Menyeimbangkan transformator
Tegangan antara setiap fase jaringan AC tiga fase dan kabel netral idealnya adalah 220 volt. Namun, ketika beban yang berbeda, sifat dan ukurannya berbeda, dihubungkan ke masing-masing fase jaringan daya, terkadang terjadi ketidakseimbangan tegangan fase yang cukup signifikan.
Jika resistansi beban sama, arus yang mengalir melaluinya juga akan sama satu sama lain. Jumlah geometris mereka akan menjadi nol. Tetapi sebagai akibat dari ketidaksetaraan arus ini di kabel netral, arus penyeimbang muncul (titik nol bergeser) dan tegangan deviasi muncul.
Tegangan fase berubah relatif satu sama lain dan ditemukan ketidakseimbangan fase... Konsekuensi dari ketidakseimbangan fase tersebut adalah peningkatan konsumsi listrik dari jaringan dan pengoperasian penerima listrik yang tidak tepat, yang menyebabkan kerusakan, kerusakan, dan keausan dini pada isolasi. Dalam situasi seperti itu, keamanan pengguna terganggu.
Untuk sumber daya tiga fase otonom, beban fase yang tidak rata dipenuhi dengan semua jenis kerusakan mekanis. Akibatnya, terjadi kerusakan penerima listrik, kerusakan sumber listrik, peningkatan konsumsi oli, bahan bakar, dan cairan pendingin untuk genset. Pada akhirnya, biaya listrik secara umum dan bahan habis pakai untuk generator meningkat.
Untuk menghilangkan ketidakseimbangan fasa, menyamakan tegangan fasa, Anda harus terlebih dahulu menghitung arus beban untuk masing-masing dari tiga fasa. Namun, tidak selalu memungkinkan untuk melakukan ini sebelumnya. Pada skala industri, kerugian akibat ketidakseimbangan tegangan fasa bisa sangat besar, dan efek ekonomi sampai batas tertentu sangat merusak.
Untuk menghilangkan tren negatif, Anda perlu menerapkan penyeimbangan fase... Untuk tujuan ini, yang disebut transformator balun digunakan.
Dalam transformator tiga fase, belitan fase tegangan tinggi dan tegangan rendah terhubung bintang, perangkat penyeimbang tambahan dibangun dalam bentuk belitan tambahan yang mengelilingi belitan tegangan tinggi. Belitan tambahan ini dirancang untuk menahan arus kontinu dari beban pengenal trafo, yaitu. untuk arus pengenal satu fasa. Belitan termasuk dalam pemutusan kabel netral transformator dari perhitungan berikut.
Dalam kasus penyamaan arus dalam konduktor netral, karena beban yang tidak seimbang, fluks urutan-nol dalam sirkuit magnetik (belitan transformator operasi) akan sepenuhnya dikompensasi oleh fluks urutan-nol yang diarahkan berlawanan dari belitan penyeimbang. Bagaimanapun, ketidakseimbangan tegangan fase benar-benar dicegah.
Diagram pengkabelan belitan transformator penyeimbang fase tiga fase ditunjukkan pada Gambar 1.
Beras. 1. Perangkat trafo penyeimbang
1) Sirkuit magnetik tiga tahap dari transformator tiga fase.
2) Kumparan tegangan tinggi.
3) Belitan tegangan rendah.
4) Berliku dari putaran kompensasi.
5) Jarak irisan.
6) Ujung belitan kompensasi terhubung ke bagian netral dari belitan tegangan rendah.
7) Ujung koil kompensasi yang dikeluarkan.
Karakteristik energi dari transformator tersebut, kerugian menganggur, korsleting dan lain-lain, sejak penambahan alat penyeimbang, hampir tidak berubah, tetapi rugi-rugi listrik dalam jaringan berkurang secara signifikan. Dengan pembebanan fasa yang tidak seragam, sistem tegangan fasa simetris dengan cara yang sama seperti saat menghubungkan belitan sesuai dengan skema zigzag bintang.
Menyeimbangkan trafo TST
Perhitungan dan percobaan para peneliti menunjukkan bahwa dengan pencocokan belitan kompensasi dan belitan kerja yang benar, tegangan pada belitan kompensasi transformator dengan perangkat penyeimbang, sama dengan arus pengenal pada konduktor netral, mencapai nilai dari penyeimbangan tegangan fasa pengenal pada bagian netral belitan dengan tegangan EMF urutan-nol rendah yang timbul dari belitan operasi ke nol.
Desain ini secara signifikan mengurangi resistansi urutan-nol dari transformator daya tiga fase. Hal ini memberikan peningkatan yang signifikan pada arus hubung singkat satu fasa dan merupakan salah satu keunggulan utama trafo balun, karena memberikan penyesuaian yang andal dan mudah perlindungan relai dan operasi hubung singkat yang andal.
Selain itu, efek destruktif dari arus hubung singkat fase tunggal yang besar pada belitan transformator penyeimbang jauh lebih sedikit daripada arus hubung singkat tanpa adanya belitan penyeimbang, karena fluks asimetris urutan-nol yang kuat dan merusak sekarang sepenuhnya terkompensasi.