डेल्टा और वाई ट्रांसफार्मर कनेक्शन के लिए गाइड

 

 

 

 

 

तीन -चरण बिजली वितरण प्रणालियाँ दो मौलिक ट्रांसफार्मर कनेक्शन प्रकारों पर बहुत अधिक निर्भर करती हैं: डेल्टा (Δ) और वाई (वाई)। ये कॉन्फ़िगरेशन निर्धारित करते हैं कि वोल्टेज और धाराएं कैसे वितरित की जाती हैं, लोड कैसे जोड़ा जा सकता है, और सिस्टम दोषों और असंतुलन पर कैसे प्रतिक्रिया करता है। समझडेल्टा और वाई कनेक्शनविद्युत इंजीनियरों, सुविधा प्रबंधकों और तकनीशियनों के लिए आवश्यक है जो बिजली प्रणालियों को डिजाइन, संचालन या रखरखाव करते हैं।

यह मार्गदर्शिका सबसे सामान्य संयुक्त कॉन्फ़िगरेशन और चयन मानदंडों के साथ-साथ प्रत्येक कनेक्शन प्रकार की विशेषताओं, लाभों, सीमाओं और व्यावहारिक अनुप्रयोगों को शामिल करती है।

 

 

 

 

 

 

 

तटस्थ बिंदु दो अलग-अलग वोल्टेज स्तर प्रदान करता है: लाइन {{0} से {{1} लाइन वोल्टेज (आमतौर पर अधिक) और लाइन {{2} से {{3} तटस्थ वोल्टेज (निचला)। उदाहरण के लिए, एक 480Y/277V wye सिस्टम तीन चरण उपकरणों के लिए चरणों के बीच 480V और एकल चरण लोड के लिए किसी भी चरण से तटस्थ तक 277V प्रदान करता है। गणितीय संबंध को इस प्रकार व्यक्त किया जाता है, जिसका अर्थ है कि लाइन वोल्टेज चरण वोल्टेज का लगभग 1.732 गुना है।

वाई कनेक्शन तटस्थ बिंदु की ग्राउंडिंग की भी अनुमति देता है, जो एक स्थिर वोल्टेज संदर्भ स्थापित करता है और गलती धाराओं के लिए कम -प्रतिबाधा वापसी पथ बनाता है। न्यूट्रल को ठोस रूप से ग्राउंड किया जा सकता है, किसी अवरोधक के माध्यम से ग्राउंड किया जा सकता है, या सिस्टम आवश्यकताओं के आधार पर तैरते हुए छोड़ा जा सकता है। हालाँकि, यदि न्यूट्रल को बिना ग्राउंड किए छोड़ दिया जाता है या डिस्कनेक्ट कर दिया जाता है, तो दोष सहनशीलता काफी कम हो जाती है और अप्रत्याशित वोल्टेज उतार-चढ़ाव से उपकरण को नुकसान हो सकता है।

 

 

डेल्टा कॉन्फ़िगरेशन में, लाइन वोल्टेज प्रत्येक वाइंडिंग में चरण वोल्टेज के बराबर होता है, जबकि लाइन करंट इस तरह वितरित किया जाता है कि प्रत्येक चरण वाइंडिंग लगभग 58% वहन करती है () लाइन करंट का। बंद लूप डिज़ाइन भारी भार के तहत मजबूत वर्तमान परिसंचरण और उत्कृष्ट प्रदर्शन प्रदान करता है। यहां तक ​​कि अगर डेल्टा बैंक में एक एकल चरण इकाई विफल हो जाती है, तो शेष दो मूल क्षमता के लगभग 58% पर तीन चरण की बिजली प्रदान करना जारी रख सकते हैं।

एक तटस्थ बिंदु की अनुपस्थिति उच्च {{0}शक्ति तीन - चरण वितरण को सरल बनाती है लेकिन सीमाएं लगाती है: डेल्टा कनेक्शन अतिरिक्त उपकरण के बिना सीधे एकल चरण लोड की आपूर्ति नहीं कर सकता है, और ग्राउंडिंग के लिए विशेष तरीकों की आवश्यकता होती है क्योंकि कोई प्राकृतिक तटस्थ मौजूद नहीं है।

 

 

 

 

 

 

विशेषता	डेल्टा (Δ)	वाई (वाई)
विन्यास	बंद त्रिकोण पाश	केंद्रीय तटस्थ के साथ सितारा आकार
तारों	3-तार प्रणाली (केवल चरण)	4-तार प्रणाली (+ तटस्थ)
वोल्टेज संबंध
तटस्थ बिंदु	कोई उपलब्ध नहीं	उपलब्ध (ग्राउंड किया जा सकता है)
एकल-चरण क्षमता	सीधे एकल - चरण लोड की आपूर्ति नहीं की जा सकती	एकल चरण और तीन चरण के लिए दोहरी वोल्टेज
हार्मोनिक शमन	ट्रिपल हार्मोनिक्स को आंतरिक रूप से ट्रैप करता है	अधिक संवेदनशील (शमन की आवश्यकता है)
दोष सहिष्णुता	एक कॉइल विफल होने के बाद डेल्टा को खोलना जारी रखें	तटस्थ ग्राउंडिंग कॉन्फ़िगरेशन पर निर्भर करता है
विशिष्ट अनुप्रयोग	उच्च -वोल्टेज ट्रांसमिशन, भारी औद्योगिक मोटरें	वितरण प्रणालियाँ, मिश्रित-उपयोग वाली इमारतें, वाणिज्यिक सुविधाएं

 

तालिका से पता चलता है कि डेल्टा भारी तीन चरण भार के लिए मजबूती और दक्षता को प्राथमिकता देता है, जबकि Wye मिश्रित भार प्रकार वाले सिस्टम के लिए बहुमुखी प्रतिभा और सुरक्षित ग्राउंडिंग प्रदान करता है।

 

 

 

 

 

 

ट्रांसफार्मर डेल्टा और वाई को अपनी प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग पर चार मानक तरीकों से जोड़ सकते हैं। प्राथमिक वाइंडिंग प्रकार को पहले (एच साइड, अपरकेस) सूचीबद्ध किया गया है, उसके बाद द्वितीयक वाइंडिंग प्रकार (एक्स साइड, लोअरकेस) को सूचीबद्ध किया गया है।

 

 

 

 

 

 

 

कॉन्फ़िगरेशन के आधार पर घुमाव अनुपात की गणना भिन्न होती है:

डेल्टा-वाई (Δ-Y):एन (प्राथमिक से द्वितीयक प्रति कुंडल) के घुमाव अनुपात के साथ एक चरण {{0}डाउन डेल्टा - वाई ट्रांसफार्मर के लिए, द्वितीयक लाइन वोल्टेज है. इसके विपरीत, गणना में एक शामिल हैडेल्टा लाइन वोल्टेज से वाई लाइन में परिवर्तन के कारण कारक।

वाई-डेल्टा (वाई-Δ):एक वाई{0}}डेल्टा ट्रांसफार्मर के लिए, द्वितीयक लाइन वोल्टेज टर्न अनुपात द्वारा प्राथमिक चरण वोल्टेज से संबंधित होता है, लेकिन अतिरिक्तरिश्ते इस बात पर निर्भर करते हैं कि आप नीचे जा रहे हैं या आगे बढ़ रहे हैं।

डेल्टा-डेल्टा (Δ-Δ) और वाई-वाई (वाई-वाई):समान -कनेक्शन कॉन्फ़िगरेशन के लिए, वोल्टेज परिवर्तन सरल घुमाव अनुपात का अनुसरण करता है:, लाइन वोल्टेज सीधे स्केलिंग के साथ।

 

 

 

 

 

 

डेल्टा और वाई के बीच चयन करते समय ग्राउंडिंग यकीनन सबसे महत्वपूर्ण व्यावहारिक कारक है।

वाई ग्राउंडिंग विकल्प:जब वाई न्यूट्रल मौजूद हो, तो यह या तो हो सकता है:

• ठोस आधार पर:सीधे पृथ्वी से जुड़ा (600V से कम वोल्टेज के लिए सबसे आम)। यह न्यूनतम प्रतिबाधा दोष वापसी पथ प्रदान करता है।
• प्रतिरोध ज़मीन पर:न्यूट्रल एक प्रतिरोधक के माध्यम से जमीन से जुड़ा होता है जो ग्राउंड फॉल्ट करंट को एक पूर्व निर्धारित मान तक सीमित करता है, आमतौर पर 5-400 एम्पीयर। यह रिले संवेदनशीलता प्रदान करते हुए दोषों के दौरान क्षति को कम करता है।
• अनग्राउंडेड या रिएक्टेंस ग्राउंडेड:न्यूट्रल जमीन से अलग रहता है या रिएक्टर के माध्यम से जुड़ा रहता है। आधुनिक आवासीय या वाणिज्यिक प्रणालियों में कम आम है लेकिन कुछ औद्योगिक सुविधाओं या उच्च प्रतिरोध वाली ग्राउंडेड प्रणालियों में पाया जाता है।

स्विचिंग मॉडलिंग में, Wye कनेक्शन के न्यूट्रल को ग्राउंड करने का निर्णय सीधे संभावित ट्रांसफार्मर, सर्ज अरेस्टर, बुशिंग और अन्य घटकों के चयन को प्रभावित करता है। ग्राउंडेड वाई सिस्टम के लिए, घटकों को चरण {{1} से {{2} ग्राउंड वोल्टेज के आधार पर चुना जाता है। अनग्राउंडेड सिस्टम के लिए, घटकों को चरण{{4}से{{5}चरण वोल्टेज के लिए रेट किया जाना चाहिए।

डेल्टा ग्राउंडिंग चुनौतियाँ:तटस्थ बिंदु के बिना, डेल्टा सिस्टम को Wye सिस्टम की तरह ग्राउंडेड नहीं किया जा सकता है। बजाय:

• कॉर्नर ग्राउंडिंग:एक चरण कंडक्टर को जानबूझकर सबसे सरल विधि से जमीन से जोड़ा जाता है, लेकिन जमीन के सापेक्ष अन्य दो चरणों पर उच्च वोल्टेज बनाता है।
• केंद्र में -टैप की गई ग्राउंडिंग:कुछ डेल्टा सेकेंडरी में, एक वाइंडिंग के मध्यबिंदु को केंद्र में टैप किया जा सकता है और सीमित एकल चरण क्षमता प्रदान करने के लिए ग्राउंड किया जा सकता है, जैसे कि 240/120V तीन चरण चार में {55 तार डेल्टा सिस्टम (जिसे "हाई {6} लेग डेल्टा" भी कहा जाता है)।
• ग्राउंडिंग ट्रांसफार्मर: A ज़िग-ज़ैगया Wye-मौजूदा अनग्राउंडेड डेल्टा सिस्टम की ग्राउंडिंग के लिए एक कृत्रिम न्यूट्रल बनाने के लिए डेल्टा ग्राउंडिंग ट्रांसफार्मर को जोड़ा जा सकता है।

महत्वपूर्ण सुरक्षा नोट:एक ठोस रूप से ग्राउंडेड वाई न्यूट्रल ग्राउंड फॉल्ट धाराओं के लिए कम {{0}प्रतिबाधा पथ प्रदान करता है, जिससे सर्किट ब्रेकर और फ़्यूज़ को दोषों को तुरंत दूर करने की अनुमति मिलती है। यह एक प्रमुख कारण है कि वाणिज्यिक भवनों, स्वास्थ्य देखभाल सुविधाओं और अन्य सेटिंग्स के लिए Wye सेकेंडरी को प्राथमिकता दी जाती है, जहां दोष निवारण और कर्मियों की सुरक्षा सर्वोपरि है।

 

 

 

 

 

 

 

एक महत्वपूर्ण तकनीकी बारीकियाँ: डेल्टा {{0}वाई और वाई{{1}डेल्टा ट्रांसफार्मर में, प्राथमिक और द्वितीयक वोल्टेज स्वाभाविक रूप से 30 डिग्री तक स्थानांतरित हो जाते हैं। यह चरण बदलाव स्वयं वाइंडिंग के भीतर नहीं होता है, बल्कि वाइंडिंग के आपस में जुड़े होने के कारण होता है। विशेष रूप से, वाई पक्ष पर लाइन {{5} से {{6} लाइन वोल्टेज डेल्टा पक्ष पर लाइन {{8} से {{9} लाइन वोल्टेज के सापेक्ष 30 डिग्री स्थानांतरित हो जाता है।

घड़ी संकेतन (वेक्टर समूह):ट्रांसफार्मर कनेक्शन को अक्सर चरण बदलाव को इंगित करने के लिए घड़ी संकेतन का उपयोग करके लेबल किया जाता है -उदाहरण के लिए, "Dy11" का अर्थ है डेल्टा प्राथमिक (D), Wye माध्यमिक (y), एक घड़ी पर 11 घंटे या 330 डिग्री (-30 डिग्री के बराबर) के अनुरूप चरण बदलाव के साथ। "Yd1" का अर्थ है कि द्वितीयक, प्राथमिक से 30 डिग्री पीछे है।

चरण परिवर्तन क्यों मायने रखता है:अधिकांश इंस्टॉलेशन में 30-डिग्री चरण शिफ्ट कोई समस्या नहीं है, लेकिन ट्रांसफार्मर को समानांतर करते समय यह महत्वपूर्ण हो जाता है। यदि विभिन्न वेक्टर समूहों वाले दो ट्रांसफार्मर समानांतर में जुड़े हुए हैं, तो बड़ी परिसंचारी धाराएं उत्पन्न हो सकती हैं। ट्रांसफार्मर को समानांतर में कनेक्ट करते समय, वेक्टर समूह का मिलान होना चाहिए या उचित रूप से मुआवजा दिया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, यदि उचित चरण रोटेशन समायोजन किया जाता है तो एक Dy11 कभी-कभी Yd1 के समानांतर हो सकता है।

चरण परिवर्तन अनुपस्थित हैडेल्टा में-डेल्टा और वाई-वाई कनेक्शन, जो समानता को सरल बनाता है।

 

 

 

 

 

डेल्टा वाइंडिंग हार्मोनिक विरूपण को नियंत्रित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। ट्रिपल हार्मोनिक्स (तीसरे, नौवें, पंद्रहवें, आदि) स्वाभाविक रूप से फंस जाते हैं और आपूर्ति लाइन में फैलने के बजाय डेल्टा वाइंडिंग के भीतर प्रसारित होते हैं। यह विशेषता डेल्टा को डेल्टा और डेल्टा को अपस्ट्रीम सिस्टम को प्रभावित करने से रोकने में विशेष रूप से प्रभावी बनाती है।

Wye-Wye ट्रांसफार्मर स्रोत और लोड के बीच हार्मोनिक शोर पारित करने के लिए अधिक संवेदनशील होते हैं। इस कारण से, जब अन्य कारणों से वाई कनेक्शन की आवश्यकता होती है, तो ट्रिपल हार्मोनिक्स को प्रसारित करने का मार्ग देने के लिए कभी-कभी एक तृतीयक डेल्टा वाइंडिंग जोड़ा जाता है।

 

 

 

 

 

 

 

किसी दिए गए एप्लिकेशन के लिए इष्टतम ट्रांसफार्मर कॉन्फ़िगरेशन का चयन करने में कई कारकों को संतुलित करना शामिल है:

9.1 लोड प्रकार और विविधता

शुद्ध तीन चरण लोड (बड़े मोटर, भारी औद्योगिक उपकरण, वेल्डर) किसी भी कॉन्फ़िगरेशन के साथ अच्छी तरह से काम करते हैं, लेकिन डेल्टा {{1} डेल्टा मजबूत दोष सहनशीलता और विफलता के बाद खुले में काम जारी रखने की क्षमता प्रदान करता है। मिश्रित भार के लिए तीन चरण और एकल चरण शक्ति दोनों की आवश्यकता होती है, जो डेल्टा {6} वाई कॉन्फ़िगरेशन द्वारा सबसे अच्छी सेवा प्रदान की जाती है, जो प्राथमिक को द्वितीयक असंतुलन से अलग करते हुए एकल चरण वितरण के लिए ग्राउंडेड न्यूट्रल प्रदान करता है।

9.2 ग्राउंडिंग आवश्यकताएँ

यदि सिस्टम सुरक्षा और दोष निवारण के लिए ग्राउंडेड न्यूट्रल आवश्यक है, तो Wye सेकेंडरी आवश्यक है। डेल्टा-वाई उन वितरण प्रणालियों के लिए स्वाभाविक पसंद है जिन्हें लोड पक्ष पर स्थिर, ग्राउंडेड न्यूट्रल की आवश्यकता होती है। यदि सिस्टम को न्यूट्रल की आवश्यकता नहीं है और यह बिना ग्राउंडिंग या कॉर्नर ग्राउंडिंग के साथ काम कर सकता है, तो डेल्टा - डेल्टा उपयुक्त हो सकता है।

9.3 हार्मोनिक सामग्री

महत्वपूर्ण हार्मोनिक {{0}उत्पादक भार वाले सिस्टम (परिवर्तनीय आवृत्ति ड्राइव, स्विचिंग बिजली की आपूर्ति, एलईडी प्रकाश व्यवस्था,डेटा सेंटरउपकरण) डेल्टा वाइंडिंग की हार्मोनिक {{0}ट्रैपिंग क्षमता से लाभान्वित होते हैं। ऐसे मामलों में डेल्टा{2}}वाई या डेल्टा-डेल्टा कॉन्फ़िगरेशन की अनुशंसा की जाती है।

9.4 बड़ी मोटरों के लिए शुरुआती आवश्यकताएँ

बड़ी मोटरें जिन्हें कम वोल्टेज स्टार्टिंग की आवश्यकता होती है, वे Wye के लिए उपयुक्त हो सकती हैं।

9.5 सिस्टम वोल्टेज स्तर और चरण{{1}ऊपर बनाम चरण{{3}नीचे

डेल्टा {{0}Wye का उपयोग आमतौर पर मध्यम {{2}वोल्टेज वितरण से निम्न {{3}वोल्टेज उपयोग तक चरण-दर-चरण अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है। वाई-डेल्टा का उपयोग अक्सर स्टेप-डाउन के लिए भी किया जाता है, लेकिन उनके बीच चयन इस बात पर निर्भर हो सकता है कि प्राथमिक या द्वितीयक पक्ष पर न्यूट्रल की आवश्यकता है या नहीं।

9.6 भविष्य की विस्तारशीलता और अतिरेक

यदि बैंक में एक ट्रांसफॉर्मर विफल हो जाता है, तो डेल्टा {{0} डेल्टा कॉन्फ़िगरेशन खुले {{1} डेल्टा बैकअप {{2} की अनुमति देता है, शेष दो रेटेड तीन चरण क्षमता का लगभग 58% प्रदान करना जारी रख सकते हैं। यह महत्वपूर्ण सुविधाओं के लिए एक महत्वपूर्ण विचार हो सकता है।

 

 

 

 

 

 

डेल्टा और वाई कनेक्शन प्रत्येक तीन चरण के बिजली वितरण में अलग-अलग भूमिका निभाते हैं, और उनका संयुक्त डेल्टा वाई कॉन्फ़िगरेशन ट्रांसमिशन वोल्टेज को उपयोग योग्य स्तर तक कम करने के लिए उद्योग का वर्कहॉर्स है जहां स्थिर ग्राउंडिंग और मिश्रित भार की आवश्यकता होती है। डेल्टा उत्कृष्ट है जहां मजबूत तीन चरण की बिजली वितरण और दोष सहनशीलता सर्वोपरि है, बंद लूप डिज़ाइन उत्कृष्ट लोड साझाकरण प्रदान करता है, और तटस्थ की अनुपस्थिति कोई सीमा नहीं है। वाई उत्कृष्टता प्राप्त करता है जहां बहुमुखी प्रतिभा, ग्राउंडेड ऑपरेशन और मिश्रित एकल चरण प्लस तीन चरण लोड की आवश्यकता होती है, जो दोहरी वोल्टेज क्षमताओं और एक स्थिर तटस्थ संदर्भ की पेशकश करता है।

इन दोनों दुनियाओं के बीच सबसे आम मिलन बिंदु डेल्टा है{{0}Wye ट्रांसफार्मर: डेल्टा प्राइमरी अपस्ट्रीम सिस्टम को डाउनस्ट्रीम असंतुलन और हार्मोनिक्स से अलग करता है, जबकि Wye सेकेंडरी वास्तविक -विश्व भार के लिए एक ग्राउंडेड, स्थिर तटस्थ प्रदान करता है जो शायद ही कभी पूरी तरह से संतुलित होता है। प्रत्येक कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग कब और क्यों करना है, यह समझने से इंजीनियरों को प्रदर्शन को अनुकूलित करने, विभिन्न लोड प्रकारों को प्रभावी ढंग से प्रबंधित करने और परियोजना लागत को नियंत्रित करने की अनुमति मिलती है। जब कोई संदेह हो, तो मिश्रित उपयोग सुविधाओं के लिए बिजली कम करने का संपूर्ण आंकड़ा आम तौर पर डेल्टा है, क्योंकि यह बहुमुखी प्रतिभा, सुरक्षा और प्रदर्शन का सबसे अच्छा संतुलन प्रदान करता है।

 

 

 

 

 

ट्रांसफार्मर के साथ काम करते समय हमेशा सभी लागू विद्युत कोड और सुरक्षा मानकों का पालन करें। यह कभी न मानें कि कोई सिस्टम उचित परीक्षण के बिना डी-एनर्जेटिक है। सुरक्षित संचालन के लिए उचित आकार की ओवरकरंट सुरक्षा और ग्राउंडिंग आवश्यक है। यदि आप ट्रांसफार्मर चयन या स्थापना के किसी भी पहलू के बारे में अनिश्चित हैं, तो एक लाइसेंस प्राप्त इलेक्ट्रिकल इंजीनियर या योग्य पेशेवर से परामर्श लें।