Схема соединения трансформаторов тока и обмоток реле в полную звезду. Особенности работы релейной зашиты по этой схеме. Неполная звезда схема подключения
Как подключить трёхфазный электродвигатель на 380 Вольт
Трехфазные электродвигатели обладают более высокой эффективностью, чем однофазные на 220 вольт. Если у Вас в доме или гараже есть ввод на 380 Вольт, тогда обязательно покупайте компрессор или станок с трехфазным электродвигателем. Это обеспечит более стабильную и экономичную работу устройств. Для пуска мотора не понадобятся различные пусковые устройства и обмотки, потому что вращающееся магнитное поле возникает в статоре сразу после подключения к электросети 380 Вольт.
Выбор схемы включения электродвигателя
Схемы подключения 3-х фазных двигателей при помощи магнитных пускателей Я подробно описывал в прошлых статьях: «Схема подключения электромоторов с тепловым реле» и «Схема реверсивного пуска«.
Подключить трех фазный двигатель возможно и в сеть 220 Вольт с использованием конденсаторов по этой схеме. Но будет значительное падение мощности и эффективности его работы.
В статоре асинхронного двигателя на 380 В расположены три отдельные обмотки, которые соединяются между собой в треугольник или звезду и к трем лучам или вершинам подключаются 3 разноименные фазы.
Вы должны учитывать, что при подключении звездой пуск будет плавным, но для того что бы достичь полной мощности необходимо подключить мотор треугольником. При этом мощность возрастет в 1.5 раза, но ток при запуске мощных или средних моторов будет очень высоким, и да же может повредить изоляцию обмоток.
Перед подключением электродвигателя ознакомьтесь с его характеристиками в паспорте и на шильдике. Особенно это важно при подключении 3 фазных электродвигателей западно-европейского производства, которые рассчитаны на работу от сети напряжением 400/690. Пример такого шильдика на картинке снизу. Такие моторы подключаются только по схеме «треугольник» к нашей электросети. Но многие монтажники подключают их аналогично отечественным в «звезду» и электромоторы при этом сгорают, особенно быстро под нагрузкой.
На практике все электродвигатели отечественного производства на 380 Вольт подключаются звездой. Пример на картинке. В очень редких случаях на производстве для того что бы, выжать всю мощность используется комбинированная схема включения звезда-треугольник. Об этом подробно узнаете в самом конце статьи.
Схема подключения электродвигателя звезда треугольник
В некоторых наших электромоторах выходит всего 3 конца из статора с обмотками- это означает, что уже внутри двигателя собрана звезда. Вам только остается подключить к ним 3 фазы. А для того, что бы собрать звезду необходимы оба конца, каждой обмотки или 6 выводов.
Нумерация концов обмоток на схемах идет слева направо. К номерам 4, 5 и 6 подключаются 3 фазы А-В-С от электросети.
При соединении звездой трёхфазного электродвигателя начала его обмоток статора соединяются вместе в одной точке, а к концам обмоток подключаются 3 фазы электропитания на 380 Вольт.
При соединении треугольником статорные обмотки между собой соединяются последовательно. Практически, необходимо соединить конец одной обмотки с началом следующей. К трем точкам соединения их между собой подключаются 3 фазы питания.
Подключение схемы звезда-треугольник
Для подключения мотора по довольно редкой схеме звезды при запуске, с последующим переводом для работы в рабочем режиме в схему треугольника. Так Мы сможем выжать максимум мощности, но получается довольно сложная схема без возможности реверсирования или изменения направления вращения.
Для работы схемы необходимы 3 пускателя. На первый К1 подключено электропитание с одной стороны, а с другой — концы обмоток статора. Их же начала подключены к К2 и К3. С пускателя К2 начала обмоток подключаются соответственно на другие фазы по схеме треугольник. При включении К3 все 3 фазы закорачиваются между собой и получается схема работы звездой.
Внимание, одновременно не должны включаться магнитные пускатели К2 и К3, а то произойдет произойдет аварийное отключение автомата защиты из-за возникновения межфазного короткого замыкания. Поэтому и делается электрическая блокировка между ними- при включении одного из них размыкается блок контактами цепь управления другого.
Схема работает следующим образом. При включении пускателя К1 реле времени включает К3 и двигатель запускается по схеме звезда. По истечении заданного промежутка, достаточного для полного запуска двигателя реле времени отключает пускатель К3 и включает К2. Мотор переходит на работу обмоток по схеме треугольник.
Отключение происходит пускателем К1. При повторном запуске все снова повторяется.
jelektro.ru
Соединение звездой и треугольником обмоток
Здравствуйте, уважаемые гости и посетители сайта «Заметки электрика».
В прошлой статье я рассказал Вам про применение асинхронного двигателя и его устройство, а также подробно познакомились с двумя разновидностями асинхронного двигателя.
Сегодня я расскажу Вам про соединение звездой и треугольником обмоток асинхронных двигателей, т.к. это один из распространенных вопросов, который мне задают на личную почту.
Вспомним вкратце принцип действия асинхронного двигателя. Питание такого двигателя осуществляется от сети трехфазного переменного напряжения. В статоре имеются 3 обмотки, которые сдвинуты относительно друг друга на 120 электрических градуса. Это сделано с целью создания вращающегося магнитного поля.
Обозначаются вывода обмоток статора асинхронных двигателей следующим образом:
С1, С2, С3 – начала обмоток, С4, С5, С6 – конец обмоток. Но сейчас все чаще применяется новая маркировка выводов по ГОСТу 26772-85. U1, V1, W1 - начала обмоток, U2, V2, W2 – конец обмоток.
Выводы фазных обмоток асинхронного двигателя выводятся на клеммник или колодку и располагаются таким образом, чтобы соединения звездой или треугольником было удобно выполнить без перекрещивания с помощью специальных перемычек.
Клеммник, его еще называют «борно», чаще всего устанавливается сверху, реже – сбоку. Некоторые клеммники можно разворачивать на 180 градусов, для удобства подводки питающих кабелей.
Всего на клеммник может быть выведено 3 или 6 выводов фазных обмоток статора.
Разберем каждый случай отдельно.
Пример
Если в клеммник выведено 6 выводов обмоток статора, то асинхронный двигатель можно подключить в сеть на 2 разных уровня напряжения, отличающихся на величину в 1,73 раза (√3).
Для наглядности рассмотрим пример. Допустим, у нас имеется электродвигатель, на табличке которого указано напряжение 220/380 (В).
Что это значит?
А это значит, что если в сети уровень линейного напряжения составляет 380 (В), то обмотки статора необходимо соединить в схему звезды.
Соединение звездой
Соединение звездой фазных обмоток статора асинхронного двигателя выполняется следующим образом. Концы всех трех обмоток нужно соединить в одну точку с помощью специальной перемычки, о которой я говорил чуть выше. А на их начала подать трехфазное напряжение сети.
Из рисунка выше видно, что напряжение на фазной обмотке составляет 220 (В), а линейное напряжение между двумя фазными обмотками составляет 380 (В).
На клеммнике соединение звездой обмоток будет выглядеть следующим образом.
Соединение треугольником
Вернемся к нашему примеру.
Если в сети уровень линейного напряжения составляет 220 (В), то обмотки статора необходимо соединить в схему треугольника.
Соединение треугольником фазных обмоток статора асинхронного двигателя выполняется следующим образом.
конец обмотки фазы «А» C4 (U2) необходимо соединить с началом обмотки фазы «В» С2 (V1)
конец обмотки фазы «В» С5 (V2) необходимо соединить с началом обмотки фазы «С» С3 (W1)
конец обмотки фазы «С» С6 (W2) необходимо соединить с началом обмотки фазы «А» С1 (U1)
Места их соединения подключаются к соответствующим фазам питающего трехфазного напряжения.
Из рисунка видно, что при линейном напряжении сети 220 (В) напряжение на фазной обмотке составляет тоже 220 (В).
На клеммнике при соединении треугольником обмоток статора асинхронного двигателя специальные перемычки нужно установить следующим образом:
В нашем примере при соединении звездой и треугольником напряжение на каждой фазной обмотке асинхронного двигателя будет 220 (В).
Частный случай
Бывают ситуации, когда на клеммник асинхронного двигателя выведено всего 3 вывода, вместо 6. В этом случае соединение звездой или треугольником выполняется внутри двигателя на лобной (торцевой) его части.
Такой асинхронный двигатель можно включать в сеть только на одно напряжение, указанное на табличке с техническими данными.
В нашем примере обмотки статора асинхронного двигателя соединяются по схеме звезда и его можно включать в сеть напряжением 380 (В).
Выводы
В конце данной статьи про соединение звездой и треугольником сделаю вывод, основанный на опыте эксплуатации электродвигателей.
При соединении звездой обмоток асинхронного электродвигателя наблюдается более мягкий запуск и плавная его работа, а также возможность кратковременной перегрузки.
При соединении треугольником обмоток асинхронного электродвигателя происходит достижение его максимальной мощности, но во время пуска пусковые токи имеют большое значение. Также замечено, что при соединении треугольником двигатель больше нагревается (выявлено опытным путем с помощью тепловизора при одной и той же нагрузке).
В связи с вышесказанным, принято асинхронные двигатели средней мощности и выше запускать по схеме звезда. При наборе номинальной частоты вращения в автоматическом режиме происходит переключение его на схему треугольника. Эту схему мы с Вами рассмотрим в ближайших статьях. Следите за обновлениями на сайте.
P.S. А что делать, когда вывода фазных обмоток асинхронного двигателя не про маркированы соответствующим образом? Об этом Вы узнаете в моей статье про определение начала и конца обмоток электродвигателя. Чтобы не пропустить выход новой статьи, то подпишитесь. Форма подписки расположена в конце статьи или в правом сайтбаре.
Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:
zametkielectrika.ru
Подключение двигателя звезда-треугольник
Хотя в наше время в промышленность уже прочно вошли софтстартеры и частотные преобразователи, до сих пор еще нередко встречаются подключения электродвигателей по схеме звезда-треугольник. Для чего она применяется я расскажу в этой статье.
Я думаю многие читатели знают или хотя бы слышали, что электродвигатели обычно подключаются либо по схеме "звезда ", либо по схеме «треугольник» в зависимости от напряжения, на которое рассчитана каждая обмотка двигателя.
В случае подключения двигателя «звездой» пусковой ток, который может превосходить в 3 — 8 раз номинальный ток, меньше чем при при подключении «треугольником», но при этом и мощность двигателя будет меньше, чем заявленная паспортная. В схеме «треугольник» все происходит наоборот — двигатель работает на полную паспортную мощность, но при этом для этого типа подключения характерны высокие пусковые токи.
Для того чтобы уменьшить пусковой ток, но при этом сохранить и полную заявленную мощность двигателя и применяют переключение со «звезды» на «треугольник». При такой схеме изначальный запуск электродвигателя происходит по схеме «звезда», а после того, как двигатель разгонется и наберет обороты, происходит переключение на «треугольник». Обычно такую схема используется для двигателей большой мощности, где пусковые токи особенно высоки, что может привести к просадке напряжения в сети.
По схеме звезда-треугольник можно подключать только те двигатели, у которых обмотки рассчитаны на напряжение сети 380/660В. Также необходимо учитывать, что такая схема применима только для двигателей с легким режимом пуска, т.е центробежные насосы, вентиляторы, станки и т.д, так как в начальный момент запуска звездой до момента переключения на треугольник крутящий момент сопротивления рабочей машины, независимо от скорости вращения, должен оставаться меньшим, чем крутящий момент электродвигателя, собранного в звезду.
Схема подключения звезда-треугольник
Рассмотрим простую и наиболее часто встречающуюся схему подключения со «звезды» на «треугольник».
Схема подключения звезда-треугольник
В данной схеме применяются:
Автомат защиты двигателей (мотор-автомат) Q1 со встроенной тепловой защитой
Контакторы K1-K3 с доп. контактами
Реле времени KT4
Предохранитель F1
Стоповая кнопка S1
Пусковая кнопка S2
Электродвигатель M1
При нажатии кнопки S2 ток поступает на катушку контактора K1, замыкаются силовые контакты K1 и нормально разомкнутый контакт K1.1, который реализует самоподхват пусковой кнопки. Также подается питание на катушку реле времени K1, после чего замыкается контактор K3. Происходит запуск двигателя по схеме «звезда».
По истечении заданного времени контакт K4.1 разомкнется, обесточив катушку контактора K3, а контакт K4.2 после заданной выдержки времени замкнется, таким образом питание придет на катушку контактора K2 и произойдет переключение на «треугольник».
Контакты K2.2 и K3.2 служат для электрической блокировки, то есть для защиты от одновременного включения контакторов K2 и K3. Также для контакторов K2 и K3 желательно использовать механическую блокировку, дублирующую электрическую ( на схеме не показана). Контакт Q1 мотор-автомата служит для защиты от перегрузки двигателя.
electric-blogger.ru
Схема соединения обмоток трансформатора тока
В цепях переменного тока часто применяют электрические машины, называемые трансформаторами. Все они призваны преобразовывать значение тока, но задачи при этом могут быть совершенно разными. Поэтому в электротехнике существуют такие понятия как трансформатор тока (ТТ), напряжения (ТН) и силовой трансформатор (ТС). Любой из них будет работать только при правильной схеме соединения обмоток трансформатора.
Что такое трансформатор тока
Трансформаторами тока называют электрические приборы, которые используют в сильноточных цепях с целью проведения безопасных измерений тока, а также для подключения защитных устройств с малым внутренним сопротивлением.
Конструктивно такие устройства представляют собой маломощные трансформаторы, последовательно включаемые в цепь электрического оборудования, где присутствует напряжение среднего и высокого уровня. Во вторичной цепи прибора снимают показания.
Стандартами на трансформаторы тока нормируются такие технические показатели устройств:
Коэффициент трансформации.
Фазовый сдвиг.
Прочность изоляционного материала.
Величина нагрузочной способности во вторичке.
Маркировка клемм.
Главное правило, которое нужно помнить, собирая схему соединения обмоток трансформатора тока – недопустимость холостого хода во вторичной цепи. Исходя из этого можно выбрать такие режимы работы для ТТ:
Подключение сопротивления нагрузки.
Работа при коротком замыкании (КЗ).
Что такое трансформатор напряжения
Отдельная группа трансформаторов, применяемая в сетях переменного тока напряжением свыше 380 В. Основная задача устройств – осуществление питания приборов измерительного назначения (ИП), схем релейной защиты и гальваническая развязка оборудования от высоковольтных линий в целях безопасности обслуживающего персонала.
Конструктивное исполнение ТН принципиально не отличается от ТС. Они понижают напряжение до 100 В, которое уже поступает на ИП. Шкалы приборов градуируют, учитывая коэффициент трансформации измеряемого напряжения на первичной обмотке.
Что такое силовой трансформатор
Основные электрические машины, используемые на подстанциях и в быту – это силовые трансформаторы. Они выполняют роль преобразователей напряжения одной величины в другую, сохраняя при этом форму электрического сигнала. Бывают понижающие и повышающие электрические машины.
ТС бывают трехфазными и однофазными на две или три обмотки. Трехфазные обычно применяют для перераспределения энергии в мощных электрических сетях, однофазные можно встретить в любой бытовой аппаратуре, например, блоках питания.
Схемы подключения обмоток ТТ
Существуют такие базовые схемы соединения вторичных обмоток трансформатора тока при питании защитных релейных устройств:
Схема полной звезды. В этом случае во всех силовых фазных линиях коммутируют трансформаторы тока. Вторичные их обмотки соединяют схемой звезды с релейными обмотками. В точку нуля должны сходиться все клеммы ТТ одноименного значения. По такой схеме на короткое замыкание (КЗ) любой фазы будет реагировать свое реле. Если произойдет КЗ на земляной шине, то в звезде (в проводе нуля) сработает реле.
Схема соединения обмоток трансформатора в неполную звезду. Такой вариант предполагает установку ТТ не на все фазы, только на две. Обмотки вторичные соединяют также с реле звездой. Такая схема эффективно действует только при закорачивании между фазами. При КЗ фазы на ноль (где не был установлен ТТ) система защиты не сработает.
Схема треугольник – на трансформаторах, звезда – на реле. Здесь ТТ своими разноименными клеммами вторичных обмоток последовательно соединяют треугольником. Вершины этого треугольника переходят к лучам звезды, где реле устанавливают. Применяется при таких видах защиты схема как дистанционная и дифференциальная.
Схема соединения ТТ по принципу двух фаз разности. Схема только на междуфазные реагирует КЗ при чувствительности необходимой.
Схемы соединения обмоток трансформатора напряжения
Касаемо ТН, когда они питают релейные защиты и измерительное оборудование, используют как междуфазное напряжение, так и линейное (между фазой и землей). Самые часто используемые схемы – по принципу открытого треугольника и неполной звезды.
Треугольник применяют, когда есть необходимость двух или трех междуфазных напряжений, звезду при соединении трех ТН, если одновременно используют фазные и линейные напряжения при измерениях и защите.
Для электрических устройств с двумя дополнительными вторичными обмотками применяют схему включения, где основные обмотки первичного и вторичного назначения соединены звездой. При помощи разомкнутого треугольника собраны дополнительные обмотки. Такой схемой можно получить напряжение 0-вой последовательности для реагирования релейной системы на КЗ в цепи с заземленным проводом.
Схемы соединения обмоток трансформаторов силовых
Для трехфазных сетей существуют три основные схемы соединения обмоток силовых трансформаторов. Каждый из способов такого соединения имеет свое влияние на режим работы трансформатора.
Соединение звездой – это когда существует общая точка объединения начал или концов всех обмоток (нулевая точка). Здесь присутствует следующая закономерность:
Фазные и линейные токи имеют одинаковую величину.
Напряжение фазное (между фазой и нейтралью) меньше линейного (между фазами) на корень из 3.
Касаемо обмоток высшего (ВН), среднего (СН) и низшего (НН) напряжения чаще применяют схемы:
Соединяют звездой обмотки ВН, выводя провод из точки ноль для повышающих и понижающих Т любой мощности.
Обмотки СН соединяют аналогично.
НН обмотки редко соединяют звездой у понижающих трансформаторов, но, когда это происходит, выводят нулевой провод.
Соединение треугольником предполагает последовательное включение трансформатора в контур, где начало одной обмотки имеет контакт с концом другой, начало другой с концом последней и начало последней с концом первой. Из вершин треугольника выходят отводы электричества. В такой схеме соединения обмоток трехфазного трансформатора присутствует закономерность:
Фазные и линейные напряжения имеют одинаковую величину.
Фазные токи меньше линейных на корень из 3.
В треугольник, как правило, соединяют обмотки НН любых понижающих и повышающих трехфазных Т на две, три обмотки, а также мощных однофазных собираемых в группы. Для ВН и СН обычно не используют соединение треугольником.
Соединение зигзаг-звезда характеризуется выравниванием магнитного потока по фазам трансформатора, если нагрузка на них во вторичных обмотках распределена неравномерно.
Схемы и группы соединения обмоток трансформаторов
Кроме схем соединения, существуют группы, под которыми понимают не что иное, как смещение векторных направлений линейных ЭДС первичных обмоток относительно электродвижущей силы во вторичных обмотках. Эти угловые расхождения могут изменяться в пределах 360 градусов. Факторами, определяющим группу являются:
Направление витков обмотки.
Способ расположения на сердечнике катушки.
Для удобства обозначения групп приняли часовой угловой отсчет, деленный на 30 градусов. Поэтому получилось 12 групп (от 0 до 11). При всех основных схемах соединения обмоток трансформаторов возможны все смещения на угол, кратный 30 градусам.
Для чего нужна третья гармоника
В электротехнике есть понятие намагничивающего тока. Именно он формирует электродвижущую силу (ЭДС). Форма такого тока не является синусоидальной, так как здесь присутствуют высшие гармонические составляющие. За передачу кривой фазного напряжения без искажений (искаженная форма нежелательна для работы оборудования) отвечает третья гармоника.
Для получения третьей гармоники обязательным условием есть соединение в треугольник хотя бы одной обмотки. Если же за базовую принята схема соединения обмоток трансформатора звезда-звезда, например, в трансформаторах на две обмотки, получить третью гармонику невозможно без дополнительного технического вмешательства. Тогда на трансформатор доматывают третью обмотку, которую соединяют треугольником иногда без выводов.
fb.ru
Схема соединения трансформаторов тока и обмоток реле в полную звезду. Особенности работы релейной зашиты по этой схеме.
Схемы соединений ТТ и обмоток реле в полную звезду.
1.
2. Iа + Ib + Iс = 3Iо
Провод, соединяющий 0-ю точку ТТ и 0-ю точку обмоток реле, называется нулевым или обратным проводом.
Особенности схемы:
1. Защита реагирует на все виды КЗ.
2. Коэффициент схемы Ксх = 1, т.к. Iр = Iф.
При двойных замыканиях на землю в сетях с малыми токами замыкания на землю, если точки расположены на разных линиях, могут подействовать на отключение обеих линий при равенстве выдержек времени, что не желательно.
в нормальном режиме Iнп = (0,01 – 0,02) = Iнб А
при КЗ Iнп = (0,1 – 0,2) = Iнб А
Iр = Iф
Применяется в схемах с большими Iкз
Сеть с изолированной нейтралью.
Недостатки схемы:
1. Много электрических аппаратов: 3ТТ и 3 реле.
2. Эта схема реагирует на все виды КЗ с одинаковой чувствительностью при равных Iкз.
3. Ксх = 1, т.е. Iр = Iф
4. При двойных замыканиях на землю в сетях с изолированной нейтралью tсз1 = tcз2.
При 1-фазном замыкании на землю в 2/3 случаях схема полной звезды в сети с изолированной нейтралью работают неправильно (неселективно).
Ток в нулевом проводнике определяется (1)
, где Iнб = IномА = IномВ = IномС
В нормальном режиме, а так же в режиме 3х, 2х фазных КЗ ток в 0-м проводнике отсутствует (3Iо=0), определяется только Iнб, который равен ΣIном ТТ. При 3х, 2х фазных КЗ Iнб = (0,1 – 0,2) А. Наличие Iнб определяется не идентичностью характеристик ТТ. Т.к. при отсутствии повреждения на землю в нулевом проводе течет Iнб, но неисправность 0-го провода или его отсутствие не может сказаться на работе схемы.
Однако при повреждении на землю по 0-му проводу замыкается ток повреждения, поэтому при отсутствии 0-го провода или его повреждении ток поврежденной фазы может замыкаться только через вторичные обмотки трансформатора тока неповрежденных фаз. В этих условиях режим ТТ приближается к режиму ХХ. Защита хоть и реагирует на КЗ 1-фазные на землю, но чувствительность очень маленькая. Следовательно выполнение схемы соединения в неполную звезду без 0-го провода не допустимо.
При 2 - фазном КЗ
При 3 - фазном КЗ
При 1 – ф КЗ на землю
Схема не работает без 0-го провода
46. Двухфазная двухрелейная и трехрелейная схема соединения трансформаторов тока в неполную звезду и особенности работы РЗА по этой схеме.
Двухфазная двухрелейная и трехрелейная схемы соединения трансформаторов тока и обмоток реле в неполную звезду. Особенности работы релейной защиты по этой схеме.
Двухфазная трех и двух релейная схема с соединением ТТ в неполную звезду.
Особенности:
- реагирует на все виды КЗ, за исключением замыкания на землю фазы В.
- Ксх = 1.
- ток в обратном проводе проходит не только при замыкании на землю, но и
при межфазном КЗ, а также при нормальной работе. Следовательно,
обратный провод необходим для правильной работы схемы.
- в сетях с малыми токами при замыкании на землю схема в 2/3 случаев
работает селективно.
- чувствительность защиты может оказаться в 2 раза меньше по сравнению со
схемой полной звезды. Если чувствительность не достаточна, то в схему
включено еще 1 реле. Чувствительность этой схемы равноценно
чувствительности схемы полной звезды.
Сеть с изолированной нейтралью.
В обмотках трансформатора показано распределение Iкз при 2-х фазном КЗ за трансформатором Y/Δ (К4).
Эта схема используется для защиты от междуфазных КЗ. Имеет преимущество перед схемой полной звезды в сети с изолированной нейтралью, т.к. обеспечивает селективность в 2/3 случаях при 1фазном замыкании на землю.
Пусть замыкание К5 на шинах подстанции. Через некоторое время происходит К2 и получается 2-х фазное КЗ и аппаратура отключает. Кч = 2/3.
Т.к. Кч – низкий, то это недостаток. При включении 3 реле увеличивается чувствительность, но при этом увеличивается стоимость.
Схему трех релейной неполной звезды можно применять в сети с заземленной нейтралью, но только от междуфазных КЗ, т.к. при 1 фазном КЗ на землю фазы В защита действовать не будет.
47. Схема неполного и полного треугольника и особенности работы РЗА по этим схемам.
Схема соединения с 2 ТТ и одним реле, включенным на разность токов двух фаз (неполный треугольник).
Ксх = Ip = Ia - Ic
Особенности схемы:
- схема применяется для защиты от междуфазных повреждений.
- в нормальном режиме и при 3-х фазном замыкании в обмотке реле протекает ток, который в > Iф.
- защита обладает малой чувствительностью при 2-х фазных КЗ АВ и ВС, следовательно чувствительность в меньше чем чувствительность защит схем а, б.
Из-за этих недостатков применяется для защиты эл. двигателей.
При КЗ между АС Кч = Кч по схемам полной и неполной звезды Кч =
Схема соединения ТТ в Δ, а обмоток реле в Y (схема полного треугольника).
1.
2.
1. Система электроснабжения, в которой применяется данная схема.
2. Схема замещения с Iкз
Недостаток: Сложна и дорога.
Ксх =
Ток в реле проходит при всех видах КЗ, следовательно защита будет работать во всех случаях. При замыкании на землю схема мало чувствительна. Это связано с тем, что при этих видах КЗ возникает токи 0-й последовательности, не выходящие за пределы Δ ТТ.
В этом случае на Q3 стоит в защите схема полного Δ.
48. Схема МТЗ с вторичным реле тока прямого действия типа РТВ или РТМ. МТЗ с независимой выдержкой времени на переменном оперативном токе с дешунтированием отключающих катушек выключателя.
49. Схема токовой ступенчатой защиты на постоянном оперативном токе в совмещенном и разнесенном исполнениях.
50. Схема МТЗ с блокировкой минимального напряжения.
megalektsii.ru
Схема соединения трансформаторов тока и обмоток реле в полную звезду. Особенности работы релейной зашиты по этой схеме.
Схемы соединений ТТ и обмоток реле в полную звезду.
1.
2. Iа + Ib + Iс = 3Iо
Провод, соединяющий 0-ю точку ТТ и 0-ю точку обмоток реле, называется нулевым или обратным проводом.
Особенности схемы:
1. Защита реагирует на все виды КЗ.
2. Коэффициент схемы Ксх = 1, т.к. Iр = Iф.
При двойных замыканиях на землю в сетях с малыми токами замыкания на землю, если точки расположены на разных линиях, могут подействовать на отключение обеих линий при равенстве выдержек времени, что не желательно.
в нормальном режиме Iнп = (0,01 – 0,02) = Iнб А
при КЗ Iнп = (0,1 – 0,2) = Iнб А
Iр = Iф
Применяется в схемах с большими Iкз
Сеть с изолированной нейтралью.
Недостатки схемы:
1. Много электрических аппаратов: 3ТТ и 3 реле.
2. Эта схема реагирует на все виды КЗ с одинаковой чувствительностью при равных Iкз.
3. Ксх = 1, т.е. Iр = Iф
4. При двойных замыканиях на землю в сетях с изолированной нейтралью tсз1 = tcз2.
При 1-фазном замыкании на землю в 2/3 случаях схема полной звезды в сети с изолированной нейтралью работают неправильно (неселективно).
Ток в нулевом проводнике определяется (1)
, где Iнб = IномА = IномВ = IномС
В нормальном режиме, а так же в режиме 3х, 2х фазных КЗ ток в 0-м проводнике отсутствует (3Iо=0), определяется только Iнб, который равен ΣIном ТТ. При 3х, 2х фазных КЗ Iнб = (0,1 – 0,2) А. Наличие Iнб определяется не идентичностью характеристик ТТ. Т.к. при отсутствии повреждения на землю в нулевом проводе течет Iнб, но неисправность 0-го провода или его отсутствие не может сказаться на работе схемы.
Однако при повреждении на землю по 0-му проводу замыкается ток повреждения, поэтому при отсутствии 0-го провода или его повреждении ток поврежденной фазы может замыкаться только через вторичные обмотки трансформатора тока неповрежденных фаз. В этих условиях режим ТТ приближается к режиму ХХ. Защита хоть и реагирует на КЗ 1-фазные на землю, но чувствительность очень маленькая. Следовательно выполнение схемы соединения в неполную звезду без 0-го провода не допустимо.
При 2 - фазном КЗ
При 3 - фазном КЗ
При 1 – ф КЗ на землю
Схема не работает без 0-го провода
14.Двухфазная двухрелейная и трехрелейная схемы соединения трансформаторов тока и обмоток реле в неполную звезду. Особенности работы релейной защиты по этой схеме.
Двухфазная трех и двух релейная схема с соединением ТТ в неполную звезду.
Особенности:
- реагирует на все виды КЗ, за исключением замыкания на землю фазы В.
- Ксх = 1.
- ток в обратном проводе проходит не только при замыкании на землю, но и
при межфазном КЗ, а также при нормальной работе. Следовательно,
обратный провод необходим для правильной работы схемы.
- в сетях с малыми токами при замыкании на землю схема в 2/3 случаев
работает селективно.
- чувствительность защиты может оказаться в 2 раза меньше по сравнению со
схемой полной звезды. Если чувствительность не достаточна, то в схему
включено еще 1 реле. Чувствительность этой схемы равноценно
чувствительности схемы полной звезды.
Сеть с изолированной нейтралью.
В обмотках трансформатора показано распределение Iкз при 2-х фазном КЗ за трансформатором Y/Δ (К4).
Эта схема используется для защиты от междуфазных КЗ. Имеет преимущество перед схемой полной звезды в сети с изолированной нейтралью, т.к. обеспечивает селективность в 2/3 случаях при 1фазном замыкании на землю.
Пусть замыкание К5 на шинах подстанции. Через некоторое время происходит К2 и получается 2-х фазное КЗ и аппаратура отключает. Кч = 2/3.
Т.к. Кч – низкий, то это недостаток. При включении 3 реле увеличивается чувствительность, но при этом увеличивается стоимость.
Схему трех релейной неполной звезды можно применять в сети с заземленной нейтралью, но только от междуфазных КЗ, т.к. при 1 фазном КЗ на землю фазы В защита действовать не будет.
15.Схемы соединения с двумя трансформаторами тока и одним реле, включенным на разность токов двух фаз. Схема соединения трансформаторов тока в треугольник, а обмоток реле - в звезду.
Схема соединения с 2 ТТ и одним реле, включенным на разность токов двух фаз (неполный треугольник).
Ксх = Ip = Ia - Ic
Особенности схемы:
- схема применяется для защиты от междуфазных повреждений.
- в нормальном режиме и при 3-х фазном замыкании в обмотке реле протекает ток, который в > Iф.
- защита обладает малой чувствительностью при 2-х фазных КЗ АВ и ВС, следовательно чувствительность в меньше чем чувствительность защит схем а, б.
Из-за этих недостатков применяется для защиты эл. двигателей.
При КЗ между АС Кч = Кч по схемам полной и неполной звезды Кч =
Схема соединения ТТ в Δ, а обмоток реле в Y (схема полного треугольника).
1.
2.
1. Система электроснабжения, в которой применяется данная схема.
2. Схема замещения с Iкз
Недостаток: Сложна и дорога.
Ксх =
Ток в реле проходит при всех видах КЗ, следовательно защита будет работать во всех случаях. При замыкании на землю схема мало чувствительна. Это связано с тем, что при этих видах КЗ возникает токи 0-й последовательности, не выходящие за пределы Δ ТТ.
В этом случае на Q3 стоит в защите схема полного Δ.
16.Виды повреждений и ненормальных режимов трансформаторов. Газовая защита трансформаторов.
infopedia.su
Подключение звезда и треугольник в чем разница
Подключение звезда и треугольник – в чем разница?
Обмотки генераторов, трансформаторов, электродвигателей и других электрических приемников при их подключении к трехфазной сети соединяются двумя способами: звездой или треугольником. Эти схемы подключения сильно отличаются друг от друга и несут на себе разные токовые нагрузки. Поэтому есть необходимость разобраться в вопросе, как производится подключение звезда и треугольник – в чем разница?
Что собой представляют схемы
Подключение обмоток звездой – это их соединение в одной точке, которая носит название нулевая точка или нейтральная. Она обозначается буквой «О».
Схема подключения треугольником – это последовательное соединение концов рабочих обмоток, в которых начало одной обмотки соединяется с концом другой.
Разница очевидна. Но какую цель преследуют эти виды соединения, почему звезда треугольник применяются в разных электрических установках, в чем эффективность той и другой. Вопросов по данной теме возникает немало, с ними и надо разобраться.
Начнем с того, что при запуске того же электродвигателя ток, который называется пусковым, обладает высоким значением, который превышает номинальную его величину раз в шесть или восемь. Если это маломощный агрегат, то защита такую силу тока может выдержать, а если это электродвигатель большой мощности, то никакие защитные блоки не выдержат. И это вызовет обязательно «проседание» напряжения и выход из строя предохранителей или автоматических выключателей. Сам же двигатель начнет вращаться с небольшой скоростью, отличающуюся от паспортной. То есть, проблем с пусковым током немало.
Поэтому его надо просто снизить. Есть несколько для этого способов:
установить в систему подключения электрического двигателя один из перечисленных приборов: трансформатор, дроссель, реостат;
изменяется схема подключения обмоток ротора.
Именно второй вариант используется на производстве, как самый простой и эффективный. Просто производится преобразование схемы звезда в треугольник. То есть, во время пуска двигателя его обмотки соединяются по схеме звезда, затем как только мотор наберет обороты, переключается на треугольник. Процесс переключения звезды на треугольник производится автоматически.
Рекомендуется в электродвигателях, где используются одновременно два варианта соединения – звезда-треугольник, к соединению обмоток по схеме звезда, то есть, к их общей точке подключения, подсоединить нейтраль от сети питания. Для чего это необходимо делать? Все дело в том, что во время работы по данному варианту подсоединения появляется высокая вероятность асимметрии амплитуд разных фаз. Именно нейтраль будет компенсировать данную асимметрию, которая обычно появляется за счет того, что обмотки статора могут иметь разное индуктивное сопротивление.
Преимущества двух схем
У схемы звезда достаточно серьезные достоинства:
плавный запуск электрического двигателя;
номинальная его мощность будет соответствовать паспортным данным;
двигатель будет работать нормально и при кратковременных высоких нагрузках, и при долгосрочных небольших перегрузов;
в процессе работы корпус мотора не будет перегреваться.
Что касается схемы треугольник, то основное ее преимущество – это достижение электрическим двигателем в процессе его работы максимальной мощности. Но при этом рекомендуется строго придерживаться эксплуатационных режимов, которые расписаны в паспорте мотора. Тестирование электродвигателей, соединенных по схеме треугольник, показало, что его мощность в три раза больше, чем соединенных по схеме звезда.
Если говорить о генераторах, которые выдают ток в питающую сеть, то схемы соединения звезда и треугольник по своим техническим параметрам точно такие же. То есть, выдаваемое напряжение треугольником будет больше, правда, не в три раза, но не менее 1,73 раза. По сути, получается, что напряжение генератора при звезде, равное 220 вольт, преобразуется в 380 вольт, если провести переключение с одного варианта на другой. Но необходимо отметить, что мощность самого агрегата при этом остается неизменной, потому что все подчиняется закону Ома, в котором напряжение и сила тока находятся в обратной пропорциональности. То есть, увеличение напряжения в 1,73 раза, снижает ток точно на такую же величину.
Отсюда вывод: если в клеммной коробке генератора располагаются все шесть концов обмоток, то можно будет получить напряжение двух номиналов, отличающихся друг от друга коэффициентом 1,73.
Делаем выводы
Почему соединения треугольником и звездой сегодня присутствуют во всех современных мощных электродвигателях? Из всего вышесказанного становится понятным, что основное требование ситуации – это снизить токовую нагрузку, которая возникает в процессе пуска самого агрегата.
Если расписать формулы такого подключения, то они будут выглядеть вот так:
Uф=Uл/1,73=380/1,73=220, где Uф – напряжение на фазах, Uл – на питающей линии. Это соединение звездой.
После того, как электрический агрегат разгонится, то есть, скорость его вращения станет соответствовать паспортным данным, произойдет переход на треугольник со звезды. Отсюда фазное напряжение станет равным линейному.
Как правильно провести подключение электродвигателя звездой и треугольником
Схема подключения трехфазного электродвигателя к трехфазной сети
Как подключить трехфазный электродвигатель в сеть 220В – схемы и рекомендации
Чем отличаются соединения звездой и треугольником
Питание асинхронного электродвигателя происходит от трехфазной сети с переменным напряжением. Такой двигатель, при простой схеме подключения, оснащен тремя обмотками, расположенными на статоре. Каждая обмотка имеет сдвиг друг относительно друга на угол 120 градусов. Сдвиг на такой угол предназначен для создания вращения магнитного поля.
Концы фазных обмоток электродвигателя выведены на специальную «колодку». Выполнено это с целью удобства соединения. В электротехнике используют основных 2 метода подключения асинхронных электродвигателей: методом соединения «треугольника» и метод «звезды». При соединении концов применяют специально предназначенные для этого перемычки.
Различия между «звездой» и «треугольником»
Исходя из теории и практических знаний основ электротехники, способ подключения «звезда», позволяет электродвигателю работать плавнее и мягче. Но при этом данный способ не позволяет выйти двигателю на всю мощность, представленную в технических характеристиках.
Соединив фазные обмотки по схеме «треугольник», двигатель способен быстро выйти на максимальную рабочую мощность. Это позволяет использовать по полной КПД электродвигателя, согласно техпаспорта. Но у такой схемы соединения есть свой недостаток: большие пусковые токи. Для уменьшения значения токов применяют пусковой реостат, позволяя осуществить более плавный пуск двигателя.
Соединение «звездой» и его преимущества
Реверсивная схема двигателя 380 на 220 Вольт
Каждая из трех рабочих обмоток электродвигателя имеет два вывода – соответственно начало и конец. Концы всех трех обмоток соединяют в одну общую точку, так называемую нейтраль.
При наличии нейтрального провода в цепи схему называют 4-х проводной, в противном случае, она будет считаться 3-х проводной.
Начало выводов присоединяют к соответствующим фазам питающей сети. Приложенное напряжение на таких фазах составляет 380 В, реже 660 В.
Основные преимущества применения схемы «звезда»:
Устойчивый и длительный режим безостановочной работы двигателя;
Повышенная надежность и долговечность, за счет снижения мощности оборудования;
Возможность воздействия кратковременной перегрузки;
В процессе эксплуатации корпус оборудования не перегревается.
Существует оборудование с внутренним соединением концов обмоток. На колодку такого оборудования будет выведено всего лишь три вывода, что не позволяет применить другие методы соединения. Выполненное в таком виде электрооборудование, для своего подключения не требует грамотных специалистов.
Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме звезда
Соединение «треугольником» и его преимущества
Принцип соединения «треугольник» заключается в последовательном соединении конца обмотки фазы А с началом обмотки фазы В. И дальше по аналогии — конец одной обмотки с началом другой. В итоге конец обмотки фазы С замыкает электрическую цепь, создавая неразрывный контур. Данную схему можно назвать было кругом, если бы не структура монтирования. Форму треугольника предает эргономичное размещение соединения обмоток.
При соединении «треугольником» на каждой из обмоток, присутствует линейное напряжение равное 220В или 380В.
Основные преимущества применения схемы «треугольник»:
Увеличение до максимального значения мощности электрооборудования;
Использование пускового реостата;
Повышенный вращающийся момент;
Большие тяговые усилия.
Повышенный ток пуска;
При длительной работе двигатель сильно греется.
Метод соединения обмоток двигателя «треугольником» широко используется при работе с мощными механизмами и наличия высоких пусковых нагрузок. Большой вращающий момент создается за счет увеличения показателей ЭДС самоиндукции, вызванных протекающими большими токами.
Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме треугольник
Тип соединения «звезда-треугольник»
В сложных механизмах, зачастую используется комбинированная схема «звезда-треугольник». При таком переключении резко вырастает мощность, и если двигатель по техническим характеристикам не предназначен для работы по методу «треугольника», то он перегреется и сгорит.
Двигатели с повышенной мощностью обладают большими пусковыми токами, и как следствие при пуске часто вызывают перегорание предохранителей, отключению автоматов. Для снижения линейного напряжения в обмотках статора применяют автотрансформаторы, универсальные дросселя, пусковые реостаты или соединение типа «звезда».
Схемы подключения звездой и треугольником
В этом случае напряжение на соединении каждой обмотки будет в 1,73 раза меньше, следовательно, будет меньше и протекающий в этот период ток. Дальше происходит увеличение частоты и продолжение снижения показания тока. Тогда применяя релейно-контактную схему, произойдет переключение со «звезды» на «треугольник».
В итоге, используя данную комбинацию, получим максимальную надежность и эффективную продуктивность используемого электрического оборудования, не боясь вывести ее из строя.
Переключение «звезда-треугольник» допустимо для электродвигателей с облегченным режимом пуска. Этот метод неприменим, если необходимо понизить ток пуска и одновременно не снижать большой пусковой момент. В этом случае применяют двигатель с фазным ротором с пусковым реостатом.
Основные преимущества комбинации:
Увеличение срока службы. Плавный пуск позволяет избежать неравномерности нагрузки на механическую часть установки;
Возможность создания двух уровней мощности.
Блиц-советы
В момент пуска электродвигателя. его ток пуска в 7 раз больше рабочего тока.
Мощность в 1,5 раза больше при соединении обмоток методом «треугольника».
Для создания плавного пуска и защиты от перегрузок двигателя. часто используются частотные провода.
При использовании метода соединения «звездой». особое внимание уделяют отсутствию «перекоса фаза», иначе оборудование может выйти из строя.
Линейные и фазные напряжения при соединении «треугольник» — равны между собой, как и линейные и фазные токи в соединении «звездой».
Для подключения двигателя к бытовой сети зачастую применяют фазосдвигающий конденсатор.
Подключение звезда и треугольник — в чем разница
Для работы электрического прибора, двигателя, трансформатора в трехфазной сети необходимо соединить обмотки по определенной схеме. Наиболее распространенными схемами соединения являются треугольник и звезда, хотя могут применяться и другие способы соединения.
Что представляет собой соединение обмоток звездой?
Трехфазный двигатель или трансформатор имеет 3 рабочих. независимых друг от друга обмоток. Каждая обмотка имеет два вывода — начало и конец. Соединение «звезда» подразумевает собой, что все концы трех обмоток соединяются в один узел, часто называемый нулевой точкой. Отсюда выходит и понятие — нулевая точка.Начало каждой обмотки соединяются непосредственна с фазами питающей сети. Соответственно начало каждой обмотки соединяется с одной из фаз А, В, С. Между любыми двумя началами обмоток прилаживается фазное напряжение питающей сети, зачастую 380 или 660 В.
Что представляет собой соединение обмоток в треугольник?
Соединение обмоток в треугольник заключается в соединении конца каждой обмотки с началом следующей. Конец первой обмотки, соединяется с началом второй. Конец второй — с начало третей. Конец третей обмотки создает электрический контур, поскольку замыкает электрическую цепь.При таком соединении к каждой обмотки прилаживается линейное напряжение, обычно равное 220 или 380 В. Такое соединение физически реализуется с помощью металлических перемычек, которые должны быть предусмотрены заводской комплектацией электрического оборудования.
Разница между соединением обмотки в треугольник и звезду
Основная разница заключается в том, что, используя одну питающую сеть, можно достигать разных параметров электрического напряжения и тока в приборе или аппарате. Конечно, данные способы соединения отличаются реализацией, но важна именно физическая составляющая отличия.
Наиболее часто применяется соединение обмоток в звезду, что объясняется щадящим режимом для электрического привода или трансформатора. При соединении обмоток в звезду, ток протекающий по обмоткам имеет меньшие значение нежели при соединении в треугольник. В тот момент, как напряжение больше на величину корня из 1,4.
Применение способа соединения треугольник, зачастую используется в случаях мощных механизмов и больших пусковых нагрузок. Имея большие показатели тока, протекающего по обмотки, двигатель получает большие показатели ЕДС самоиндукции, что в свою очередь гарантирует больший вращающий момент. Имея большие пусковые нагрузки и одновременно используя схему соединения звезда, можно нанести урон двигателю. Это связано с тем, что двигатель имеет меньшие значение тока, что приводит к меньшим показателям величины вращающегося момента.
Момент пуска такого двигателя и выход его на номинальные параметры может быть продолжительным, что может привести к тепловому воздействию тока, которые во время коммутации может превышать номиналы тока в 7-10 раз .
Преимущества соединения обмоток в звезду
Основные преимущества соединения обмоток в звезду заключаются в следующем:
Понижения мощности оборудования с целью повышения надежности.
Устойчивый режим работы.
Для электрического привода такое соединение дает возможность плавного пуска.
Некоторое электрическое оборудование, которое не предназначены для работы на других способах соединения, имеет внутренне соединение концов обмоток. На клеммник выводится лишь три вывода, которые представляют собой начало обмоток. Такое оборудование легче в подключении и может монтироваться в отсутствии грамотных специалистов.
Преимущества соединения обмоток в треугольник
Основными преимуществами соединения обмоток в треугольник являются:
Повышения мощности оборудования.
Меньшие пусковые токи.
Большой вращающийся момент.
Увеличенные тяговые свойства.
Оборудование с возможностью переключения типа соединения со звезды на треугольник
Зачастую электрическое оборудование имеет возможность работать как на звезде, так и на треугольнике. Каждый пользователь должен самостоятельно определить необходимость соединения обмоток в звезду или треугольник.
В особо мощных и сложных механизмах, может применяться электрическая схема с комбинированием треугольника и звезды. В таком случае, в момент пуска, обмотки электрического двигателя соединяются в треугольник. После выхода двигателя на номинальные показатели, с помощью релейно-контакторной схемы треугольник переключается на звезду. Таким способом достигается максимальная надежность и продуктивность электрической машины, без риска нанести ей урон или вывести её из строя.
Такие моторы подключаются только по схеме «треугольник» к нашей электросети. Но многие монтажники подключают их аналогично отечественным в «звезду» и электромоторы при этом сгорают, особенно быстро под нагрузкой.
В очень редких случаях на производстве для того что бы, выжать всю мощность используется комбинированная схема включения звезда-треугольник. Об этом подробно узнаете в самом конце статьи.
Iр = Iф
, где Iнб = IномА = IномВ = IномС
Ip = Ia - Ic
> Iф.
Начало каждой обмотки соединяются непосредственна с фазами питающей сети. Соответственно начало каждой обмотки соединяется с одной из фаз А, В, С. Между любыми двумя началами обмоток прилаживается фазное напряжение питающей сети, зачастую 380 или 660 В.
При таком соединении к каждой обмотки прилаживается линейное напряжение, обычно равное 220 или 380 В. Такое соединение физически реализуется с помощью металлических перемычек, которые должны быть предусмотрены заводской комплектацией электрического оборудования.
