หม้อแปลงไฟฟ้าเฟสเดียวมีขดลวดสองชุดที่มีความสัมพันธ์เชิงขั้ว ในขณะที่หม้อแปลงไฟฟ้าสามเฟสมีขดลวดสามชุดในแต่ละด้าน ประเด็นสำคัญอยู่ที่วิธีการเชื่อมต่อขดลวดเหล่านี้ เช่น การเชื่อมต่อแบบสตาร์ (Y) หรือแบบเดลต้า (Δ) สำหรับหม้อแปลงสามเฟส ไม่เพียงแต่สามารถเชื่อมต่อทั้งสามเฟสได้หลายวิธี แต่ขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิของแต่ละเฟสยังสามารถสลับกันได้อีกด้วย ตัวอย่างเช่น สามารถเปลี่ยนป้ายกำกับเฟส A เป็นเฟส B, เฟส B เป็นเฟส C และอื่นๆ สิ่งนี้ทำให้เกิดการผสมผสานที่หลากหลาย ส่งผลให้มีความสัมพันธ์ของเฟสและขนาดที่แตกต่างกันระหว่างแรงดันและกระแสไฟฟ้าของด้านปฐมภูมิและทุติยภูมิ
เมื่อใช้หม้อแปลงไฟฟ้าสามเฟส การเข้าใจความสัมพันธ์เชิงเฟสระหว่างด้านปฐมภูมิและทุติยภูมิเป็นสิ่งสำคัญ ความสัมพันธ์นี้อธิบายโดยใช้คำว่า "กลุ่มการเชื่อมต่อ" พูดง่ายๆ คือ กลุ่มการเชื่อมต่อกำหนดความสัมพันธ์เชิงเฟสระหว่างแรงดันหรือกระแสของขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิ ความสัมพันธ์นี้ซึ่งวัดเป็นมุม จะเป็นพหุคูณของ 30 องศาเสมอ เพื่อแสดงสิ่งนี้ให้เห็นภาพ จะใช้ "วิธีการแสดงผลแบบนาฬิกา" โดยที่เข็มนาฬิกาบ่งบอกถึงการเลื่อนเฟส ตัวอย่างเช่น "การเชื่อมต่อแบบ 0 นาฬิกา" หรือ "การเชื่อมต่อแบบ 11 นาฬิกา"
กลุ่มการเชื่อมต่อหม้อแปลงที่พบบ่อย
กลุ่มการเชื่อมต่อหม้อแปลงสามเฟสที่พบบ่อยที่สุดสี่แบบ ได้แก่ Dd, Yy, Yd และ Dy
1. ข้อดีและข้อเสียของการเชื่อมต่อแบบ Dd:
ข้อดี:
- ขจัดปัญหาของแรงดันฮาร์มอนิกลำดับที่สาม
- แรงดันสายที่สมดุลสนับสนุนโหลดสามเฟสที่ไม่สมดุลอย่างมีนัยสำคัญ
- เหมาะสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าแรงดันต่ำ กระแสสูง เนื่องจากกระแสสายที่จ่ายออกมาเป็น √3 เท่าของกระแสเฟส
ข้อเสีย:
- ต้องการวัสดุฉนวนมากกว่าเมื่อเทียบกับการเชื่อมต่อแบบ Y ทำให้ทนต่อแรงลัดวงจรได้น้อยกว่า
- ไม่สามารถให้จุดนิวทรัลได้ ซึ่งจำกัดการใช้งานในบางกรณี
- ความไม่สมดุลของแรงดันระหว่างเฟสอาจเหนี่ยวนำให้เกิดกระแสหมุนเวียน ซึ่งลดประสิทธิภาพ
2. ข้อดีและข้อเสียของการเชื่อมต่อแบบ Yd:
ข้อดี:
- ขจัดแรงดันฮาร์มอนิกลำดับที่สาม
- สามารถดึงจุดนิวทรัลออกมาจากด้าน Y ได้
- ด้านเดลต้าทำให้แรงดันจุดนิวทรัลของด้าน Y มีความเสถียร
- กลุ่มการเชื่อมต่อแบบตัวเลขเดียวอนุญาตให้ทำงานแบบขนานได้โดยไม่ต้องเดินสายใหม่
- รวมข้อดีของการกำหนดค่าแบบ Y และ Δ ในหม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์
ข้อเสีย:
- การออกแบบและการก่อสร้างที่ซับซ้อนมากขึ้น
3. ข้อดีและข้อเสียของการเชื่อมต่อแบบ Yy (รวมถึง Yyn):
ข้อดี:
- ขดลวดแต่ละชุดทนแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่า ใช้วัสดุฉนวนน้อยกว่า
- จุดนิวทรัลต่อลงกราวด์ได้ง่าย เหมาะสำหรับระบบสามเฟสสี่สาย
- บรรลุระดับแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นภายใต้สภาวะฉนวนเดียวกัน
- ความจุระหว่างรอบที่สูงขึ้นช่วยเพิ่มความต้านทานต่อแรงดันไฟฟ้าสูงชั่วขณะ
ข้อเสีย:
- แรงดันฮาร์มอนิกลำดับที่สามด้านทุติยภูมิอาจทำลายฉนวน จัดการใช้งานในหม้อแปลงกำลังสูง
- จุดนิวทรัลต้องต่อลงกราวด์ มิฉะนั้นอาจเกิดการเลื่อนแรงดันไฟฟ้าอย่างมีนัยสำคัญภายใต้โหลดที่ไม่สมดุล
4. การเชื่อมต่อแบบ Dy (เช่น Dyn11):
- มักใช้ในระบบจำหน่ายแรงดันต่ำ เช่น การจ่ายไฟที่อยู่อาศัย
บริษัท คิงรัน ทรานสฟอร์เมอร์ อินสตรูเมนท์ จำกัด
เครื่องทดสอบหม้อแปลงเพิ่มเติมจากคิงรัน
