Y 或 Delta 连接的优点/缺点

电器工程 三相
2022-01-07 04:42:01

我一直在研究一门学科的整个课程的三阶段系统(大学学位的第一年)。我现在已经完成了,我知道“Y”(星形)或“Delta”(三角形)连接。我用他们做了很多计算,但是我不知道他们有什么不同的应用程序,我想知道以下内容以增加我的知识。

我想知道哪个更好(Y或Delta)用于不同的目的,它们必须有其优点和缺点,但我从未被告知它们是哪些。我试图在互联网上做一些研究,但我没有找到特别好的答案。我只看到了Y和Delta电机启动的优缺点,但我更多的是从“电路”的角度思考。

我对这个主题真的很感兴趣,但我只是从计算的角度看到了它。如果有人能向我解释一下使用这两种连接的主要优点和缺点,我将不胜感激。谢谢你。

4个回答

这两个系统有非常不同的应用。是的,它们在某些领域有很多交叉,但两者更适合某些应用。

以电机为例。Delta在驱动电机方面远胜于star。使用 delta,您可以看到围绕三角形循环的波,正是该波使电机转动。当波围绕相位移动时,它有效地拖动电机。它使电机设计变得非常简单和高效。星型并非如此,本质上您必须尝试将三个单相电机组合在一起,

但是,当您想要在多个电路或设备之间分配负载,并且每个相位上的负载可能不相等(不平衡系统)时,星形布置具有巨大的优势。星形(相位)的每个分支本身就是一个独立的电路。每个阶段的负载是特定于该阶段的,它们相互影响很小。

还有第三种布置,它介于星形和三角形之间——在这种布置中,每个三角形相都与自己完全独立的变压器相连,并且没有共同的中性点。这实际上很少见,但我想我还是应该在这里提一下。它基本上结合了星形布置和完全隔离,因此可以具有一些安全优势(例如在普通单相电源上安装隔离变压器),但不值得为没有公共中性点的系统带来麻烦。

为了澄清我对围绕三角洲旋转的波浪的意思,这里有一个小动画我敲了:

在此处输入图像描述


注意:今天是圣诞节,我喝醉了,就我所知,这可能完全是胡言乱语。

Delta 非常适合平衡三相负载,在消除三次谐波方面具有很大优势。(你可能在你的课程中介绍过这个。)

delta 的一个问题是没有星形/星形点,因此无法连接需要中性连接的负载。出于这个原因,欧洲国内的配电通常采用 10 - 20 kV 的三相三角形连接到具有三角形初级和星形/星形次级的本地变压器。每个家庭将由连接到星点和接地的相和中性线供电。

您可以通过正确的绕组比获得相同的电压和相同的功率。我看到的优势通常与您希望如何将阶段引用到其他内容有关。

Y 的一个优点是您可以获得一种将所有三个相位对称地参考到相同电压(通常是接地)的方法。如果您有 480VAC 线对线三相交流电,则不会告诉您这些电压与您的电子设备所在的金属盒的距离有多远。如果该盒已接地,但交流线都相距 10 kV从地面,你的绝缘会发生坏事。将中性线接地可以避免这种情况,并 100% 确保所有三根线始终处于可接受的接地电压范围内。

出于类似的原因,使用中性线也可以降低噪音。如果交流线路可能突然相对于接地外壳移动,则共模噪声会通过寄生电容耦合进来,并对您的控制和传感电路造成严重破坏。

通过中性线,您可以获得明确定义的故障、不平衡或谐波电流的中性线路径。那些有明确路径返回大地的电流意味着它们可以更容易地被检测到,从而做出反应。

台达无明显接地位置;交流线一般都相对于大地浮动。现在,也有例外。我见过一相接地的角接地系统。我在一个与地球相连的相位上看到了一个中心抽头。但我认为公平地说这些是黑客,试图为应该是 Y 型变压器添加一个地面参考,但这不是出于历史原因。

为什么你不想提及地球?远距离电力传输。接地电压因地而异;您不能只将一栋建筑物的地线连接到另一栋建筑物的地线,否则您将有一个接地回路和恒定电流流过您的中性/接地导体。如果您只处理传输,而本地接地显然不是一个因素,那么 delta 可以让您通过避免无缘无故地串接额外的电缆来节省资金。

因此,我通常在工业环境中看到的做法是以三角形配置运行电源一直到使用点,然后转换为 Y 以获得设备的本地接地参考。

如果 delta/delta 变压器的一个初级发生故障,则次级仍将具有所有三相。只是三角形的本质。一种经常被利用来将小型装置的变压器成本降低 1/3 的属性。(在美国称为开放三角洲) 在此处输入图像描述

浮动(无接地参考)Delta 经常出现在船上,它们使用探测器和监视器而不是传统的保险丝来处理船体故障(“接地”)。出于几个原因,他们不希望接地短路使过电流通过船体的某些部分,也不希望在公海的关键机动期间停止电机。但最大的因素可能是电偶腐蚀,因为许多较大的船只依靠主动施加的电压和电流使船体成为腐蚀的伏打电堆中的阴极。将多兆瓦推进电路接地到船体将使这成为挑战肯定。

相对于船体的 delta 电路电压可以通过简单的电子设备保持在合理的范围内,因为任何主要漂移基本上都是静电荷的电流等效值,并且可以通过一些中等高阻抗电阻器、齐纳二极管和就像连接在船体和所有三个阶段之间。

此外,回到陆地上,如果将 delta/delta 与 wye/delta 变压器(或 wye/wye delta/wye)并联,则旋转相位并最终得到 6 相系统,用于一些大型工业目的,在非常大的电机(更平滑的扭矩和更合理的每相电流)和整流为直流之前(纹波更小)。与 3phase 相比的缺点是需要两倍的零件和连接的复杂性,其中 3 种所有连接模式产生顺时针 abc 或 CCW cba 平滑旋转。使用 6 个阶段,您可以将它们弄乱,而不是 abcdef 或 fedcba,您可能会不小心像 adcfeb 那样在列表中前后跳动,这很可能只是抽搐而根本不转动,或者非常粗糙且效率低下。