Dengeleme transformatörleri
Üç fazlı AC şebekesinin her fazı ile nötr tel arasındaki voltaj ideal olarak 220 volttur. Bununla birlikte, güç şebekesinin fazlarının her birine doğası ve boyutu farklı olan farklı yükler bağlandığında, bazen faz voltajlarında oldukça önemli bir dengesizlik meydana gelir.
Yük dirençleri eşit olsaydı, içinden geçen akımlar da birbirine eşit olurdu. Geometrik toplamları sıfır olacaktır. Ancak nötr teldeki bu akımların eşitsizliğinin bir sonucu olarak, eşitleyici bir akım ortaya çıkar (sıfır noktası kaydırılır) ve bir sapma voltajı belirir.
Faz voltajları birbirine göre değişir ve bir faz dengesizliği bulunur... Böyle bir faz dengesizliğinin sonucu, şebekeden elektrik tüketiminin artması ve elektrik alıcılarının arızalanmasına, hasar görmesine ve erken aşınmasına neden olan elektrik alıcılarının yanlış çalışmasıdır. yalıtım. Böyle bir durumda, kullanıcıların güvenliği tehlikeye girer.
Otonom üç fazlı güç kaynakları için, fazların eşit olmayan yükü her türlü mekanik hasarla doludur. Sonuç olarak, elektrik alıcılarında arıza, güç kaynaklarının bozulması, jeneratör için artan yağ, yakıt ve soğutma sıvısı tüketimi vardır. Sonuçta hem genel olarak elektriğin hem de jeneratörün sarf malzemelerinin maliyeti artıyor.
Faz dengesizliğini gidermek için faz voltajlarını eşitleyin, önce üç fazın her biri için yük akımlarını hesaplamanız gerekir. Ancak, bunu önceden yapmak her zaman mümkün değildir. Endüstriyel ölçekte, faz voltajı dengesizliğinden kaynaklanan kayıplar çok büyük olabilir ve ekonomik etkisi bir dereceye kadar yıkıcı olabilir.
Olumsuz eğilimleri ortadan kaldırmak için uygulamanız gerekir faz dengeleme... Bu amaçla balun transformatörleri denir.
Üç fazlı bir transformatörde, hem yüksek hem de düşük voltajın faz sargıları yıldız bağlantılıdır, yüksek voltaj sargılarını çevreleyen ek bir sargı şeklinde ek bir dengeleme cihazı inşa edilmiştir. Bu ek sargı, transformatörün nominal yükünün sürekli akımına dayanacak şekilde tasarlanmıştır, yani. bir fazın anma akımı için. Sargı, aşağıdaki hesaplamadan transformatörün nötr tel kopmasına dahil edilir.
Dengesiz bir yük nedeniyle nötr iletkendeki akımın dengelenmesi durumunda, manyetik devredeki (çalışan transformatörlerin sargıları) sıfır bileşen akıları, dengeleme sargısının zıt yönlü sıfır bileşen akıları tarafından tamamen telafi edilecektir. Sonuçta faz gerilim dengesizliği tamamen önlenmiş olur.
Üç fazlı bir faz dengeleme transformatörünün sargılarının bağlantı şeması Şekil 1'de gösterilmektedir.
Pirinç. 1. Dengeleme trafosunun cihazı
1) Üç fazlı bir transformatörün üç kademeli manyetik devresi.
2) Yüksek gerilim bobinleri.
3) Alçak gerilim sargıları.
4) Telafi edici dönüşlerden sarma.
5) Aralık takozları.
6) Alçak gerilim sargılarının nötr kısmına bağlanan kompanzasyon sargısının ucu.
7) Kompanzasyon bobininin dışarı çıkan ucu.
Bu tür transformatörlerin enerji özellikleri, boşta kayıplar, kısa devre ve diğer dengeleme cihazı eklendiğinden beri neredeyse değişmez, ancak şebekedeki elektrik kayıpları önemli ölçüde azalır. Düzgün olmayan faz yüklemesinde, faz voltajı sistemi, sargıları yıldız zikzak şemasına göre bağlarken olduğu gibi simetriktir.
Dengeleme trafosu TST
Araştırmacıların hesaplamaları ve deneyleri, kompanzasyon ve çalışma sargılarının dönüşlerinin doğru bir şekilde eşleştirilmesiyle, transformatörün kompanzasyon sargısındaki voltajın, nötr iletkendeki anma akımına eşit olan dengeleme cihazı ile değere ulaştığını göstermiştir. çalışma sargılarından kaynaklanan düşük sıfır bileşenli EMF voltajı ile sargıların nötr kısmındaki nominal faz voltajının sıfıra dengelenmesi.
Bu tasarım, üç fazlı bir güç transformatörünün sıfır bileşen direncini önemli ölçüde azaltır. Bu, tek fazlı kısa devre akımlarında önemli bir artış sağlar ve güvenilir ve kolay ayarlama sağladığı için balun transformatörlerin ana avantajlarından biridir. röle koruması ve güvenilir kısa devre çalışması.
Ek olarak, büyük bir tek fazlı kısa devre akımının böyle bir dengeleme transformatörünün sargıları üzerindeki yıkıcı etkisi, bir dengeleme sargısının yokluğunda kısa devre akımından çok daha azdır, çünkü yıkıcı güçlü sıfır bileşenli asimetrik akı şimdi tamamen telafi edildi.