การเปลี่ยนแปลงจากการกระจายแบบสามเฟสที่ไม่มีความเป็นกลางเป็นการบริโภคแบบสามเฟสที่มีความเป็นกลางได้อย่างไร

กริดการกระจายทั่วไปจะจ่ายไฟ AC 6 หรือ 10 กิโลโวลต์ให้กับสถานีย่อยใกล้กับผู้บริโภค โดยทั่วไปแล้วจะทำกับสายสามเฟสโดยไม่มีความเป็นกลาง - เพียงสามสายที่ขนานกัน จากนั้นจะมีหม้อแปลงไฟฟ้าที่ลดแรงดันไฟฟ้าให้เหลือประมาณ 110 หรือ 230 โวลต์ AC

ผู้บริโภคมักจะมีโหลดเฟสเดียวและที่นี่มาเป็นกลาง - ตอนนี้เรามีสายสามเฟสและลวดเป็นกลางเป็นเอาท์พุทหม้อแปลงและโหลดเฟสเดียวเหล่านั้นจากผู้บริโภคที่แตกต่างกันเชื่อมต่อกับเฟสในแฟชั่นรอบโรบิน กระแสไฟฟ้าที่เป็นกลางจะถูกลดทอนหวังและเฟสจะดำเนินการกระแสเท่ากัน ทว่าถ้าโหลดมีความสมดุลอย่างสมบูรณ์แบบขั้นตอนต่าง ๆ จะดำเนินการกระแสต่าง ๆ ในด้านทุติยภูมิของหม้อแปลงและความแตกต่างคือกระแสที่ไหลผ่านเป็นกลาง

ที่ถูกกล่าวถึงในด้านหลักและสายไฟฟ้าแรงสูงที่มีเพียงสายสามเฟสและไม่มีสายกลาง

เครือข่ายการกระจายทั่วไปในออสเตรเลียจะมีลักษณะดังนี้

ส่วน "MV" เป็นระบบ "สามสาย" ที่เชื่อมต่อกับเดลต้าดังนั้นคุณจึงยืนยันได้อย่างถูกต้องว่าไม่มีสายเป็นกลาง แต่มีเป็นเส้นทางสำหรับเป็นกลางหรือ "ศูนย์ลำดับ" กระแสน้ำจะไหลลงไปที่พื้นผ่านสายดิน 'ซิกแซ็ก' หม้อแปลงที่ติดตั้งเพื่อวัตถุประสงค์นี้ (เหตุผลในการติดตั้งหม้อแปลงสายดินควรได้รับคำถามและคำตอบแยกต่างหาก)

มีปรากฏการณ์บางอย่างที่อาจก่อให้เกิดกระแสเป็นกลางบนสายส่ง MV แต่โหลด LV ไม่สมดุลซึ่งทำให้กระแสไหลในจุดดาว / เป็นกลางของ LV ไม่ก่อให้เกิด MV เป็นกลางปัจจุบัน

ทำไมถึงเป็นอย่างนั้น?

ภาพด้านบนแสดงเดลต้า HV ระบบ LV แบบดาวลงดิน มีโหลดเฟสเดียวซึ่งดึงกระแส 1 หน่วย (1 pu) ของกระแสจากขดลวด LV 1 โดยที่กระแสไหลกลับผ่านทางเป็นกลาง LV

เกิดอะไรขึ้นกับ HV?

ขดลวด HV และ LV ของหม้อแปลงแต่ละตัวจะถูกนำมารวมกับสนามแม่เหล็กด้วยแกนเหล็กดังนั้นจึงต้องใช้กฎหมาย "amp-turns balance" การอนุรักษ์พลังงานคือการใช้ระหว่างคู่ของขดลวด HV และ LV, HV1-LV1, HV2-LV2 และ HV3-LV3

นั่นหมายความว่ากระแส 1 pu ในขดลวด LV 1 จะต้องมีความสมดุลโดยกระแส 1 pu ในขดลวด HV1 และเนื่องจากไม่มีกระแสไหลใน LV2 หรือ LV3 จึงไม่มีกระแสอาจไหลใน HV2 หรือ HV 3

ตามกฎปัจจุบันของ Kirchoff กระแส 1 pu ใน Winding HV1 ต้องได้มาจากสาย HV L1 และสาย HV L2 นั่นคือ:

สำหรับ delta-HV ระบบ LV แบบมีกราวด์ดาวฤกษ์โหลด LV แบบเฟสเดียวจะปรากฏเป็นโหลดแบบเฟส - ทู - เฟสในระบบ HV

นี่เป็นการตอบคำถามเดิมของคุณ: ไม่ว่าโหลดบนฝั่ง LV จะไม่สมดุลกันหรือไม่กระแสที่เป็นกลางจะไหลไปทางด้าน HV ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องใช้สายกลาง

สิ่งนี้นำไปสู่คำถามที่ว่า: "หากไม่ต้องการลวดที่เป็นกลางในระบบที่เชื่อมต่อกับเดลต้าทำไมเราถึงต้องวางหม้อแปลงสายดินลงไป"

สองสามเหตุผลที่ฉันสามารถนึกได้ - แม้ว่าฉันจะไม่แน่ใจกับสิ่งเหล่านี้ดังนั้นอย่าอ้างฉันที่นี่ ...

1. หากไม่มีการเชื่อมต่อกับโลกเครือข่ายของเดลต้าจะลอยไปตามพื้นดินและอาจมีศักยภาพใด ๆ ที่สัมพันธ์กับพื้นดิน นั่นคือระบบ MV สามารถเพิ่มขึ้นได้ถึง 132,000V เหนือระดับแรงดันไฟฟ้าภาคพื้นดิน หม้อแปลงสายดินจำเป็นต้องเชื่อมต่อระบบ MV กับกราวด์และป้องกันไม่ให้มันลอยตัวไปสู่แรงดันไฟฟ้าที่เป็นอันตราย
2. กระแสศูนย์ลำดับที่เป็นกลาง ' จะไหลบนเครือข่าย MV เช่นจากกระแสการชาร์จของสายตัวเก็บประจุ(แก้ไข 2015-09-22: กระแสชาร์จมีความสมดุลภายใต้สภาวะปกติ) หม้อแปลงสายดินให้ตำแหน่งศูนย์ลำดับเหล่านี้ไป
3. หม้อแปลงสายดินจะเป็นเส้นทางกลับที่น่าสนใจที่สุดสำหรับกระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่เกิดจากความผิดพลาดของสายกราวด์ ดังนั้นจึงเป็นสถานที่ที่น่าสนใจในการวางรีเลย์ตรวจจับความผิดพลาดของโลก

$\Delta$ ) และผู้ใช้ที่เชื่อมต่อกับแต่ละเฟสของหม้อแปลงที่เชื่อมต่อดาวด้วยเป็นกลาง

กระแสจะไม่ไหลในอีกสองขั้นตอนดังนั้นภาระจะไม่เปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าในอีกสองบรรทัดของทุติยภูมิ

สำหรับการอ้างอิงฉันได้ภาพนี้จากศาสตราจารย์ ฝรั่งเศส Mastri ภาพนิ่ง

ด้านแรงดันไฟฟ้าหลัก / สูงของระบบสามารถจัดการกระแสเฟสที่ไม่สมดุล แต่สำหรับการใช้ทรัพยากรที่เหมาะสมพวกเขาควรจะมีความสมดุล เช่นถ้าแต่ละเฟสมีค่าสูงสุดที่อนุญาตคือ 1,000A ถ้ากระแสจริงคือ 1,000, 900, 1100 คุณจะต้องลดภาระโดยรวมเพื่อรักษาค่ากระแสสูงสุดที่ <= 1,000A ดังนั้นคุณลดขนาดได้ 1000/1100 = 0.9091 ในแต่ละเฟสให้ 909, 818, 1000 แอมป์หรือรวม 2727A แทนที่จะเป็น 3000 สูงสุดดังนั้นการจัดการพลังงานประมาณ 91% ของสิ่งที่ควรจะเป็น

หากคุณป้อนสามเฟสโดยไม่เป็นกลางกับเดลต้าที่เชื่อมต่อกับหม้อแปลงหลักและเชื่อมต่อกับขดลวดเอาท์พุตสามเฟสในโหมดดาวคุณจะได้รับความเป็นกลาง (จุดกึ่งกลางของเดลต้า) บวก 3 x เฟส โหลดทุติยภูมิจะต้องมีความสมดุลหากจำเป็นต้องมีกระแสหลักเฟสที่สมดุล thusly: