ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ
ΤΡΙΦΑΣΙΚΟΙ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ΤΡΙΦΑΣΙΚΟΣ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΗΣ ΤΡΟΠΟΙ ΣΥΝΔΕΣΗΣ ΤΡΙΦΑΣΙΚΟΥ ΤΥΛΙΓΜΑΤΟΣ: ΤΡΙΓΩΝΟ ΑΣΤΕΡΑΣ ΤΕΘΛΑΣΜΕΝΟΣ ΑΣΤΕΡΑΣ ΤΡΕΙΣ ΜΟΝΟΦΑΣΙΚΟΙ Μ/Σ ΚΟΙΝΟΣ ΠΥΡΗΝΑΣ ΜΕ ΤΡΙΑ ΔΙΠΛΑ ΤΥΛΙΓΜΑΤΑ
ΤΡΙΦΑΣΙΚΟΙ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ΣΥΝΔΕΣΜΟΛΟΓΙΑ ΑΣΤΕΡΑ - ΑΣΤΕΡΑ ΣΥΝΔΕΣΜΟΛΟΓΙΑ ΑΣΤΕΡΑ - ΑΣΤΕΡΑ
ΤΡΙΦΑΣΙΚΟΙ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ΣΥΝΔΕΣΜΟΛΟΓΙΑ ΤΡΙΓΩΝΟΥ - ΑΣΤΕΡΑ ΣΥΝΔΕΣΜΟΛΟΓΙΑ ΤΡΙΓΩΝΟΥ - ΑΣΤΕΡΑ
ΤΡΙΦΑΣΙΚΟΙ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ΣΥΝΔΕΣΜΟΛΟΓΙΑ ΑΣΤΕΡΑ - ΤΕΘΛΑΣΜΕΝΟΥ ΑΣΤΕΡΑ ΣΥΝΔΕΣΜΟΛΟΓΙΑ ΑΣΤΕΡΑ - ΤΕΘΛΑΣΜΕΝΟΥ ΑΣΤΕΡΑ
ΤΡΙΦΑΣΙΚΟΙ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΗ ΣΥΝΔΕΣΜΟΛΟΓΙΑ ΤΩΝ ΤΥΛΙΓΜΑΤΩΝ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΟΥΜΕ ΚΑΙ ΤΟΝ ΑΝΑΛΟΓΟ ΣΥΜΒΟΛΙΣΜΟ: ΤΡΙΓΩΝΟ: D, d ΑΣΤΕΡΑΣ: Υ, y ΤΕΘΛΑΣΜΕΝΟΣ ΑΣΤΕΡΑΣ: Z, z
ΤΡΙΦΑΣΙΚΟΙ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ
ΤΡΙΦΑΣΙΚΟΙ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ
ΤΡΙΦΑΣΙΚΟΙ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ
ΤΡΙΦΑΣΙΚΟΙ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ
ΤΡΙΦΑΣΙΚΟΙ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ Οι συνδεσμολογίες που χρησιμοποιούνται στην πράξη είναι: Αστέρας – Τρίγωνο, μεταξύ γεννήτριας και γραμμής Υ.Τ. Αστέρας – Αστέρας, μεταξύ γραμμών Υ.Τ. Τρίγωνο – Αστέρας, μεταξύ Υ.Τ και καταναλωτή. Οι συνηθέστερες ομάδες συνδεσμολογίας είναι οι Υy5, Dy5, Yd5 και Υz5.
ΤΡΙΦΑΣΙΚΟΙ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ
ΤΡΙΦΑΣΙΚΟΙ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ
ΤΡΙΦΑΣΙΚΟΙ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ
ΤΡΙΦΑΣΙΚΟΙ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ
ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΜΟΝΟΦΑΣΙΚΩΝ Μ/Σ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΜΟΝΟΦΑΣΙΚΩΝ Μ/Σ ΠΡΟΫΠΟΘΕΣΕΙΣ ΙΔΙΑ ΟΝΟΜΑΣΤΙΚΗ ΤΑΣΗ ΠΡΩΤΕΥΟΝΤΟΣ / ΔΕΥΤΕΡΕΥΟΝΤΟΣ ΙΔΙΟ ΛΟΓΟ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥ ΙΔΙΑ ΤΑΣΗ ΒΡΑΧΥΚΥΚΛΩΣΗΣ ΤΑΥΤΙΣΗ ΠΟΛΙΚΟΤΗΤΑΣ Η ΙΣΧΥΣ ΤΩΝ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΩΝ ΔΕΝ ΘΑ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΔΙΑΦΕΡΕΙ ΠΟΛΥ (ΤΟ ΠΟΛΥ ΜΕΧΡΙ 1:3) ΠΩΣ ΜΠΟΡΟΥΜΕ ΝΑ ΕΛΕΓΞΟΥΜΕ ΤΗ ΣΩΣΤΗ ΣΥΝΔΕΣΜΟΛΟΓΙΑ ΜΕΤΑΞΥ ΤΩΝ ΑΚΡΟΔΕΚΤΩΝ ΤΩΝ Μ/Σ ?
ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΡΙΦΑΣΙΚΩΝ Μ/Σ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΡΙΦΑΣΙΚΩΝ Μ/Σ ΠΡΟΫΠΟΘΕΣΕΙΣ ΙΔΙΑ ΟΝΟΜΑΣΤΙΚΗ ΤΑΣΗ ΠΡΩΤΕΥΟΝΤΟΣ / ΔΕΥΤΕΡΕΥΟΝΤΟΣ ΙΔΙΟ ΛΟΓΟ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥ ΙΔΙΑ ΤΑΣΗ ΒΡΑΧΥΚΥΚΛΩΣΗΣ ΙΔΙΑ ΟΜΑΔΑ ΣΥΝΔΕΣΜΟΛΟΓΙΑΣ ΙΔΙΑ ΑΚΟΛΟΥΘΙΑ ΦΑΣΕΩΝ Η ΙΣΧΥΣ ΤΩΝ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΩΝ ΔΕΝ ΘΑ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΔΙΑΦΕΡΕΙ ΠΟΛΥ (ΤΟ ΠΟΛΥ ΜΕΧΡΙ 1:3) ΠΩΣ ΜΠΟΡΟΥΜΕ ΝΑ ΕΛΕΓΞΟΥΜΕ ΤΗ ΣΩΣΤΗ ΣΥΝΔΕΣΜΟΛΟΓΙΑ ΜΕΤΑΞΥ ΤΩΝ ΑΚΡΟΔΕΚΤΩΝ ΤΩΝ Μ/Σ ?
ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ Μ/Σ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ Μ/Σ Ο ΚΑΘΕ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΗΣ ΔΙΝΕΙ ΜΕΡΟΣ ΤΗΣ ΙΣΧΥΟΣ ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΗΝ ΟΝΟΜΑΣΤΙΚΗ ΤΟΥ ΙΣΧΥ. Ο Μ/Σ ΜΕ ΤΗ ΜΙΚΡΟΤΕΡΗ ΤΑΣΗ ΒΡΑΧΥΚΥΚΛΩΣΗΣ ΑΝΑΛΑΜΒΑΝΕΙ ΦΟΡΤΙΟ ΜΕΓΑΛΎΤΕΡΟ ΑΠΟ ΑΥΤΟ ΠΟΥ ΤΟΥ ΑΝΑΛΟΓΕΙ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΗΝ ΟΝΟΜΑΣΤΙΚΗ ΤΟΥ ΙΣΧΥ. ΔΕΝ ΒΑΖΟΥΜΕ ΣΕ ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ΠΟΥ ΕΧΟΥΝ ΣΧΕΣΗ ΟΝΟΜΑΣΤΙΚΗΣ ΙΣΧΥΟΣ ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΗ ΑΠΟ 3:1. Ο ΜΙΚΡΟΤΕΡΟΣ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΗΣ ΘΑ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΕΧΕΙ ΛΙΓΟ ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΗ ΤΑΣΗ ΒΡΑΧΥΚΥΚΛΩΣΗΣ ΓΙΑ ΝΑ ΜΗΝ ΔΗΜΙΟΥΡΓΟΥΝΤΑΙ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΥΠΕΡΦΟΡΤΙΣΕΩΣ ΤΟΥ.
ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ Μ/Σ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ Μ/Σ
ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΗΣ 1: ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΗΣ 2:
ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ
ΜΕΤΑΒΑΤΙΚΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΗ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ΜΕΤΑΒΑΤΙΚΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΗ Πότε εμφανίζονται: Όταν συνδέεται το πρωτεύον του μετασχηματιστή στο δίκτυο. Όταν συμβεί βραχυκύκλωμα στο δευτερεύον υπό πλήρη τάση στο πρωτεύον.
ΜΕΤΑΒΑΤΙΚΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΗ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ΜΕΤΑΒΑΤΙΚΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΗ Συνέπειες: Εμφάνιση μεγάλων ρευμάτων (πολλαπλάσιων των ονομαστικών). Ανάπτυξη μηχανικών δυνάμεων οι οποίες δρουν επί των τυλιγμάτων.
ΘΟΡΥΒΟΣ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΩΝ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ΘΟΡΥΒΟΣ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΩΝ Ο θόρυβος των μετασχηματιστών οφείλεται στο φαινόμενο της μαγνητοσυστολής, δηλαδή στην μεταβολή των διαστάσεων των ελασμάτων του πυρήνα υπό την επίδραση του Μ.Π. Η βελτίωση της ποιότητας των ελασμάτων και η προσεκτική κατασκευή του πυρήνα μπορούν να μειώσουν τα επίπεδα θορύβου. Συνήθως γίνονται προσπάθειες να μειωθεί η εκπομπή του ήχου από το λέβητα.
ΑΥΤΟΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ Χρησιμοποιούνται συνήθως όταν πρέπει να γίνουν μικρές αλλαγές στο επίπεδο τάσης ενός κυκλώματος. Για παράδειγμα όταν πρέπει να αποκατασταθεί η πτώση τάσης μιας μεγάλης σε μήκος γραμμής μεταφοράς. Τύλιγμα Σειράς Τάση Σειράς Vse Κοινό Τύλιγμα Κοινή Τάση Vc Μετασχηματιστής Αυτομετασχηματιστής
ΑΥΤΟΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ Πλεονεκτήματα (σε σχέση με μετασχηματιστή αντίστοιχης ισχύος): Μικρότερο μέγεθος. Μικρότερες Απώλειες. Μικρή πτώση τάσης. Μικρότερο κόστος κατασκευής. Μικρότερο ρεύμα διέγερσης Μειονεκτήματα: Γαλβανική σύνδεση μεταξύ υψηλής και χαμηλής τάσης. Ανάγκη για μεγαλύτερες μονώσεις. Μεγάλο ρεύμα βραχυκύκλωσης.
ΑΥΤΟΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ISE VSE IL VH VL IC Μπορούμε να μικρίνουμε απεριόριστα το τύλιγμα σειράς?
ΑΥΤΟΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ISE VSE IL VH VL IC Πλεονέκτημα Φαινόμενης Ισχύος: Η Ισχύς που μεταφέρεται από την είσοδο στην έξοδο του αυτομετασχηματιστή είναι μεγαλύτερη από την ισχύ που διέρχεται από τα τυλίγματά του. Όσο μικρότερο είναι το τύλιγμα σειράς τόσο μεγαλύτερο είναι το πλεονέκτημα αυτό. VL VH IL IC ISE VSE
ΑΥΤΟΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ISE VSE IL VH VL IC Πλεονέκτημα Φαινόμενης Ισχύος: Η Ισχύς που μεταφέρεται από την είσοδο στην έξοδο του αυτομετασχηματιστή είναι μεγαλύτερη από την ισχύ που διέρχεται από τα τυλίγματά του. Όσο μικρότερο είναι το τύλιγμα σειράς τόσο μεγαλύτερο είναι το πλεονέκτημα αυτό. VL VH IL IC ISE VSE
ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ΑΣΚΗΣΗ 1 (ΤΡΙΦΑΣΙΚΟΙ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ) Ένας 3Φ Μ/Σ Dy11 με ονομαστική ισχύ 45kVA και ονομαστικό λόγο μετασχηματισμού 8000/400V, παρουσιάζει σύνθετη αντίσταση με τιμή 80+j300Ω (ανοιγμένη στο πρωτεύον). Τα στοιχεία του κλάδου διέγερσης είναι Rfe=350kΩ και Xm=70kΩ. Αν η τάση πρωτεύοντος στο μετασχηματιστή έχει τιμή 7967V και η σύνθετη αντίσταση του φορτίου είναι Ζ=3,2+j1,5Ω ποιά είναι η τάση στο δευτερεύον; Ποιά η διακύμανση της τάσης του μετασχηματιστή; Να υπολογιστούν οι απώλειες και ο βαθμός απόδοσης του μετασχηματιστή. Αν το φορτίο αποσυνδεθεί από τα άκρα του μετασχηματιστή και στη θέση του τοποθετηθεί ένας πυκνωτής –j3,5Ω ποιά θα είναι η τάση στο δευτερεύον; Ποιά η διακύμανση της τάσης του μετασχηματιστή;
ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ΑΣΚΗΣΗ 2 (ΤΡΙΦΑΣΙΚΟΙ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ) Ένας 3Φ Μ/Σ Dd0 με ονομαστική ισχύ 100000kVA και ονομαστικό λόγο μετασχηματισμού 230/115kV, παρουσιάζει σύνθετη αντίσταση με τιμή 7,94+j21,8Ω (ανοιγμένη στο δευτερεύον). Τα στοιχεία του κλάδου διέγερσης είναι Rfe=43,7kΩ και Xm=7,94kΩ. Να σχεδιαστεί το ισοδύναμο κύκλωμα της μιας φάσης του μετασχηματιστή ως προς τη πλευρά της χαμηλής τάσης. Αν ο Μ/Σ τροφοδοτεί φορτίο 80MVA με συντελεστή ισχύος 0,85 επαγωγικό και τάση 115kV , να υπολογιστεί η διακύμανση της τάσης. Να υπολογιστεί ο βαθμός απόδοσης του Μ/Σ
ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ΑΣΚΗΣΗ 3 (ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΩΝ) Τρείς μονοφασικοί μετασχηματιστές διανομής συνδέονται παράλληλα και τροφοδοτούν φορτίο 100kVA, στα 240V/50Hz με συντελεστή ισχύος 0,8 επαγωγικό. Τα στοιχεία των μετασχηματιστών είναι: Μ/Σ 1: 20kVA, 2400/240V – 50Hz, Zeq=3+j5Ω (ανοιγμένη στο πρωτεύον). Μ/Σ 2: 40kVA, 2400/240V – 50Hz, Zeq=1,5+j2,5Ω (ανοιγμένη στο πρωτεύον). Μ/Σ 3: 80kVA, 2400/240V – 50Hz, Zeq=0,75+j1,25Ω (ανοιγμένη στο πρωτεύον). Τα ρεύματα διέγερσης των μετασχηματιστών θεωρούνται αμελητέα. Υπολογίστε τα ρεύματα στα πρωτεύοντα τυλίγματα των μετασχηματιστών. Υπολογίστε το ρεύμα, την ισχύ και τον συντελεστή ισχύος στην είσοδο. Υπολογίστε τα ποσοστά φόρτισης των μετασχηματιστών σε σχέση με τις ονομαστικές τους ικανότητες.
ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ΑΣΚΗΣΗ 4 (ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ Μ/Σ) Δυο τριφασικοί Μ/Σ Ι και ΙΙ, τάσης 6000V/500V, Υy0, ονομαστικής ισχύος S1=250kVA, uk1=5%, και S2=100kVA, uk2=4% συνδέονται παράλληλα. Πόσο μπορεί να γίνει το συνολικό δευτερεύον ρεύμα, χωρίς να υπερβούμε το ονομαστικό ρεύμα κανενός Μ/Σ; ΑΣΚΗΣΗ 5 (ΑΥΤΟΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΗΣ) Ενας Μ/Σ με ονομαστική ισχύ 100VA και ονομαστικό λόγο τάσεων 120V/12V πρόκειται να συνδεθεί ως αυτομετασχηματιστής ανύψωσης. Στο πρωτεύον του μετασχηματιστή εφαρμόζεται τάση 120V. Ποια είναι η τάση στην έξοδο του αυτομετασχηματιστή; Υπολογίστε την φαινόμενη ισχύ του αυτομετασχηματιστή. Να υπολογιστεί το πλεονέκτημα της φαινόμενης ισχύος του παραπάνω αυτομετασχηματιστή έναντι του συμβατικού μετασχηματιστή. Θα μπορούσε να υλοποιηθεί η παραπάνω διάταξη σε πραγματικές συνθήκες;
ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ΑΣΚΗΣΗ 6 (ΑΥΤΟΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ) Τρείς αυτομετασχηματιστές χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση μιας γραμμής διανομής των 12,6kV με μια άλλη γραμμή των 13,8kV (πολικές τάσεις). Oι αυτομετασχηματιστές πρέπει να διαχειριστούν ισχύ 2000kVA. Οι τρείς φάσεις συνδέονται σε αστέρα με ουδέτερο. Ποιος είναι ο λόγος μετασχηματισμού Nc/Nse, ώστε να υλοποιηθεί η παραπάνω συνδεσμολογία; Πόση φαινόμενη ισχύ θα διαχειρίζονται τα τυλίγματα των αυτομετασχηματιστών; Αν ένας από τους αυτομετασχηματιστές συνδεόταν ως συμβατικός μετασχηματιστής, ποιες θα ήταν οι προδιαγραφές του;