Sirkuit Transformator Tiga Fasa

Karena tiga fase sering digunakan untuk sistem distribusi daya, masuk akal jika kita memerlukan transformator tiga fase untuk dapat menaikkan atau menurunkan tegangan.

Ini hanya sebagian yang benar, karena transformator fase tunggal biasa dapat disatukan untuk mengubah daya antara dua sistem tiga fase dalam berbagai konfigurasi, menghilangkan persyaratan untuk transformator tiga fase khusus.

Namun, trafo tiga fase khusus dibuat untuk tugas tersebut dan mampu bekerja dengan kebutuhan material yang lebih sedikit, ukuran yang lebih kecil, dan bobot yang lebih ringan dibandingkan dengan trafo modularnya.

Gulungan dan Sambungan Transformator Tiga Fasa

Trafo tiga fase dibuat dari tiga set gulungan primer dan sekunder, masing-masing gulungan dililitkan di sekitar satu kaki rakitan inti besi. Pada dasarnya terlihat seperti tiga trafo satu fasa yang berbagi inti gabungan seperti pada Gambar di bawah.

Inti transformator tiga fasa memiliki tiga set belitan.

Kumpulan gulungan primer dan sekunder tersebut akan dihubungkan dalam konfigurasi atau Y untuk membentuk satu kesatuan yang utuh. Berbagai kombinasi cara belitan ini dapat dihubungkan bersama akan menjadi fokus bagian ini.

Apakah set belitan berbagi rakitan inti yang sama atau setiap pasangan belitan adalah transformator terpisah, opsi koneksi belitan adalah sama:

Utama - Sekunder

• Y - Y
• Y -
• Δ - Y
• Δ -

Alasan pemilihan konfigurasi Y atau untuk koneksi belitan transformator adalah sama seperti untuk aplikasi tiga fase lainnya:Koneksi Y memberikan peluang untuk tegangan ganda, sementara koneksi menikmati tingkat keandalan yang lebih tinggi (jika salah satu belitan gagal terbuka, dua lainnya masih dapat mempertahankan tegangan saluran penuh ke beban).

Mungkin aspek terpenting dari menghubungkan tiga set belitan primer dan sekunder bersama-sama untuk membentuk bank transformator tiga fase adalah memperhatikan pentahapan belitan yang tepat (titik-titik yang digunakan untuk menunjukkan “polaritas” belitan).

Ingat hubungan fase yang tepat antara belitan fase dan Y:(Gambar di bawah)

(Y) Titik tengah "Y" harus mengikat semua titik "-" atau semua "+" menjadi satu. (Δ) Polaritas belitan harus ditumpuk secara komplementer ( + ke -).

Mendapatkan pentahapan yang benar saat belitan tidak ditampilkan dalam konfigurasi Y atau biasa bisa jadi rumit. Mari saya ilustrasikan, dimulai dengan gambar di bawah ini.

Masukan A₁ , B₁ , C₁ dapat disambungkan baik "Δ" atau "Y", seperti halnya output A₂ , B₂ , C₂ .

Pengkabelan Fasa untuk Transformator “Y-Y”

Tiga trafo individu harus dihubungkan bersama untuk mengubah daya dari satu sistem tiga fase ke sistem tiga fase lainnya. Pertama, saya akan menunjukkan koneksi kabel untuk konfigurasi Y-Y:

Pengkabelan fasa untuk transformator “Y-Y”.

Perhatikan pada Gambar di atas bagaimana semua ujung belitan yang ditandai dengan titik dihubungkan ke fase masing-masing A, B, dan C, sedangkan ujung non-titik dihubungkan bersama untuk membentuk pusat setiap “Y”.

Memiliki set belitan primer dan sekunder yang terhubung dalam formasi “Y” memungkinkan penggunaan konduktor netral (N₁ dan N₂ ) di setiap sistem tenaga.

Pengkabelan Fasa untuk Transformator “Y-Δ”

Sekarang, kita akan melihat konfigurasi Y-Δ:

Pengkabelan fase untuk transformator “Y-Δ”.

Perhatikan bagaimana gulungan sekunder (set bawah, Gambar di atas) terhubung dalam rantai, sisi "titik" dari satu gulungan terhubung ke sisi "non-titik" berikutnya, membentuk loop .

Pada setiap titik sambungan antara pasangan belitan, dibuat sambungan ke saluran sistem tenaga kedua (A, B, dan C).

Pengkabelan Fasa untuk Transformator “Δ-Y”

Sekarang, mari kita periksa sistem -Y pada gambar di bawah ini.

Pengkabelan fase untuk transformator “Δ-Y”.

Konfigurasi seperti itu (Gambar di atas) akan memungkinkan penyediaan beberapa voltase (saluran ke saluran atau saluran ke netral) dalam sistem tenaga kedua, dari sistem tenaga sumber yang tidak memiliki netral.

Pengkabelan Fasa untuk Transformator “Δ-Δ”

Dan akhirnya, kita beralih ke konfigurasi -Δ:

Pengkabelan fase untuk transformator “Δ-Δ”.

Ketika tidak diperlukan konduktor netral dalam sistem tenaga sekunder, skema sambungan -Δ (Gambar di atas) lebih disukai karena keandalan yang melekat pada konfigurasi .

Pengkabelan Fasa untuk Transformator “V” atau “terbuka-Δ”

Mempertimbangkan bahwa konfigurasi dapat beroperasi dengan memuaskan tanpa satu belitan, beberapa perancang sistem tenaga memilih untuk membuat kumpulan trafo tiga fasa dengan hanya dua trafo, yang mewakili konfigurasi -Δ dengan belitan yang hilang di kedua sisi primer dan sekunder:

“V” atau “open-” memberikan daya 2- hanya dengan dua transformator.

Konfigurasi ini disebut “V” atau “Open-.” Tentu saja, masing-masing dari dua trafo harus dibesar-besarkan untuk menangani jumlah daya yang sama dengan tiga dalam konfigurasi standar, tetapi ukuran, berat, dan keunggulan biaya secara keseluruhan sering kali sepadan.

Namun, perlu diingat bahwa dengan satu set belitan hilang dari bentuk , sistem ini tidak lagi memberikan toleransi kesalahan dari sistem -Δ normal. Jika salah satu dari dua transformator gagal, tegangan dan arus beban pasti akan terpengaruh.

Contoh Kehidupan Nyata

Foto berikut (gambar di bawah) menunjukkan deretan transformator step-up di bendungan pembangkit listrik tenaga air Grand Coulee di negara bagian Washington.

Beberapa trafo (berwarna hijau) dapat dilihat dari sudut pandang ini, dan mereka telah dikelompokkan menjadi tiga:tiga trafo per pembangkit listrik tenaga air, dihubungkan bersama dalam beberapa bentuk konfigurasi tiga fase.

Foto tersebut tidak menunjukkan koneksi belitan primer, tetapi tampaknya sekunder terhubung dalam konfigurasi Y, yaitu hanya ada satu isolator tegangan tinggi besar yang menonjol dari setiap transformator.

Hal ini menunjukkan bahwa sisi lain dari setiap belitan sekunder transformator berada pada atau dekat potensial tanah, yang hanya dapat terjadi pada sistem Y.

Bangunan di sebelah kiri adalah pembangkit tenaga listrik, di mana generator dan turbin ditempatkan. Di sebelah kanan, dinding beton miring adalah muka hilir bendungan:

LEMBAR KERJA TERKAIT:

• Lembar Kerja Sirkuit 3-Fase Delta dan Wye