Трехфазный трансформатор против трех однофазных трансформаторов

Некоторое время назад на электростанции произошел удар молнии, который разрушил трансформатор. Замена была получена от выведенной из эксплуатации ядерной установки где-то, но потребовались героические усилия, чтобы перенести ее на станцию. Сотрудник объяснил мне: «Первоначально оборудование представляло собой наборы из трех однофазных трансформаторов, но это трехфазный трансформатор. Он намного крупнее и тяжелее, чем все, с чем им приходилось сталкиваться при строительстве завода, поскольку в основном это 3 трансформаторы в одном ящике. Вот почему так сложно его сдвинуть ».

С тех пор я задавался вопросом, какое преимущество имеет одно трехфазное устройство по сравнению с тремя однофазными, соответственно подключенными. Есть ли некоторая тонкость в конструкции магнитной цепи, которая делает более тяжелую единицу желательной?

Представьте, что каждый однофазный трансформатор имеет О-образный сердечник. Когда вы делаете 3-фазный, вы объединяете одну сторону каждого 'O'. Если 3-фазная система сбалансирована (равные величины токов в каждой ветви), то общий поток через объединенный сердечник подводится к нулю - в основном, центральная ветвь не нужна. На практике это обычно присутствует - это помогает в случае некоторого дисбаланса в фазовых токах или даже короткого замыкания в одной фазе.

Таким образом, вместо того, чтобы нуждаться в трех полных «О» ядрах, вам просто нужно 3 «С» ядра. Это экономит около половины железа.

Он отличается по поведению для управления множителями гармонических токов 3, самый сильный - 150 Гц (США 180 Гц). Поскольку эти гармоники приходят в точную фазу, их поток сталкивается и компенсируется, в 3 отдельных трансформаторах все гармоники имеют свободный путь.
Это также является причиной, по которой нейтральное соединение важно в трехфазном конф., Чтобы нести эти гармонические токи балансировки.