변압기 이름판에서 Dyn11을 본 적이 있습니까? 그렇다면 그 문자와 숫자가 무엇을 의미하는지 궁금해했을 것입니다. 그렇다면 당신은 델타-와이 변압기를 보고 있는 것입니다. 이는 전 세계 배전 시스템에서 가장 인기 있는 삼상 연결 방식입니다. 엔지니어가 새로운 배전 변전소나 산업 플랜트를 커미셔닝하는 임무를 맡게 되면, 그는 거의 모든 레이아웃 설계에서 이 변압기를 만나게 될 것입니다. 이 기사는 델타-와이 변압기, 의 정의와 전압 및 위상 이동 측면에서의 연결의 본질, 다른 유형의 연결에 대한 장점, 그리고 프로젝트에 적합한 변압기를 올바르게 선택하는 방법을 제시할 것입니다.
델타-와이 변압기란 무엇인가요?
토폴로지 측면에서, 델타-와이 변압기 는 고전압(HV) 측 권선이 델타로 구성되고 저전압(LV) 측 권선이 와이로 구성된 삼상 변압기 범주에 속합니다. 델타 구성은 각 권선의 끝을 서로 연결하여 닫힌 삼각형 루프를 형성하는 반면, 와이 구성에서는 각 LV 권선의 한쪽 끝이 공통 중성점에 연결됩니다. 와이 중성은 일반적으로 네 번째 단자로 연결되며, 이는 HV 측이 델타 구성이고 LV 측이 와이임을 나타내는 Dyn의 이름을 의미합니다. n은 중성을 나타냅니다. 두 구성의 조합은 두 구성에서 제공하는 장점을 제공하는 델타-와이 변압기를 생성합니다. 예를 들어, 델타 연결은 비접지된 2차 전류를 처리할 수 있는 수단을 제공하여 기본 측에 서비스를 제공합니다. 반면에 와이 연결은 단상 부하에 대한 중성점을 안정화하고 시스템의 접지를 제공합니다.
델타-와이 연결 작동 방식
장비에서 볼 수 있는 전압을 제공하므로 와이 측 분석으로 시작하는 것이 가장 좋습니다. 각 위상 권선이 와이 연결의 선 단자에서 중성 접합점으로 이어지므로 위상 전압(권선 전압)은 선간 전압에 따라 √3 (1.732)로 주어집니다. 0.4 kV 삼상 시스템은 0.4/1.732 = 0.23 kV(또는 230 V) 이하의 위상 전압을 가집니다. 이것이 IEC 저전압 공급이 230/400 V를 제공하는 이유입니다. 중성선은 불균형 단상 부하 동안 과도한 전류를 운반합니다.
델타 측은 링에 연결된 세 개의 권선이 있으며, 여기서 선간 전압은 어떤 나누기 √3 또는 중성이 없기 때문에 위상(권선) 전압입니다. 링은 델타 설계에서 제로 순서 및 제3 고조파 전류가 순환할 수 있는 닫힌 루프를 형성합니다. 델타 연결의 장점은 제3 고조파 왜곡이 공급 수준에 영향을 미치지 않도록 한다는 것입니다. 또한, 장치 내에서의 전압 변환은 변환 비율에 따라 이루어지며, 이는 와이 연결과의 차별점이 됩니다. 델타 배열은 항상 일정한 위상 이동, 즉 30°를 도입합니다.
| 시스템 | 선간 전압 | 위상 전압 (와이) | 관계 |
|---|---|---|---|
| IEC LV 서비스 | 400 V | 230 V | 400 / 1.732 |
| IEC LV, 영국 | 415 V | 240 V | 415 / 1.732 |
| 미국 LV 서비스 | 208 V | 120 V | 208 / 1.732 |
| 미국 산업용 | 480 V | 277 V | 480 / 1.732 |
| 델타 측 (중성 없음) | 위상 전압과 동일 | — | 732 나누기 없음 |
벡터 그룹: Dyn11, Dyn5, 그리고 그 의미
벡터 그룹 표기법의 코드는 위상 관계와 연결 방식에 대한 정보를 제공합니다. D는 고전압 권선이 델타 연결되어 있음을 나타내고; y는 저전압 권선이 와이 연결되어 있음을 의미하며; n은 저전압 중성선 단자가 외부로 연결되었음을 나타냅니다. 벡터 그룹 표기법의 숫자는 저전압이 고전압에 대해 30°의 배수로 위상 차이를 나타냅니다. 벡터 그룹이 Dyn11인 경우, 저전압 시스템의 선 전압은 고전압 시스템보다 11*30° = 330° (또는 30° 뒤에) 앞서 있습니다; Dyn5에서는 150° 앞섭니다. 사용되는 숫자, 즉 11 또는 5는 변압기가 병렬로 작동하거나 변압기 보호 모드에 필요한 위상 관계가 있을 때 매우 중요합니다. 때때로 두 개의 델타-와이 변압기를 병렬로 연결하는 것은 그들의 벡터 그룹과 위상 순서가 일치할 때만 가능합니다. 주문 사양 및 테스트 보고서에서 그룹을 확인하고 확인하는 것이 중요합니다. 예를 들어, Dyn11은 Dyn5 변압기 시스템과 병렬로 연결되지 않습니다.
| 시계 번호 | 위상 변위 | 일반적인 사용 |
|---|---|---|
| 0 | 0° | 와이-와이 및 델타-델타 뱅크 |
| 1 | 30° (LV 지연) | 델타-와이, 일부 북미 뱅크 |
| 5 | 150° | 델타-와이, 특별 접지 схемы |
| 6 | 180° | 와이-와이 역전, 지그재그 변형 |
| 11 | 330° (LV가 30° 앞섬) | 델타-와이 배급 표준 |
주요 특징 및 이점
| 기능 | 이점 |
|---|---|
| 와이 측 중성 | 단상 부하를 공급하고 접지 기준을 제공합니다 |
| 델타 1차 루프 | 제로 순서 및 제3 고조파 전류를 순환시켜 공급을 보호합니다 |
| 30° 위상 변위 | 병렬 작동을 위한 표준화된 예측 가능한 위상 관계 |
| 불균형 부하 허용 | 혼합된 단상 및 삼상 부하는 전압 불균형을 줄입니다 |
| 접지 유연성 | 중성은 단단히 접지되거나 접지 임피던스를 통해 연결될 수 있습니다 |
델타-와이 대 기타 연결
| 연결 | 중성 사용 가능 | 제3 고조파 처리 | 불균형 부하 허용 | 일반적인 사용 |
|---|---|---|---|---|
| 델타-와이 (Dyn11) | 예 (LV) | 좋음 — 델타 루프가 이를 순환시킴 | 좋음 | 배급, 산업 공급 |
| 와이-와이 (Yyn0) | 예 (양쪽 모두) | 제3 권선 없이 불량 | 불량 | 삼상에서 단독으로 사용되는 경우는 드물다 |
| 델타-델타 (Dd0) | 아니요 | 좋음 | 불량 — LV 중성 없음 | 산업 부하, 접지 필요 없음 |
| 와이-델타 (Yd11) | 아니오 (LV 델타) | 좋음 | 좋음 | 발전에서 승압 |
델타 와이는 부하 측에서 접지된 중성을 제공하고 공급 측에서 고조파 완화를 제공하는 유일하게 널리 채택된 연결 방식이다. 제3 권선이 없는 와이 와이는 불균형 부하에 대해 중성 변위와 제3 고조파 왜곡이 발생할 것이다. 델타 델타는 중성이 전혀 없다. 따라서 부하가 230/400 V 4선 공급을 필요로 하는 경우, 델타 와이가 거의 항상 선택할 연결 방식이 될 것이다.
일반적인 응용 프로그램
- 상업 분야와 산업에서 4선 시스템 공급을 위해 35 kV 또는 10 kV를 0.4 kV로 감소시키는 변전소. 모터와 압축기를 위한 삼상 전력이 필요하고 조명 및 제어 장치를 위한 중성이 필요한 제조업체. 변압기를 통해 집합체 출력에서 중성 기준과 고조파가 포함되는 재생 에너지 프로젝트. 안전 기준에 따라 접지된 공급이 필요한 플랜트 운영의 건설. 때때로 자체 접지 변압기를 통해 델타-와이 유닛을 생성하는 유틸리티 시스템.
일반 사양
| 등급 (kVA) | 전압 비율 | 벡터 그룹 | 임피던스 | 지표 가격 (US$) |
|---|---|---|---|---|
| 100 | 10/0.4 kV | Dyn11 | 4% | $3,000–$6,000 |
| 315 | 10/0.4 kV | Dyn11 | 4% | $5,500–$10,000 |
| 630 | 10/0.4 kV | Dyn11 | 4.5–6% | $9,000–$16,000 |
| 1,000 | 35/0.4 kV | Dyn11 | 6% | $14,000–$25,000 |
| 2,500 | 35/0.4 kV | Dyn11 | 6–8% | $28,000–$45,000 |
가격은 표준 손실 수준의 오일 침지 유닛에 대한 FOB 지표이며, 동일한 정격의 드라이 타입 주조 수지 버전은 약 20–40% 더 비쌉니다. 보호 계획에 대해 임피던스를 확인하십시오. 이는 고장 전류와 차별화를 결정합니다.
올바른 장치 선택 방법
- 벡터 그룹을 확인하십시오. 대부분의 배전 업무에 대해 Dyn11; 네트워크가 다른 위상 관계를 요구하는 경우 Dyn5. 주문서에 명시하십시오.
- kVA를 부하에 맞추십시오. 연결된 부하, 가장 큰 시작 부하 및 10–20% 성장 여유를 기준으로 크기를 결정하십시오.
- 전압 비율을 고정하십시오. 35/0.4 kV, 10/0.4 kV 또는 11/0.4 kV는 귀하의 기본 네트워크 및 LV 패널 전압에 따라 다릅니다.
- 접지 배치를 결정하십시오. 고체 중성 접지가 가장 간단합니다. 고장 전류 제한이 필요한 경우 중성 접지 저항기(NER)를 사용하십시오.
- 보호 조정을 위한 임피던스를 확인하십시오. 4–6% 임피던스가 일반적입니다. 더 높은 값은 고장 전류를 제한하지만 전압 조절을 높입니다.
- 현장에 대한 절연 및 냉각을 선택하십시오. 야외 오일 침지, 실내 드라이 타입 주조 수지; ONAN 표준, 높은 부하 계수에 대한 ONAF.
- IEC 60076 준수를 요구합니다. 절연 수준, 온도 상승 및 단락 내성을 확인하고 정기 시험 보고서를 요청하십시오.
주요 브랜드 및 가격 범위
| 브랜드 | 국가 | 제품 초점 | 지표 가격 범위 (US$) |
|---|---|---|---|
| ABB | 스위스/스웨덴 | 배전 및 산업 델타-와이 유닛 | $4,000–$60,000 |
| 지멘스 | 독일 | IEC 배전 변압기 | $3,500–$55,000 |
| 슈나이더 일렉트릭 | 프랑스 | 건식 및 주조 수지 장치 | $3,000–$45,000 |
| 히타치 에너지 | 스위스 | 유틸리티 등급 배전 변압기 | $4,500–$70,000 |
| 이튼 | 미국 | 북미 배전 유닛 | $2,500–$42,000 |
| 장쑤 수비안 전력 | 중국 | 오일 침지형 및 건식, 맞춤형 벡터 그룹 | $3,000–$45,000 |
언급된 가격은 고정되어 있지 않으며 제품의 품질, 손상 및 사용된 장비에 따라 제조업체 간에 달라질 수 있습니다. 델타/와이 변압기를 제조하는 잘 알려진 회사로는 ABB, Schneider Electric, Siemens, Hitachi Energy 및 Eaton이 있습니다. 이러한 회사의 문서는 사양에 대한 훌륭한 참고 자료로 활용됩니다. IEC 60076 표준에 따라 더 나은 가격으로 델타/와이 변압기를 제조하고자 하는 분들은 Jiangsu Subian Electric Power Co., Ltd.에서 wick 변압기를 구매할 수 있습니다. 이 회사는 소형 배전 장치부터 여러 MVA에 이르는 모든 용량의 오일(湿型) 및 건식(干型) 델타-와이 변압기를 제조하며, Dyn11 및 Dyn5를 포함한 다양한 벡터 그룹을 제공합니다. Jiangsu Subian Electric Power Co., Ltd.는 변압기에 고품질의 정향 강철과 구리를 사용하며, 수출을 위한 완전한 테스트 문서와 필요한 지원을 제공합니다. 제품 범위를 검토하십시오. Subian Electric 웹사이트에서 확인하십시오..
자주 묻는 질문
배전에서 델타-와이 연결이 이렇게 일반적인 이유는 무엇인가요?
이 연결에서 오는 이점은 모든 것을 한 번에 제공할 수 있는 능력입니다: 단상 부하 및 접지에 대한 저전압 중성 접지; 고전압 측에서 제3 고조파 및 제로 순서 전류를 가두는 델타 루프를 만들 수 있는 능력, 그리고 불균형 부하에 대한 합리적인 저항 정도. 다른 어떤 연결도 이 세 가지 기능을 갖추고 있지 않으며, 이것이 바로 10 kV에서 0.4 kV 범위의 배전 변압기에 Dyn11이 선택된 이유입니다.
변압기 명판에서 Dyn11은 무엇을 의미하나요?
D는 고전압 권선이 델타 연결에 있음을 나타내고, y는 저전압 권선이 와이(또는 스타) 연결에 있음을 알려주며, n은 저전압 중성이 외부에 있음을 나타냅니다. 11은 시계 시간을 나타냅니다: 이는 LV 선 전압이 HV 선 전압보다 330도 앞선다는 것을 의미합니다(이는 LV 선 전압이 30도 뒤처진 것과 동등합니다), 이는 델타-와이 연결의 특성인 30도 위상 이동을 제공합니다.
델타-와이 변압기에서 30° 위상 이동이 발생하는 이유는 무엇인가요?
변환은 두 측면의 권선 연결 변화의 결과입니다. 와이 연결의 경우, 선 전압 파형은 120도 떨어진 두 위상 전압의 차이이며, 델타 연결의 경우, 이는 한 위상의 전압과 같습니다. 두 선 전압을 비교하면, 파형 간의 각도가 30도임을 알 수 있으며, 이것이 델타-와이 변압기가 11 또는 5(30 또는 150도)로 언급되는 이유입니다.
델타-와이 변압기가 불균형 부하를 처리할 수 있나요?
꽤 잘 됩니다. 1차 권선에 델타 타입 연결이 있을 때, 2차 권선의 불균형 전류는 델타 네트워크를 통해 흐르고 억제됩니다. 이는 단상 및 삼상 공급의 조합을 사용할 때 이 유형의 연결이 유리하게 만듭니다. 높은 불균형 상황에서는 시스템이 적절하게 정격화되고 중성 전류가 고려되는 것이 필수적입니다.
수비안은 수출용 델타-와이 변압기를 제조하나요?
확실히! 장쑤 수비안 전력은 IEC 60076에 따라 필요한 벡터 그룹, 용량 및 전압 비율의 델타-와이 변압기를 공급할 수 있으며, 국제 작업을 위한 정기 테스트 보고서와 선택적 제3자 검사를 제공합니다. 공장은 일반 배급 클래스에 대해 오일 침지형 또는 건식 구조를 공급할 수 있습니다.
참고 문헌
- IEC 60076-1 — 전력 변압기: 일반 — 정격 및 테스트를 위한 지배 표준, 벡터 그룹 지정 포함.
- IEC 60076-3 — 절연 수준 및 유전체 테스트 — 배급 클래스 델타-와이 변압기에 대한 절연 요구 사항을 정의합니다.
- IEC 60076-5 — 단락 내성 — 권선의 단락 검증 표준.
- NEMA TP-1 — 배전 변압기의 에너지 효율 — 손실 평가에 사용되는 효율성 기준.
- 히타치 에너지 — 변압기 제품 — 유틸리티 등급 배급 변압기에 대한 참조 문서.
- 이튼 — 변압기 엔지니어링 정보 — 주요 제조업체의 실용적인 연결 및 응용 지침.
결론
이는 단상 부하에 적합한 접지된 와이 2차와 조화 억제 및 불균형 전류 흡수가 가능한 1차 델타 권선을 결합하여 동시에 30도 위상 이동을 허용합니다. 이러한 변압기를 성공적으로 사용하기 위해서는 다음 다섯 가지 요소의 올바른 조합이 이루어져야 합니다: 벡터 그룹의 사양(일반적으로 Dyn11), 부하 연구에 따른 변압기 kVA 결정, 네트워크와 일치하는 전압 비율 식별, 접지 모드 선택, 그리고 모든 사양이 IEC 60076 표준의 요구 사항에 부합하고 테스트 문서가 제공되는 것입니다. 팀과 함께 벡터 그룹 및 부하 데이터를 확인하십시오. 다음 프로젝트에 착수하기 전에. 사양에 맞는 견적을 받기 위해.