Соединение звездой схема: Звезда и треугольник принцип подключения. особенности и работа

6.2. Соединение в звезду. Схема, определения

     Если концы всех фаз генератора соединить в общий узел, а начала фаз соединить с нагрузкой, образующей трехлучевую звезду сопротивлений, получится трехфазная цепь, соединенная звездой. При этом три обратных провода сливаются в один, называемый нулевым или нейтральным. Трехфазная цепь, соединенная звездой, изображена на рис. 7. 1.

Рис. 6.1

     Провода, идущие от источника к нагрузке называют линейными проводами, провод, соединяющий нейтральные точки источника N_и приемника N’ называют нейтральным (нулевым) проводом.     Напряжения  между началами фаз  или между линейными проводами называют линейными напряжениями. Напряжения между началом и концом фазы или между линейным и нейтральным проводами называются фазными напряжениями.       Токи в фазах приемника или источника называют фазными токами, токи в линейных проводах — линейными токами. Так как линейные провода соединены последовательно с фазами источника и приемника, линейные токи при соединении звездой являются одновременно фазными токами.

I_л = I_ф.

Z_N — сопротивление нейтрального провода.

     Линейные напряжения равны геометрическим разностям соответствующих фазных напряжений

(7.1)

     На рис. 6.2 изображена векторная диаграмма фазных и линейных напряжений симметричного источника.

Рис. 6.2

       Из векторной диаграммы видно, что

       При симметричной системе ЭДС источника линейное напряжение больше фазного в √3 раз.

U_л = √3 U_ф

       Если конец каждой фазы обмотки генератора соединить с началом следующей фазы, образуется соединение в треугольник. К точкам соединений обмоток подключают три линейных провода, ведущие к нагрузке.         На

рис. 6.3 изображена трехфазная цепь, соединенная треугольником. Как видно из рис. 6.3, в трехфазной цепи, соединенной треугольником, фазные и линейные напряжения одинаковы.

U_л = U_ф

       I_A, I_B, I_C — линейные токи;

       I_ab, I_bc, I_ca— фазные токи.

       Линейные и фазные токи нагрузки связаны между собой первым законом Кирхгофа для узлов а, b, с.

Рис. 6. 3

       Линейный ток равен геометрической разности соответствующих фазных токов.     На рис. 7.4  изображена  векторная  диаграмма трехфазной цепи, соединенной треугольником при симметричной нагрузке. Нагрузка является симметричной, если сопротивления фаз одинаковы. Векторы фазных токов совпадают по направлению с векторами соответствующих фазных напряжений, так как нагрузка состоит из активных сопротивлений.

Рис. 6.4

       Из векторной диаграммы видно, что

,

I_л = √3 I_ф- при симметричной нагрузке.

     Трехфазные цепи, соединенные звездой, получили большее распространение, чем трехфазные цепи, соединенные треугольником. Это объясняется тем, что, во-первых, в цепи, соединенной звездой, можно получить два напряжения: линейное и фазное. Во-вторых, если фазы обмотки электрической машины, соединенной треугольником, находятся в неодинаковых условиях, в обмотке появляются дополнительные токи, нагружающие ее. Такие токи отсутствуют в фазах электрической машины, соединенных по схеме «звезда». Поэтому на практике избегают соединять обмотки трехфазных электрических машин в треугольник.

Что такое Star Connection? Свойства, применение, схема

В трехфазной электрической системе в основном используются два типа соединения — 1. Соединение звездой и 2. Соединение треугольником. В этой статье мы собираемся обсудить звездную связь. В следующей статье мы поговорим о соединении треугольником. Однофазная энергосистема имеет два проводника, фазу и нейтраль, тогда как трехфазная энергосистема имеет как минимум три проводника, а иногда и четыре проводника. В звездообразном соединении можно увидеть иногда три проводника, а иногда четыре проводника.

Что такое Star Connection?

В трехфазной системе, где все три фазы соединены в общую точку. Эта общая точка известна как нейтральная точка. И этот тип соединения известен как Star Connection. Соединение звездой будет называться трехфазной трехпроводной системой, когда используются только три провода под напряжением. А соединение звездой будет называться трехфазной четырехпроводной системой, когда используются все три фазы и нулевой провод. Нейтральный провод подключается к нейтральной точке, к которой подключены все три фазы. Поскольку соединение звездой выглядит как английская буква «Y», оно также известно как соединение звездой.

Читайте также:  Что такое Delta Connection? Свойства, Применение, Диаграмма

Символ Соединения Звездой

Здесь вы можете увидеть символ Соединения Звездой. Он имеет три открытых конца и точку соединения. Это три конца для трех фаз, а точка соединения является нейтральной точкой.

Схема соединения звездой

Здесь представлена ​​схема соединения звездой.

Свойства соединения звездой

1. При соединении звездой все три фазы подключаются к нейтральной точке. Если напряжение на всех фазах и ток в каждой фазе равны, то напряжение в нейтральной точке будет равно нулю.

2. При соединении звездой линейное напряжение и фазное напряжение различны. Линейное напряжение в 3 раза меньше фазного напряжения. Линейное напряжение измеряется между любыми двумя фазами, тогда как фазное напряжение измеряется между любой одной фазой и нейтралью.

3. При соединении звездой у нас может быть два разных напряжения, поэтому мы можем соединить его с двумя разными цепями, работающими при двух разных напряжениях. Например, из трехфазной системы 440 В мы можем получить два разных напряжения, например 440 В и 230 В.

4. При соединении звездой линейный ток равен фазному току.

5. При соединении звездой требуется меньшая изоляция для каждой фазы, так как фазное напряжение меньше линейного.

См. также:  Пример электрического баланса и несимметричной нагрузки, схема линейный ток в соединении звезда

Формула мощности при соединении в звезду:

Здесь VL = линейное напряжение

           VPh = фазное напряжение нейтраль, поэтому мы можем получить два разных напряжения от одной и той же энергосистемы.

2. Поскольку отдельные фазы находятся под низким напряжением, требуется меньшая изоляция, что снижает стоимость.

3. При соединении по схеме «звезда» линейный ток равен фазному току, поэтому можно использовать защитные устройства с малым током.

4. Соединения звездой можно использовать как для низковольтных, так и для высоковольтных систем. Низкое напряжение может быть получено из любой фазы и нейтрали, тогда как высокое напряжение может быть получено из двух фаз.

5. При соединении звездой возможны как трехфазные трехпроводные, так и трехфазные четырехпроводные системы.

См. также:  Переходное напряжение, причина, источники, последствия, защита

Применение и использование соединения звездой

1. Соединение звездой используется как для низковольтных, так и для высоковольтных систем передачи и распределения.

2. Равномерное соединение звездой также используется для выработки электроэнергии. Потому что мы знаем, что генератор переменного тока на электростанции всегда соединен звездой.

3. Соединение звездой используется для пуска тяжелых асинхронных двигателей для уменьшения пускового тока при пуске.

4. Соединение звездой используется, когда однофазные устройства работают, получая питание от трехфазной системы.

Читайте также:  

Благодарим Вас за посещение сайта. продолжайте посещать для получения дополнительных обновлений.

WAZIPOINT

Источник: Б.Л. Тереза ​​Книга

практически снизится до нуля, тогда как EBN и ECN поднимутся почти до полного напряжения первичной линии. Эту трудность смещения (или плавающей) нейтрали можно устранить, подключив первичную нейтраль (показанную на рисунке пунктиром) обратно к генератору, чтобы первичная катушка А могла получать требуемую мощность между своей линией и нейтралью.

Следует отметить, что если однофазная нагрузка подключена между линиями a и b, произойдет аналогичный, но менее выраженный сдвиг нейтрали, что приведет к перенапряжению на одном или нескольких трансформаторах.

Еще одним преимуществом стабилизации первичной нейтрали путем ее подключения к нейтрали генератора является устранение искажений фазных напряжений вторичной обмотки. Это объясняется следующим образом. Для подачи синусоидального напряжения необходимо иметь синусоидальную волну потока в сердечнике, но из-за характеристик железа синусоидальная волна потока требует третьей гармонической составляющей в токе возбуждения.

Поскольку частота этого компонента в три раза превышает частоту контура, в любой момент времени он стремится либо к нейтральной точке, либо от нее во всех трех трансформаторах.

Если первичная нейтраль изолирована, ток тройной частоты не может протекать. Следовательно, поток в сердечнике не может быть синусоидальным, поэтому напряжения искажаются. Но если первичная нейтраль заземлена, т. е. соединена с нейтралью генератора, то это обеспечивает путь для трехчастотных токов и ЭДС. и трудность преодолена.

Еще один способ избежать этой проблемы, связанной с колебанием нейтрали, состоит в том, чтобы снабдить каждый из трансформаторов третьей или третичной обмоткой с относительно низким номиналом в кВА. Эта третичная обмотка соединена с ∆ и образует цепь, в которой может протекать трехчастотная составляющая тока намагничивания (при изолированной нейтрали — нет).

В этом случае синусоида напряжения, приложенного к первичной обмотке, приведет к синусоиде фазного напряжения на вторичной обмотке. Как сказано выше, преимущество этого соединения заключается в том, что изоляция подвергается нагрузке только в пределах напряжения между линией и нейтралью, т. е. 58 % напряжения в линии.

Применение трансформатора соединения звезда-звезда

• Этот тип трансформатора редко используется из-за проблем с несбалансированными нагрузками.
• Экономичен для небольших высоковольтных трансформаторов, так как количество витков на фазу и требуемая изоляция меньше.

Линейное напряжение и ток трехфазного трансформатора

Соотношение напряжений при соединении звездой и трехфазным трансформатором звезды

Отношение линейных напряжений на первичной и вторичной сторонах равно коэффициенту трансформации трансформаторов.

Это фазное напряжение между нейтральной точкой и любым из соединений линии составляет 1/√3 × В _L напряжения сети.

Трехфазное напряжение и ток

VP = VL ÷ Star VP = VL ÷ Star

Подключение	Фазовое напряжение	Линейное напряжение	Фазовый ток	Ток линии
	9002
9002
9009.	IP = IL	IL = IP
Delta	VP = VL 0	VP = VL 3	VP.1 VL = VP	IP = IL ÷ √3	IL = √3 × IP

, где снова, VL IS-Line-Line-Line-Line-Line-Line-Line-Line-Line-Line-Line-Line-Line-Line-Line-Line-Line-Line-Line-Line-Line-Line-Line-Line-Line-Line-Line-Line-Line-line VP — фазное напряжение на первичной или вторичной стороне.

Преимущества соединения «звезда-звезда»

Основным преимуществом соединения «звезда-звезда» трансформатора является наличие в этой процедуре нейтральной клеммы. Следовательно, его можно использовать там, где первичная и вторичная обмотки требуют нейтрали, а напряжения средние и высокие.

Основные недостатки соединения «звезда-звезда» и методы решения

Если подключена несимметричная нагрузка и имеется нейтральная система, фазные напряжения имеют тенденцию к серьезному дисбалансу. Таким образом, без нейтрального соединения соединение «звезда-звезда» не подходит для несимметричной нагрузки.

Ток намагничивания трансформатора изменяется несинусоидально и содержит третью гармонику. Третья гармоника равна нулю для трехфазной симметричной нагрузки, добавляющей каждую из трех фазных величин гармоник в нейтральной точке соединения звезды. Но при несбалансированной нагрузке оно не становится равным нулю.

Методы решения проблемы несимметрии и третьей гармоники в соединении звезда-звезда распределительного трансформатора следующие:

1. Жесткое заземление нейтрали;
2. Обеспечение третичной обмотки.

Надежное заземление нейтрали между нейтралью первичной обмотки трансформатора и нейтралью генератора может обеспечить низкое сопротивление заземления.

Обеспечение третьей обмоткой в ​​дополнение к первичной и вторичной обмоткам в трансформаторе, соединенном звездой-звездой, который известен как третья обмотка или третичные обмотки.