرافق. تم تصميم هذه المحولات للتعامل مع متطلبات الطاقة لأنظمة التيار المتردد من ثلاث مراحل ، والتي تكون أكثر كفاءة وفعالية من حيث التكلفة من الأنظمة ذات الطور الواحد ، وخاصة بالنسبة للعمليات الشاقة والقياس الواسع. تتيح القدرة على توصيل هذه المحولات بتكوينات مختلفة توزيع طاقة مرنة.

في هذه المقالة ، سوف نتغوص في اتصالات المحولات المختلفة ثلاثية الطور ، وكيفية عملها ، وتطبيقاتها.

أنواع اتصالات محول 3 طور

يمكن توصيل محولات الطور 3 في تكوينات مختلفة لتلبية متطلبات الجهد والطاقة المحددة. الأنواع الرئيسية لاتصالات محول 3 طور هي:

اتصال Delta-Delta (Δ-Δ)

اتصال النجوم (Y-Δ)

اتصال دلتا ستار (Δ-y)

نجم النجوم (Y-Y) اتصال

اتصال متعرج (ZZ)

1. اتصال دلتا-دلتا (Δ-Δ)

يعد اتصال Delta-Delta أحد أكثر اتصالات المحولات شيوعًا والقوة 3 طور. في هذا التكوين ، يتم توصيل اللفات الأولية والثانوية للمحول في شكل ثلاثي. هذا يعني أن كل متعرج يشكل حلقة مغلقة ، مما يخلق اتصال دلتا.

المزايا:

القدرة على نقل الطاقة العالية.

لا مطلوب محايد.

يمكن التعامل مع الأحمال غير متوازنة بشكل جيد.

مثالي للتطبيقات عالية التحميل والمحرك.

عيوب:

يمكن أن يؤدي إلى خلل الجهد في النظام في ظل ظروف معينة.

في حالة وجود خطأ ، لا يحتوي اتصال دلتا على محايد لتوفير مرجع للكشف عن الأخطاء.

التطبيقات الشائعة:

تستخدم في التطبيقات عالية الطاقة حيث يتم توازن الحمل.

مناسبة للتطبيقات الصناعية ، مثل المحركات والآلات الكبيرة.

2. اتصال النجوم (Y-Δ)

في اتصال النجوم-دلتا ، يتم توصيل اللف الأساسي بتكوين النجوم ، في حين أن اللف الثانوي متصل بتكوين دلتا. يستخدم هذا النوع من الاتصال بشكل شائع لمحولات التنحي.

المزايا:

يقلل الجهد على الجانب الثانوي.

يوفر نقطة محايدة على الجانب الأساسي.

يمكن أن تصمد أمام الحمولة الزائدة والأخطاء.

عيوب:

يتطلب دائرتان منفصلتان للفولتية العالية.

ليس كفاءة مثل اتصال دلتا بحت في بعض السيناريوهات.

التطبيقات الشائعة:

المحولات في شبكات توزيع الطاقة.

تستخدم في أنظمة التوزيع الثانوية منخفضة الجهد.

3. اتصال دلتا ستار (Δ-y)

في اتصال دلتا ستار ، يتم توصيل اللفات الأولية بتكوين دلتا ، بينما يتم توصيل اللفات الثانوية بتكوين النجوم. يتم استخدام هذا التكوين في أنظمة نقل الجهد العالي لتقليل مستويات الجهد إلى مستوى أكثر أمانًا وقابلة للاستخدام للمستهلكين.

المزايا:

يوفر نقطة محايدة على الجانب الثانوي ، مما يسمح بتوريد كل من الأحمال ذات الطور الواحد وثلاث مراحل.

جيد للإرسال لمسافات طويلة لأنه يقلل من خسائر الخط.

عيوب:

قد يحدث خلل الجهد إذا كانت إحدى المراحل لا تعمل بشكل صحيح.

قد تنشأ قضايا التأريض في الجانب الثانوي.

التطبيقات الشائعة:

تستخدم في أنظمة النقل والتوزيع الكهربائية لأغراض الجهد.

وجدت في أنظمة الطاقة السكنية والتجارية.

4. اتصال النجوم (Y-Y)

في تكوين النجوم ، يتم توصيل كل من اللفات الأولية والثانوية في ترتيب النجوم. يستخدم هذا التكوين بشكل شائع في الأنظمة التي يتعين على كل من الجانب الأساسي والثانوي الحصول على نقاط محايدة.

المزايا:

يوفر كل من الجانبين الأساسي والثانوي نقطة محايدة ، مما يجعل من السهل الاتصال بحمل متوازن.

يعمل بشكل جيد لإرسال الجهد المتوسط.

عيوب:

عرضة لمشكلات التحول في الطور في ظروف معينة.

أكثر عرضة للأخطاء والقضايا الأرضية بسبب وجود نقطتين محايدتين.

التطبيقات الشائعة:

شبكات توزيع الطاقة السكنية.

أنظمة الجهد المنخفض إلى المتوسط.

5. اتصال متعرج (ZZ)

يعد اتصال التعرج تكوينًا أقل شيوعًا ولكنه يستخدم في بعض الحالات الخاصة ، مثل التأريض ومشكلات جودة الطاقة المحددة. يساعد اتصال متعرج على قمع التوافقيات وتقليل التيار الأرضي.

المزايا:

قمع التوافقيات ويقلل من عدم استقرار النظام.

يساعد في التأريض في الأنظمة التي قد تتسبب فيها اتصالات أخرى.

عيوب:

مجمع لتنفيذ وصيانة.

أقل كفاءة مقارنة بالتكوينات الأخرى.

التطبيقات الشائعة:

محولات التأريض.

المستخدمة في الحالات التي يكون فيها القمع التوافقي أمرًا بالغ الأهمية.

تكوينات الأسلاك ونسب الجهد

يعد فهم نسب الجهد في اتصالات محول 3 طور أمرًا بالغ الأهمية للأسلاك الصحيحة. تعتمد نسبة الجهد على نوع اتصال المحول المستخدم.

اتصال Delta-Delta: لا تغيير في نسبة الجهد. الجهد الأساسي والثانوي هي نفسها.

اتصال النجوم-دلتا: الجهد على الجانب الثانوي أقل بعامل √3.

اتصال Delta-Star: يتم تقليل الجهد على الجانب الثانوي بعامل √3.

اتصال النجوم: لا يوجد تغيير في نسبة الجهد ، ولكن اعتبارات التأريض مهمة.

الصيغة العامة لنسب الجهد في محولات 3 طور هي:

أين:

الخامس _{ص حافة} هو الجهد الأساسي.

الخامس _ثانوي هو الجهد الثانوي.

ن _صrimary هو عدد المنعطفات في اللف الابتدائي.

ن _ثانوي هو عدد المنعطفات في اللف الثانوي.

تطبيقات المحولات ثلاثية الطور

يتم استخدام محولات المرحلة 3 في مجموعة واسعة من التطبيقات بسبب براعة وكفاءتها. بعض الاستخدامات الرئيسية تشمل:

نقل الطاقة وتوزيعها: محولات 3 طور ضرورية لتكثيف الفولتية أو تنحدرها في أنظمة نقل الطاقة. تستخدم خطوط النقل عالية الجهد محولات لتقليل الجهد إلى مستويات آمنة للاستخدام السكني والتجاري.

التطبيقات الصناعية: تعتمد الآلات الكبيرة والمحركات وغيرها من المعدات الصناعية على أنظمة ثلاثية الطور من أجل الأداء الأمثل وكفاءة الطاقة.

تصحيح عامل الطاقة: غالبًا ما يتم استخدام المحولات في اتصالات دلتا ستار أو النجوم في أنظمة تصحيح عامل الطاقة لإدارة موازنة التحميل والكفاءة في المصانع الصناعية.

أنظمة الطاقة المتجددة: في أنظمة الطاقة الشمسية وطاقة الرياح ، يتم استخدام محولات ثلاثية الطور لتوصيل الطاقة التي تم إنشاؤها بالشبكة ، مما يضمن نقل مستقر وفعال