Y或Delta连接的优点/缺点


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我一直在研究整个课程的三相系统(大学学位的第一年)。我现在已经完成,并且我知道“ Y”(星号)或“ Delta”(三角形)连接。我已经对它们进行了很多计算,但是我不知道它们具有的不同应用程序,并且我想了解以下内容以增加我的知识。

我想知道不同用途的哪个更好(Y或Delta),它们必须具有优点和缺点,但是我从来没有被告知是哪个。我试图在Internet上进行一些研究,但没有找到一个特别好的答案。我只看到了Y和Delta电机启动的优点和缺点,但是我更多地是从“电路”的角度考虑。

我对这个主题真的很感兴趣,但是我只是从计算的角度看过它。如果有人可以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。


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三角形有几个简单的优点:在连接2个三角形有线电路的变压器中,即使在初级绕组中丢失了一个,次级绕组也可以将所有三相全部淘汰。有时您不想支付第四根导线的费用(但是没有魔术,您需要足够的铜横截面来容纳某处的所有电流)。
2014年

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星型的一个简单优点是,有时您希望使用较低电压的单相。像在英国一样,向房子提供230伏的相到星点电压,为工业机械提供所有3相的英国,因此可以从相到相利用400伏的电压。因此,星形有线配电系统可以为您提供低压单相电源,并且可以选择三角形或星形连接到大负载
2014年

Answers:


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两种系统的应用截然不同。是的,在某些领域它们之间有很多交叉,但是两者更适合某些应用。

以电机为例。三角洲在驱动电机方面远胜于星形电机。使用delta,您可以形象地看到围绕三角形循环的波,并且该波使电动机旋转。当波在相位周围移动时,它会有效地拖曳电机。它使电机设计真正简单有效。对于星型,情况并非如此,实际上,您必须尝试将三个单相电动机组合在一起,

但是,当您要在多个电路或设备之间分配负载,并且每个相上的负载可能不相等(不平衡系统)时,星形排列将具有巨大的优势。星形的每个分支()本身就是一个独立的电路。每个阶段的负载都特定于该阶段,并且它们之间的影响很小。

还有第三种布置,有点像星形和三角形之间的中途-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,并且没有公共的中性点。这实际上很少见,但是我想无论如何我应该在这里提及。它基本上将星形配置与完全隔离结合在一起,因此可以具有一些安全优势(例如在普通的单相电源上配备隔离变压器),但不值得拥有一个不带中性点的系统。

为了阐明我关于围绕三角形旋转的波浪的意思,这是我敲掉的一个小动画:

在此处输入图片说明


注意:今天是圣诞节,我喝醉了,就我所知,这可能全是胡言乱语。


+1,最后的音符让我微笑。只是好奇,我不确定我是否知道您所说的三角形中的“波动”是什么,以及星形中是否需要3个单相电动机。交流电动机在星形上运行良好,它们的转矩/速度曲线不同-转矩较小,因此它们通常在星形下“软启动”,然后切换为增量。
米斯特先生2014年

每个星相都有一个单独的实体。是的,它们都一起工作,但它们不是增量的同质项。如您所注意到的,星形电动机没有扭矩,因此通常需要特殊处理才能使其启动和运行。这并不是说他们没有自己的位置,但是使用更简单的delta方法在扭矩和成本上更为普遍。
Majenko

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如果用一个圆代替三角形的三角形,并在该圆上放置一个正弦波周期,然后旋转它(更改正弦波的相位),则可以看到该波绕圆轴旋转。
Majenko 2014年

是的,我现在看到了。但这不是磁场无论做什么,无论是δ还是星形(仅在原点具有不同的相位)?我认为星形是向绕组施加相中性电压的一种方法,而δ是一种施加相-相的方法。
米斯特先生2014年

physique.vije.net/TSTI/6_tensions.gif显示相中性(V)和相相电压(U)-因此,星形和三角形应具有相似的转矩和电流,并由一个恒定的系数关联。
米斯特先生2014年

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Delta非常适合平衡的三相负载,并且在消除三次谐波方面具有很大的优势。(您可能在本课程中对此进行了介绍。)

增量的一个问题是没有星形/星形,因此无法连接需要中性连接的负载。因此,欧洲家庭配电通常是到本地变压器的三相delta,电压为10-20 kV,该变压器的初级绕组和星形/星形的星形/星形。每个家庭都将从连接到星形接点和地面的相线和零线供电。


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您可以通过正确的绕组比从中获得相同的电压和相同的功率。我所看到的优势通常与您希望各阶段引用其他内容有关。

Y的一个优点是,您可以获得一种将所有三相对称地引用到相同电压(通常是地)的方法。如果您有480 VAC的线对线三相交流电,那么这些电压与电子设备所处金属盒中的电压之间的距离就不会告诉您。如果该盒接地,但交流线都在10 kV之外从地面上,绝缘会发生不良情况。将中性线接地可以避免这种情况,并确保所有三条线始终在可接受的接地电压范围内。

由于类似的原因,保持中立也可以减少噪音。如果交流电源线可能突然相对于接地的外壳偏移,则该共模噪声可能会通过寄生电容耦合并给控制和感应电路造成严重破坏。

有了中性点,您就可以为故障,不平衡或谐波电流明确定义一个中性路径。那些具有确定的接地路径的电流意味着可以更容易地检测到它们并对其进行反应。

三角洲没有明显的接地点;AC线通常都相对于地面浮动。现在,有例外。我见过将一相接地的角接地系统。我已经看到与地球相关的一个相位的中心抽头。但是我认为可以说这些是骇客,试图为应该是Y 形变数添加地面参考,但这并不是出于历史原因。

您为什么不希望提及地球?远距离动力传输。接地电压因位置而异;您不仅可以将一栋建筑物的地面与另一栋建筑物的地面绑在一起,否则您将拥有接地环路,并且恒定电流会流过中性线/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,则delta可以避免不必要的不​​必要的额外电缆敷设,从而节省金钱。

因此,我通常看到的是在工业环境中完成工作的方式是:在整个配置中一直以增量配置运行电源,然后再转换为Y,以获取设备的本地接地参考。


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在重负荷电力世界中,当产生电力时,会使用多相(3)相增量,这也是消耗大电量的首选方法。相负载将达到平衡,振动最小化,电缆容量最大化,...

在电源世界之外,单相也很方便。


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从电力系统的角度来看,两者在保护方面截然不同。例如,在三角形排列中,检测接地故障不是那么简单(除非您也有接地变压器)。根据您的情况,三角洲可能没有接地参考可能是有利还是不利(例如,接地故障不会导致故障电流流过)。通常选择变压器配置以适合现有的基础设施。您可能需要某个向量组tranny来匹配两个现有网络,并且使用不同的delta和star组合可以实现不同的向量移位。


“三角洲通常没有接地参考”-在我使用的电源系统中,三角洲系统始终通过接地变压器接地。我从未见过完全不接地的增量系统。
叶立昂2015年

是的,我认为“通常”在这里是错误的-我想到的是工业应用,周围有一些较旧的不接地的三角洲系统。在我从事过的任何分配/传输系统中,我都从未见过。
Raggles

我不建议使用不接地的增量系统,但我已经看到并使用了很多系统。我相信对于中心点接地的Y系统来说,这种情况非常牢固,尽管它的价格更高一些。此外,尽管Y系统可以作为3线系统运行,但运行所有4线仍具有运行优势(例如,接地故障敏感性)。系统可靠性将支付选择接地的Y AND并连接第4根导线的额外费用。
汤姆·约翰逊

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在三角形连接中,需要较高的电流,但在星形连接中,电流是三角形连接的三分之一,因此为了保护电动机免受高启动电流的影响,电动机在启动过程中以星形连接。但是转矩直接与电压的平方成正比,因此要使感应电动机具有更好的性能,就需要将其成三角形连接。因此通常将星三角起动器用于感应电动机。


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如果增量/增量变压器的一个初级故障,则次级仍将具有所有三相。只是三角形的性质。通常在小型装置上利用该属性将变压器成本降低1/3。(在美国称为开放式三角洲) 在此处输入图片说明

浮动(无地面参考)Delta通常在船舶上发现,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(“地面”)的故障。由于多种原因,他们不希望接地短路以使多余的电流通过船体的某些部位,也不希望在公海的关键演习中停止电动机。但是最大的因素可能是由于电化腐蚀,因为许多大型船舶依靠主动施加的电压和电流使船体成为被腐蚀的伏打桩中的阴极。将多兆瓦的推进电路接地会使其成为一个肯定的挑战。

相对于船体的德尔塔电路电压可以通过简单的电子设备保持在合理的范围内,因为任何主要的漂移基本上都等于静电的电流,多余的电流可以通过一些中等阻抗的电阻,齐纳二极管和就像附着在船体和所有三个阶段之间。

同样,回到陆地上,如果将三角洲/三角洲与星形/三角洲变压器(或星形/三角洲三角洲/ wye)并联,则会旋转各相并最终得到6相系统,该系统用于某些大型工业既可以用于非常大的电动机(在每相上具有更平滑的转矩和更合理的安培数),也可以在整流成直流电之前(纹波较小)使用。缺点vs三相需要两倍的零件和连接复杂性,其中3种连接方式均可顺时针abc或CCW cba顺畅旋转。在6个阶段中,您可以使它们混乱,而不是abcdef或fedcba,您可能会不小心像adcfeb一样在列表中来回跳回,这很可能会抽动而根本不会转动,或者非常粗糙且效率低下。


我认为您的第一段是错误的。如果您在增量/增量变压器的输入上失去相位,则实际上是在对它进行单相处理。在将V / 2施加到串联连接的线圈上时,所有三个绕组将同相或反相。
晶体管

到20世纪中叶,电力公司通常只使用2个变压器相来为需要120/240单相和大约240v 3相的小型商业客户提供4线制240/208/120开放式三角形。单个208支腿被认为不是稳定的(在其他支腿上有负载),仅很少使用。
Max Power

您可以发布指向图表或文章的链接吗?我看不到它如何工作。您可能还会提到哪个国家使用了这种方法。有了这些电压,听起来像北美。
晶体管

好。那些都仍然具有三相,但是去除了绕组或线圈。一读对我来说你的第一句话不清楚。如果您嵌入该文章中的图片2(b)(并提供源引用),您的意思将会非常清楚。
晶体管

yourelectrichome.com/2011/05/…如果将两个次级绕组之一集中在中心,则从中心抽头到每个角都会有两个120和208“百搭腿”。这在美国,但是可能在任何三相供电的地方使用。(它只是节省了一个变压器的成本)另一种变型将角部接地,并且没有中心抽头。它通常用于偏远的小负载,例如农田中的灌溉泵和枢轴马达。
Max Power

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摆脱布线程序(互联网上有数千个链接和图片)。Delta通常被使用并获得最佳效率,但只有一件事是因为较大的电动机需要更高的电流,并且在这些电流量下可能会使系统的某些组件(内部或外部)失效。然后,在开始时需要使用星形接线。因此,有时我们将其称为软启动。

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