Download - หน่วยที่ 1 2¸«น่วยที่_12การ... · l1 รูปท่ี 12.7 การต่อหม้อแปลงไฟฟ้าแบบวาย เดลตา

Transcript
Page 1: หน่วยที่ 1 2¸«น่วยที่_12การ... · l1 รูปท่ี 12.7 การต่อหม้อแปลงไฟฟ้าแบบวาย เดลตา

วชา เครองกลไฟฟา 1 ใบเนอหา การน าหมอแปลงไฟฟา 1 เฟส มาตอเขากบไฟฟา 3 เฟส

หนา 5

รหส 3104-2003 หนวยท 12

การน าหมอแปลงไฟฟา 1 เฟส มาตอเขากบไฟฟา 3 เฟส

12.1 รปแบบการตอหมอแปลงไฟฟา 12.2 การตอหมอแปลงไฟฟาแบบวาย วาย 12.3 การตอหมอแปลงไฟฟาแบบเดลตา เดลตา 12.4 การตอหมอแปลงไฟฟาแบบเดลตา วาย 12.5 การตอหมอแปลงไฟฟาแบบวาย เดลตา 12.6 การค านวณหาคาตาง ๆ ในการตอหมอแปลงไฟฟา 1 เฟสเขากบไฟฟา 3 เฟส 12.7 การตอหมอแปลงไฟฟา 1 เฟส 2 ตว แบบเดลตาเปด 12.8 หมอแปลงไฟฟา 3 เฟส 12.9 การค านวณหาคาตาง ๆ ของหมอแปลงไฟฟา 3 เฟส

1. แสดงความรเกยวกบการน าหมอแปลงไฟฟา 1 เฟส มาตอเขากบไฟฟา 3 เฟส 2. ปฏบตการทดลองโดยการน าหมอแปลงไฟฟา 1 เฟส มาตอเขากบไฟฟา 3 เฟส

1. บอกรปแบบการตอหมอแปลงไฟฟาได 2. อธบายการตอหมอแปลงไฟฟาแบบวาย วายได 3. อธบายการตอหมอแปลงไฟฟาแบบเดลตา เดลตาได 4. อธบายการตอหมอแปลงไฟฟาแบบเดลตา วายได 5. อธบายการตอหมอแปลงไฟฟาแบบวาย เดลตาได 6. ค านวณหาคาตาง ๆ ในการตอหมอแปลงไฟฟา 1 เฟสเขากบไฟฟา 3 เฟสได 7. อธบายการตอหมอแปลงไฟฟา 1 เฟส 2 ตว แบบเดลตาเปดได 8. อธบายหมอแปลงไฟฟา 3 เฟสได 9. ค านวณหาคาตาง ๆ ของหมอแปลงไฟฟา 3 เฟสได

หวขอเรอง (Topics)

วตถประสงคเชงพฤตกรรม (Behavioral Objectives)

สมรรถนะยอย (Element of Competency)

หนวยท 12

Page 2: หน่วยที่ 1 2¸«น่วยที่_12การ... · l1 รูปท่ี 12.7 การต่อหม้อแปลงไฟฟ้าแบบวาย เดลตา

วชา เครองกลไฟฟา 1 ใบเนอหา การน าหมอแปลงไฟฟา 1 เฟส มาตอเขากบไฟฟา 3 เฟส

หนา 6

รหส 3104-2003 หนวยท 12

12.1 รปแบบการตอหมอแปลงไฟฟา

ในการตอโหลดเขากบไฟฟา 3 เฟส มดวยกน 2 แบบ คอ แบบวายและแบบเดลตา ซงหมอแปลงไฟฟากถอวาเปนโหลดของไฟฟา 3 เฟส ซงมการตอแบบวายและเดลตาเชนเดยวกน โดยหมอแปลงไฟฟามขดลวดทางดานปฐมภมและขดลวดทางดานทตยภม ซงการตอขดลวดของแตละดานสามารถตอไดทงแบบวายและแบบเดลตา ดงนนแบบการตอจงขนอยกบจ านวนหมอแปลงไฟฟา 1 เฟส จ านวน 2 ตวหรอ 3 ตวเพอน ามาตอเขากบไฟฟา 3 เฟส (Stephen J. chapman, 2012: 126) ซงม 2 แบบ คอ 1. หมอแปลงไฟฟา 1 เฟส จ านวน 3 ตวมาตอเขากบไฟฟา 3 เฟส 2. หมอแปลงไฟฟา 1 เฟส จ านวน 2 ตวมาตอเขากบไฟฟา 3 เฟส ซงทง 2 แบบยงมรปแบบการตอเมอใชกบไฟฟา 3 เฟส ดงตารางท 12.1

ตารางท 12.1 รปแบบการตอหมอแปลงไฟฟา 1 เฟส จ านวน 2 ตวและ 3 ตว เขากบไฟฟา 3 เฟส

หมอแปลงไฟฟา 1 เฟส จ านวน 3 ตว หมอแปลงไฟฟา 1 เฟส จ านวน 2 ตว 1. แบบวาย วาย (Y Y) 2. แบบเดลตา เดลตา ( ) 3. แบบเดลตา วาย ( Y) 4. แบบวาย เดลตา (Y )

1. แบบเดลตาเปด (Open ) 2. แบบวายเปดเดลตาเปด (Open YOpen ) 3. แบบสกอตตท (Scott T) หมายเหต ในทนจะศกษาเฉพาะแบบเดลตาเปดเทานน

โหลดทางไฟฟาเมอน ามาตอเขากบไฟฟา 3 เฟส จงท าใหมแรงดนไฟฟาทสายและแรงดนไฟฟาทเฟส

ไปตกครอมทโหลดดงกลาว และยงท าใหมกระแสไฟฟาไหลไปยงโหลดอกดวย ซงมทงกระแสไฟฟาทสาย

และกระแสไฟฟาทเฟส ดงนนเพอใหเหนความสมพนธตาง ๆ ของแรงดนไฟฟา กระแสไฟฟา ของการตอ

หมอแปลงไฟฟาไฟฟาแบบตาง ๆ ทจะไดกลาวในหนวยน ซงไดก าหนดคาตาง ๆ ดงน

ก าหนดให 1LV แรงดนไฟฟาทสายทางดานปฐมภม 1hpV แรงดนไฟฟาทเฟสทางดานปฐมภม 1LI กระแสไฟฟาทสายทางดานปฐมภม ph1I กระแสไฟฟาทเฟสทางดานปฐมภม 2LV แรงดนไฟฟาทสายทางดานทตยภม 2phV แรงดนไฟฟาทเฟสทางดานทตยภม 2LI กระแสไฟฟาทสายทางดานทตยภม 2phI กระแสไฟฟาทเฟสทางดานทตยภม a อตราสวนของหมอแปลงไฟฟา

Page 3: หน่วยที่ 1 2¸«น่วยที่_12การ... · l1 รูปท่ี 12.7 การต่อหม้อแปลงไฟฟ้าแบบวาย เดลตา

วชา เครองกลไฟฟา 1 ใบเนอหา การน าหมอแปลงไฟฟา 1 เฟส มาตอเขากบไฟฟา 3 เฟส

หนา 7

รหส 3104-2003 หนวยท 12

12.2 การตอหมอแปลงไฟฟาแบบวาย วาย

เปนการน าขดลวดทางดานปฐมภมมาตอแบบวายและขดลวดทางดานทตยภมตอแบบวายเชนกน

ดงรปท 12.1 โดยทางดานปฐมภมจะน าปลาย H2 ของหมอแปลงไฟฟา T1, T2 และ T3 มาตอรวมกน และ

ทางดานทตยภมจะน าปลาย X2 ของหมอแปลงไฟฟา T1, T2 และ T3 มาตอรวมกนเชนเดยวกน

รปท 12.1 การตอหมอแปลงไฟฟาแบบวาย วาย

เมอ L11, L21 และ L31 เปนไฟฟา 3 เฟส 3 สายทางดานปฐมภม โดย L12, L22 และ L32 เปนไฟฟา

3 เฟส 3 สายทางดานทตยภม จากรปท 12.1 น ามาเขยนวงจรใหมดงรปท 12.2 เพอใหเหนความสมพนธ

ของแรงดนไฟฟาและกระแสไฟฟาทงทางดานปฐมภมและทตยภม ดงน

รปท 12.2 ความสมพนธของแรงดนไฟฟากบกระแสไฟฟาเมอตอแบบวาย วาย

Vph1

H1

H2

T1 X1

X2

H1

H2

T2 X1

X2

H1

H2

T3 X1

X2

L11

L21

L31

L12

L22

L32

VL1 VL2

Vph2 IL1 IL2

ทางดานปฐมภม ทางดานทตยภม IL1

VL1 3

V V 1L

1ph

IL2 aIL1

aV

V 1ph2ph

aV

V 1L2L L11ph I I

ph12ph I I a

Page 4: หน่วยที่ 1 2¸«น่วยที่_12การ... · l1 รูปท่ี 12.7 การต่อหม้อแปลงไฟฟ้าแบบวาย เดลตา

วชา เครองกลไฟฟา 1 ใบเนอหา การน าหมอแปลงไฟฟา 1 เฟส มาตอเขากบไฟฟา 3 เฟส

หนา 8

รหส 3104-2003 หนวยท 12

12.3 การตอหมอแปลงไฟฟาแบบเดลตา เดลตา

เปนการน าขดลวดทางดานปฐมภมมาตอแบบเดลตาและขดลวดทางดานทตยภมตอแบบเดลตา

เชนเดยวกน ดงรปท 12.3 โดยทางดานปฐมภมจะน าปลาย H2 ของ T1 มาตอเขากบตน H1 ของ T2 ปลาย

H2 ของ T2 มาตอเขากบตน H1 ของ T3 และปลาย H2 ของ T3 มาตอเขากบตน H1 ของ T1 สวนทางดาน

ทตยภมจะน าปลาย X2 ของ T1 มาตอเขากบตน X1 ของ T2 ปลาย X2 ของ T2 มาตอเขากบตน X1 ของ T3

และปลาย X2 ของ T3 มาตอเขากบตน X1 ของ T1

รปท 12.3 การตอหมอแปลงไฟฟาแบบเดลตา เดลตา

จากรปท 12.3 น ามาเขยนวงจรใหมดงรปท 12.4 เพอใหเหนความสมพนธของแรงดนไฟฟาและกระแสไฟฟาทงทางดานปฐมภมและทตยภม ดงน

รปท 12.4 ความสมพนธของแรงดนไฟฟากบกระแสไฟฟาเมอตอแบบเดลตา เดลตา

Vph1

H1

H2

T1 X1

X2 H1

H2

T2 X1

X2 H1

H2

T3 X1

X2

L11

L21

L31

L12

L22

L32

VL1 VL2

Vph2

IL1 IL2

ทางดานปฐมภม ทางดานทตยภม IL1

VL1 3

I I 1L

1ph

IL2 aIL1

aV

V 1L2L

1ph 2ph aII

Page 5: หน่วยที่ 1 2¸«น่วยที่_12การ... · l1 รูปท่ี 12.7 การต่อหม้อแปลงไฟฟ้าแบบวาย เดลตา

วชา เครองกลไฟฟา 1 ใบเนอหา การน าหมอแปลงไฟฟา 1 เฟส มาตอเขากบไฟฟา 3 เฟส

หนา 9

รหส 3104-2003 หนวยท 12

12.4 การตอหมอแปลงไฟฟาแบบเดลตา วาย

เปนการน าขดลวดทางดานปฐมภมมาตอแบบเดลตาและขดลวดทางดานทตยภมตอแบบวาย ดงรปท 12.5 ซงการตอทงแบบเดลตาและแบบวายซงไดกลาวมาแลวในหวขอ 12.2 และในหวขอ 12.3

รปท 12.5 การตอหมอแปลงไฟฟาแบบเดลตา วาย

จากรปท 12.5 น ามาเขยนวงจรใหมดงรปท 12.6 เพอใหเหนความสมพนธของแรงดนไฟฟาและกระแสไฟฟาทงทางดานปฐมภมและทตยภม ดงน

รปท 12.6 ความสมพนธของแรงดนไฟฟากบกระแสไฟฟาเมอตอแบบเดลตา วาย

Vph1

H1

H2

T1 X1

X2 H1

H2

T2 X1

X2 H1

H2

T3 X1

X2

L11

L21

L31

L12

L22

L32

VL1 VL2

Vph2

IL1 IL2

ทางดานปฐมภม ทางดานทตยภม

IL1

VL1 a

V V 1L

2ph 3I

I 1L1ph

aV3

V 1L2L

3aI

I 1L2L

ph12ph aI I

Page 6: หน่วยที่ 1 2¸«น่วยที่_12การ... · l1 รูปท่ี 12.7 การต่อหม้อแปลงไฟฟ้าแบบวาย เดลตา

วชา เครองกลไฟฟา 1 ใบเนอหา การน าหมอแปลงไฟฟา 1 เฟส มาตอเขากบไฟฟา 3 เฟส

หนา 10

รหส 3104-2003 หนวยท 12

12.5 การตอหมอแปลงไฟฟาแบบวาย เดลตา

เปนการน าขดลวดทางดานปฐมภมมาตอแบบวายและขดลวดทางดานทตยภมตอแบบเดลตา ดง -รปท 12.7 ซงการตอทงแบบเดลตาและแบบวายซงไดกลาวมาแลวในหวขอ 12.2 และในหวขอ 12.3

รปท 12.7 การตอหมอแปลงไฟฟาแบบวาย เดลตา

จากรปท 12.7 น ามาเขยนวงจรใหมดงรปท 12.8 เพอใหเหนความสมพนธของแรงดนไฟฟาและกระแสไฟฟาทงทางดานปฐมภมและทตยภม ดงน

รปท 12.8 ความสมพนธของแรงดนไฟฟากบกระแสไฟฟาเมอตอแบบวาย เดลตา

Vph1

H1

H2

T1 X1

X2

H1

H2

T2 X1

X2 H1

H2

T3 X1

X2

L11

L21

L31

L12

L22

L32

VL1 VL2

Vph2

IL1 IL2

ทางดานทตยภม

1ph2ph aI I

ทางดานปฐมภม IL1

VL1 3

V V 1L

1ph

1L2L aI 3 I

3aV

V 1L2L 1L1ph I I

Page 7: หน่วยที่ 1 2¸«น่วยที่_12การ... · l1 รูปท่ี 12.7 การต่อหม้อแปลงไฟฟ้าแบบวาย เดลตา

วชา เครองกลไฟฟา 1 ใบเนอหา การน าหมอแปลงไฟฟา 1 เฟส มาตอเขากบไฟฟา 3 เฟส

หนา 11

รหส 3104-2003 หนวยท 12

12.6 การค านวณหาคาตาง ๆ ในการตอหมอแปลงไฟฟา 1 เฟสเขากบไฟฟา 3 เฟส

ตวอยางท 12.1 หมอแปลงไฟฟาระบบจ าหนาย 1 เฟส จ านวน 3 ตว แตละตวมอตราสวนเทากบ 100 น ามาตอเขากบไฟฟา 3 เฟส เมอมโหลดมแรงดนทสายกบสายทางดานปฐมภม 22 kV และกระแสไฟฟาทสายทางดานปฐมภม 6 A จงค านวณหา แรงดนไฟฟาทเฟส แรงดนไฟฟาทสาย กระแสไฟฟาทเฟส และกระแสไฟฟาทสาย ทางดานทตยภมเมอหมอแปลงไฟฟาทง 3 ตว ตอกนลกษณะดงน ก. แบบวาย วาย ข. แบบเดลตา เดลตา ค. แบบเดลตา วาย ง. แบบวาย เดลตา จ. kVA ทหมอแปลงไฟฟาทจายใหกบโหลดของการตอทง 4 แบบ วธท า โจทยก าหนดคาตาง ๆ ทางดานปฐมภม ดงน VL1 22 kV 22000 V IL1 6 A และ a 100 ก. แบบวาย วาย

1phV 3

V 1L 320002 12701.7 V

2phV aV 1ph 100

12701.7 127 V

แรงดนไฟฟาทเฟสทางดานทตยภมมคาเทากบ 127 V ตอบ 2LV ph2V 3 127 3

2LV 220 V แรงดนไฟฟาทสายทางดานทตยภมมคาเทากบ 220 V ตอบ 2phI ph1I a 6 100

2phI 600 A กระแสไฟฟาทเฟสทางดานทตยภมมคาเทากบ 600 A ตอบ 2LI ph2I

600 A

กระแสไฟฟาทสายทางดานทตยภมมคาเทากบ 600 A ตอบ

ข. แบบเดลตา เดลตา 1phV 1LV V 22000

1phI 3I 1L 3

6 3.464 A

Page 8: หน่วยที่ 1 2¸«น่วยที่_12การ... · l1 รูปท่ี 12.7 การต่อหม้อแปลงไฟฟ้าแบบวาย เดลตา

วชา เครองกลไฟฟา 1 ใบเนอหา การน าหมอแปลงไฟฟา 1 เฟส มาตอเขากบไฟฟา 3 เฟส

หนา 12

รหส 3104-2003 หนวยท 12

2phV aV 1ph 100

22000 220 V

แรงดนไฟฟาทเฟสทางดานทตยภมมคาเทากบ 220 V ตอบ 2LV ph2V

V 220

แรงดนไฟฟาทสายทางดานทตยภมมคาเทากบ 220 V ตอบ 2phI ph1I a 3.464 100 2phI A346.4 กระแสไฟฟาทเฟสทางดานทตยภมมคาเทากบ 346.4 A ตอบ 2LI ph2I 3 346.4 3

2LI A600

กระแสไฟฟาทสายทางดานทตยภมมคาเทากบ 600 A ตอบ

ค. แบบเดลตา วาย

2phV aV 1ph 100

22000

2phV 220 V แรงดนไฟฟาทเฟสทางดานทตยภมมคาเทากบ 220 V ตอบ 2LV ph2V 3 220 3

2LV V 381.04

แรงดนไฟฟาทสายทางดานทตยภมมคาเทากบ 381.04 V ตอบ 2phI ph1I a 3.464 100

2phI A4.346

กระแสไฟฟาทเฟสทางดานทตยภมมคาเทากบ 346.4 A ตอบ 2LI ph2I 346.4

2LI A346.4

กระแสไฟฟาทสายทางดานทตยภมมคาเทากบ 346.4 A ตอบ

ง. แบบวาย เดลตา

2phV aV 1ph 100

12701.7 V 127

แรงดนไฟฟาทเฟสทางดานทตยภมมคาเทากบ 127 V ตอบ 2LV ph2V

2LV V 127 แรงดนไฟฟาทสายทางดานทตยภมมคาเทากบ 127 V ตอบ

Page 9: หน่วยที่ 1 2¸«น่วยที่_12การ... · l1 รูปท่ี 12.7 การต่อหม้อแปลงไฟฟ้าแบบวาย เดลตา

วชา เครองกลไฟฟา 1 ใบเนอหา การน าหมอแปลงไฟฟา 1 เฟส มาตอเขากบไฟฟา 3 เฟส

หนา 13

รหส 3104-2003 หนวยท 12

2phI ph1I a 6 100

2phI A600

กระแสไฟฟาทเฟสทางดานทตยภมมคาเทากบ 600 A ตอบ 2LI ph2I 3 600 3

2LI A1039.2

กระแสไฟฟาทสายทางดานทตยภมมคาเทากบ 1039.2 A ตอบ

จ. kVA ทหมอแปลงไฟฟาทจายใหกบโหลดของการตอทง 4 แบบ 1. แบบวาย วาย kVA ทจายใหกบโหลด L2L2IV 3 600 220 3 VA 228624

kVA 228.624 ตอบ

2. แบบเดลตา เดลตา kVA ทจายใหกบโหลด L2L2IV 3 600 220 3 VA 228624

kVA 228.624 ตอบ

3. แบบเดลตา วาย kVA ทจายใหกบโหลด L2L2IV 3 346.4 381.04 3 VA 228610

kVA 1 228.6 ตอบ

4. แบบวาย เดลตา kVA ทจายใหกบโหลด L2L2IV 3 1,039.2 127 3 VA 228586

kVA 1 228.6 ตอบ

12.7 การตอหมอแปลงไฟฟา 1 เฟส 2 ตว แบบเดลตาเปด

12.7.1 วตถประสงคของการตอแบบเดลตาเปด แบบนใชหมอแปลงไฟฟา 1 เฟส 2 ตวมาตอเขากบไฟฟา 3 เฟส แบบเดลตาเปด วตถประสงคของการตอแบบเดลตาเปด กคอ 1. เมอการตอหมอแปลง 1 เฟส 3 ตว ถาตวใดตวหนงการเกดช ารดหรอตองการซอมบ ารง สามารถน าหมอแปลงไฟฟาทเหลออก 2 ตว มาตอแบบเดลตาเปดได 2. ถาความตองการของโหลดไมเกน 55-60 เปอรเซนต ของโหลดทงหมดกสามารถน าหมอแปลงไฟฟาทเหลออก 2 ตว มาตอแบบเดลตาเปดไดเชนกน การตอหมอแปลงแบบเดลตาเปด จะใชหมอแปลงไฟฟา 1 เฟส 2 ตว มาตอเขากบไฟฟา 3 เฟส ซงน าขดลวดทางดานปฐมภมและขดลวดทางดานทตยภมตอแบบเดลตาเปด ดงรปท 12.9

Page 10: หน่วยที่ 1 2¸«น่วยที่_12การ... · l1 รูปท่ี 12.7 การต่อหม้อแปลงไฟฟ้าแบบวาย เดลตา

วชา เครองกลไฟฟา 1 ใบเนอหา การน าหมอแปลงไฟฟา 1 เฟส มาตอเขากบไฟฟา 3 เฟส

หนา 14

รหส 3104-2003 หนวยท 12

รปท 12.9 การตอหมอแปลงไฟฟาแบบเดลตาเปด

จากรปท 12.9 น ามาเขยนวงจรใหมดงรปท 12.10 สงเกตเหนวาขดลวดทง 2 ดานคลายอกษรตว V จงเรยกการตอแบบเดลตาเปดอกอยางหนงวา การตอแบบ V-V (V-V connection) เพอใหเหนความ- สมพนธของแรงดนไฟฟาและกระแสไฟฟาทงทางดานปฐมภมและทตยภม ดงน

รปท 12.10 ความสมพนธของแรงดนไฟฟากบกระแสไฟฟาเมอตอแบบเดลตาเปด

12.7.2 การพสจนแรงดนไฟฟาของเฟสใดเฟสหนงเมอถกเปด ในไฟฟา 3เฟสนนแรงดนไฟฟาในแตละเฟสมมมเฟสตางกน 120 ทางไฟฟา ดงรปท 12.11 (ก) เปนแผนภาพเฟสเซอรของแรงดนไฟฟา 3 เฟส ทางดานทตยภมทตอแบบเดลตา-เดลตา สวนรปท 12.11 (ข) เปนแผนภาพเฟสเซอรของแรงดน ไฟฟา 3 เฟส ทางดานทตยภมทตอแบบเดลตาเปด (ก) เฟสเซอรและสมการเฟสเซอรตอแบบเดลตา-เดลตา (ข) เฟสเซอรและสมการเฟสเซอรตอแบบเดลตาเปด

รปท 12.11 แผนภาพเฟสเซอรแรงดนไฟฟาของการตอแบบเดลตา-เดลตาและเดลตาเปด

Vph1

H1

H2

T1 X1

X2

H1

H2

T2 X1

X2

L11

L21

L31

L12

L22

L32

VL1 VL2

Vph2

IL1 IL2

VAB

VBC VCA

A B

C

VAB

VBC VCA

A B

C สมการเฟสเซอร

VAB VAB 0

VBC VBC 120

VCA VCA 120

สมการเฟสเซอร

VAB VAB 0

VBC VBC 120

VCA VCA 120

ทางดานปฐมภม ทางดานทตยภม

IL1

VL1

1L1ph I I

IL2 aIL1

aV

V 1L2L T1

T2 T1 T2 A B

C

VBC

VAB

VCA

1ph2ph Ia I

Page 11: หน่วยที่ 1 2¸«น่วยที่_12การ... · l1 รูปท่ี 12.7 การต่อหม้อแปลงไฟฟ้าแบบวาย เดลตา

วชา เครองกลไฟฟา 1 ใบเนอหา การน าหมอแปลงไฟฟา 1 เฟส มาตอเขากบไฟฟา 3 เฟส

หนา 15

รหส 3104-2003 หนวยท 12

จากระบบไฟฟา 3 เฟส ผลรวมทางเฟสเซอรของแรงดนไฟฟาทง 3 เฟส มคาเทากบศนย นนคอ CABCAB VVV 0 CAV BCAB VV 120 V 0 V BCAB )866.0j5.0(V j0)(1V BCAB แตขนาด BCABCA VVV CAV )866.0j5.0(V j0)(1V CACA )866.0j5.0 j01(VCA )866.0j0.5(VCA CAV 120 VCA จากการพสจนเหนวาขนาดและทศทางของ CAV (รปท 12.11 (ข) เสนประ) เปนไปตามระบบไฟฟา 3 เฟส นนคอมขนาดแรงดนแตเฟสเทากนโดยมมมเฟสของแรงดนไฟฟาแตละเฟสตางกน 120 ทางไฟฟา 12.7.3 พกด kVA รวมของการตอแบบเดลตาเปด การหาพกด kVA รวมของการตอแบบเดล-ตาเปด จะตองเปรยบเทยบกบพกด kVA รวมของการตอแบบเดลตา-เดลตา ก าหนดให oLI กระแสไฟฟาทสายของการตอแบบเดลตาเปด LI กระแสไฟฟาทสายของการตอแบบเดลตา-เดลตา OkVA พกด kVA รวมของการตอแบบเดลตาเปด kVA พกด kVA รวมของการตอแบบเดลตา-เดลตา

โดย 3I

I LLo

เมอเปรยบเทยบกบการตอแบบเดลตา-เดลตา

ดงนน OkVA LOLIV 3 3I

V 3 LL

OkVA LLIV ….. (12.1)

และ kVA LLIV 3 ….. (12.2)

น าสมการท 12.1 หารสมการท 12.2 จะได

kVAkVA O

LL

LLIV 3

IV

kVAkVA O 3

1 0.5773

ดงนน OkVA kVA0.5773 ….. (12.3)

จากสมการท 12.3 เหนวาพกด kVA รวมของการตอแบบเดลตาเปดมคา 0.5773 เทาของพกด kVA รวมของการตอแบบเดลตา-เดลตา หรอ 57.73 เปอรเซนตของการตอแบบเดลตา-เดลตา

Page 12: หน่วยที่ 1 2¸«น่วยที่_12การ... · l1 รูปท่ี 12.7 การต่อหม้อแปลงไฟฟ้าแบบวาย เดลตา

วชา เครองกลไฟฟา 1 ใบเนอหา การน าหมอแปลงไฟฟา 1 เฟส มาตอเขากบไฟฟา 3 เฟส

หนา 16

รหส 3104-2003 หนวยท 12

ตวอยางท 12.2 หมอแปลงไฟฟา 1 เฟส 35 kVA 2 ตว ขนาดแรงดน 2200/440 V ตอแบบเดลตาเปด ดง-รปท 12.2 เปนโหลดแบบสมดลมก าลงไฟฟาทโหลด 40 kW ทคาตวประกอบก าลง 0.75 ลาหลง จงค านวณหา ก. กระแสไฟฟาทสายและกระแสไฟฟาทเฟสทางดานทตยภม ข. กระแสไฟฟาทสายและกระแสไฟฟาทเฟสทางดานปฐมภม

วธท า โจทยก าหนดคาตาง ๆ ดงน VL1 2200 V และ VL2 440 V

PT 40 kW pf2 0.75 ลาหลง

a 2L

1LVV

4402200 5

รปท 12.12 วงจรของตวอยางท 12.2

ก. กระแสไฟฟาทสายและกระแสไฟฟาทเฟสทางดานทตยภม TP 22LL2 cosIV 3

L2I 2L2

TcosV 3

P

75.0440310 40 3

L2I A70 แต 2phI L2I A70

กระแสไฟฟาทสายทางดานทตยภมมคาเทากบ 70 A ตอบ

กระแสไฟฟาทเฟสทางดานทตยภมมคาเทากบ 70 A ตอบ ข. กระแสไฟฟาทสายและกระแสไฟฟาทเฟสทางดานปฐมภม

ph1I aIph2 5

70 A14

แต L1I ph1I A14

กระแสไฟฟาทสายทางดานปฐมภมมคาเทากบ 14 A ตอบ

กระแสไฟฟาทเฟสทางดานปฐมภมมคาเทากบ 14 A ตอบ

IL1

VL1 2200 V 1phI

IL2

V 440 V 2L

C

2phI

โหลด 3 เฟส สมดล 40 kW 0.75 pf (lag)

Page 13: หน่วยที่ 1 2¸«น่วยที่_12การ... · l1 รูปท่ี 12.7 การต่อหม้อแปลงไฟฟ้าแบบวาย เดลตา

วชา เครองกลไฟฟา 1 ใบเนอหา การน าหมอแปลงไฟฟา 1 เฟส มาตอเขากบไฟฟา 3 เฟส

หนา 17

รหส 3104-2003 หนวยท 12

ขดลวดดาน ปฐมภม

ขดลวดดาน ทตยภม

12.8 หมอแปลงไฟฟา 3 เฟส

ในระบบจายก าลงไฟฟา 3 เฟสซงไดแก ระบบผลต ระบบสง และระบบจ าหนาย เหนวาในระบบนนจะมการเพมระดบแรงดนไฟฟาหรอลดระดบแรงดนไฟฟาไปตามสายสง ซงเครองกลไฟฟาทท าหนาทนกคอหมอแปลงไฟฟา 3 เฟส โดยทวไปหมอแปลงไฟฟา 3 เฟสสามารถสรางได 2 วธ คอ 1. การน าหมอแปลงไฟฟา 1 เฟส จ านวน 3 ตว มาตอเปนหมอแปลงไฟฟา 3 เฟส เพอใชงานกบไฟฟา 3 เฟส ทไดกลาวมาแลวในหวขอ 12.1 ถงหวขอ 12. 6 แตวธการท าแบบนท าใหสญเสยพนทในการตดตงหมอแปลงไฟฟา และยงมน าหนกของหมอแปลงไฟฟา 3 ตวรวมกนซงมากกวาหมอแปลงไฟฟา 3 เฟส เพยงตวเดยว 2. การสรางหมอแปลงไฟฟา 3 เฟส บนโครงสรางแกนเหลกเดยวกน 12.8.1 โครงสรางของหมอแปลงไฟฟา 3 เฟส มโครงสรางเหมอนกบหมอแปลงไฟฟา 1 เฟส คอ ประกอบดวยแกนเหลกกบขดลวด โดยแกนเหลกของหมอแปลงไฟฟา 3 เฟสกเปนแบบคอรและแบบเชลล โดยโครงสรางแบบคอรแสดงดงรปท 12.13 (ก) และแบบเชลลดงรปท 12.13 (ข)

(ก) แกนเหลกแบบคอร (ข) แกนเหลกแบบเชลล รปท 12.13 การพนขดลวด 2 ขด ในแตละเฟสของแกนเหลกแบบคอรและแบบเชลล

จากรปท 12.13 (ก) และรปท 12.13 (ข) ก าหนดใหขดลวด A, ขดลวด B และขดลวด C เปนขดลวดทางดานปฐมภม โดยขดลวด a, ขดลวด b และขดลวด c เปนขดลวดทางดานทตยภม ของเฟส A, เฟส B และเฟส C ตามล าดบ เมอจายกระแสไฟฟา Ai , Bi และ Ci ใหกบขดลวด A, ขดลวด B และขดลวด C กท าใหเกด A , B และ C ขนทขาของแกนเหลกทขดลวดพนอยโดยขนาดและทศทางจะเปลยนตามรปคลนของกระแสไฟฟาสลบในแตละเฟส

A

B

C

A

a

B

b

C

c

A

B

C

A

a

B C

b c

iA iB iC

iA

iB

iC

Page 14: หน่วยที่ 1 2¸«น่วยที่_12การ... · l1 รูปท่ี 12.7 การต่อหม้อแปลงไฟฟ้าแบบวาย เดลตา

วชา เครองกลไฟฟา 1 ใบเนอหา การน าหมอแปลงไฟฟา 1 เฟส มาตอเขากบไฟฟา 3 เฟส

หนา 18

รหส 3104-2003 หนวยท 12

12.8.2 รปแบบการตอหมอแปลงไฟฟา 3 เฟส เนองจากหมอแปลงไฟฟา 3 เฟส มขดลวดทาง ดานปฐมภมและขดลวดทางดานทตยภมพนอย ทโครงสรางแกนเหลกเดยวกน ซงมรปแบบการตอเชนเดยวกนกบการน าหมอแปลงไฟฟา 1 เฟส จ านวน 3 ตวทกลาวมาแลว มดงดงน 1. แบบวาย วาย (Y Y) 2. แบบเดลตา เดลตา ( ) 3. แบบเดลตา วาย ( Y) 4. แบบวาย เดลตา (Y )

12.9 การค านวณหาคาตาง ๆ ของหมอแปลงไฟฟา 3 เฟส

ตวอยางท 12.3 หมอแปลงไฟฟา 3 เฟส ของระบบจ าหนาย ขนาด150 kVA แรงดน 4000/230 V มการตอขดลวดทางดานปฐมภมและทตยภมดงรปท 12.4 โหลดเปนแบบสมดลมก าลงไฟฟาทโหลด 120 kVA แรงดน 230 V ทคาตวประกอบก าลง 0.85 ลาหลง ถาก าหนดใหอมพแดนซสมมลของหมอแปลงทยายไปทางดานทตยภมเทากบ /ph j0.016) 012.0( จงค านวณหา ก. กระแสไฟฟาทสายและกระแสไฟฟาทเฟสทางดานทตยภม ข. กระแสไฟฟาทสายและกระแสไฟฟาทเฟสทางดานปฐมภม ค. แรงดนไฟฟาทสายดานปฐมภม ง. ประสทธภาพของหมอแปลงไฟฟา ถามการสญเสยในแกนเหลกทงหมด 911 W

รปท 12.14 วงจรของตวอยางท 12.3 วธท า TP 22LL2 cosIV 3 โดย kVA 120 IV 3 2LL2

0.85 10 120 3 (เพราะ 0.85 pf cos 22 )

W10 102 3

โหลด 3 เฟส สมดล 120 kVA 0.85 pf (lag)

ทางดานทตยภม

2phI

ทางดานปฐมภม

VL1 V 230 V 2L 1phI

IL2

1phV

2phV

IL1

Page 15: หน่วยที่ 1 2¸«น่วยที่_12การ... · l1 รูปท่ี 12.7 การต่อหม้อแปลงไฟฟ้าแบบวาย เดลตา

วชา เครองกลไฟฟา 1 ใบเนอหา การน าหมอแปลงไฟฟา 1 เฟส มาตอเขากบไฟฟา 3 เฟส

หนา 19

รหส 3104-2003 หนวยท 12

ก. กระแสไฟฟาทสายและกระแสไฟฟาทเฟสทางดานทตยภม

L2I 2L2

TcosV 3

P

85.0230310 102 3

L2I A235.301

แต ph2I 3

IL2 1.732301.235

A932.173

กระแสไฟฟาทสายทางดานทตยภมมคาเทากบ 301.235 A ตอบ

กระแสไฟฟาทเฟสทางดานทตยภมมคาเทากบ 173.932 A ตอบ ข. กระแสไฟฟาทสายและกระแสไฟฟาทเฟสทางดานปฐมภม

a 2ph

1phVV

2ph

1L

V3

V )( 230

34000)(

10

โดย ph1I aIph2 10

173.923 A392.17

แต L1I ph1I A17.329 กระแสไฟฟาทสายทางดานปฐมภมมคาเทากบ 17.329 A ตอบ

กระแสไฟฟาทเฟสทางดานทตยภมมคาเทากบ 17.329 A ตอบ ในไฟฟา 3 เฟส การหาคากระแสไฟฟา แรงดนไฟฟา เพอความสะดวกตองหาคาตาง ๆ เปนตอเฟสกอน และในการค านวณใชแรงดน ph2V เปนแกนอางอง ซงหาคาไดดงน ค. แรงดนไฟฟาทสายดานปฐมภม โดย I 2ph2 ph2I และ 31.78 0.85 cos 1

2 /

ph1V )jX(R 2eq eq2 ph2ph2 IV

)016.0j(0.012 31.78 173.923 0 230

)53.13 02.0 38.96 173.923( 0 230

21.35 3.478 0 230

/ph1V V0.31 233.24

ดงนน L1V ph1V a 3 233.24 10 1.732

L1V V 4039.71 แรงดนไฟฟาทสายทางดานปฐมภมมคาเทากบ 4039.71 V ตอบ

ง. ประสทธภาพของหมอแปลงไฟฟา ก าลงไฟฟาสญเสยในขดลวดทงหมด coP 2eq

2ph2 R)(I 3 012.0(173.923)3 2 1089 W

Page 16: หน่วยที่ 1 2¸«น่วยที่_12การ... · l1 รูปท่ี 12.7 การต่อหม้อแปลงไฟฟ้าแบบวาย เดลตา

วชา เครองกลไฟฟา 1 ใบเนอหา การน าหมอแปลงไฟฟา 1 เฟส มาตอเขากบไฟฟา 3 เฟส

หนา 20

รหส 3104-2003 หนวยท 12

% 07.98

100 1089 911 10 10210 102

100 P PP

33

coPcoutout

η

ประสทธภาพของหมอแปลงไฟฟามคาเทากบ 98.07 % ตอบ

ตวอยางท 12.4 หมอแปลงไฟฟา 3 เฟส ของระบบสายสงขนาด 10 MVA แรงดน 13.8 kV/110 kV เพอเพมระดบแรงดนไฟฟา มการตอขดลวดทางดานปฐมภมและทตยภมดงรปท 12.5 โหลดเปนแบบสมดลมก าลงไฟฟาทโหลด 5 MVA แรงดน 110 kV ทคาตวประกอบก าลง 0.8 ลาหลง และใหประสทธภาพ 97.5 % มการสญเสยในแกนเหลกทงหมด 40 kW จงค านวณหา ก. กระแสไฟฟาทสายและกระแสไฟฟาทเฟสทางดานทตยภม ข. กระแสไฟฟาทสายและกระแสไฟฟาทเฟสทางดานปฐมภม

ค. ความตานทานสมมลตอเฟสทยายคามาทางดานทตยภม (ดานแรงสง)

รปท 12.15 วงจรของตวอยางท 12.4

วธท า TP 22LL2 cosIV 3 โดย MVA 5 IV 3 2LL2 0.8 10 5 6 (เพราะ 0.8 pf cos 22 ) kW 4000 MW 4 W 10 4 6 ก. กระแสไฟฟาทสายและกระแสไฟฟาทเฟสทางดานทตยภม

L2I 2L2

TcosV 3

P

8.0101103

10 43

6

L2I A244.26 แต ph2I 2LI A244.26

กระแสไฟฟาทสายทางดานทตยภมมคาเทากบ 26.244 A ตอบ กระแสไฟฟาทเฟสทางดานทตยภมมคาเทากบ 26.244 A ตอบ

โหลด 3 เฟส สมดล 5 MVA 0.8 pf (lag)

ทางดานปฐมภม ทางดานทตยภม

IL1

VL1

2phV

1phI kV 110 V 2L

2LI

2phI 1phV

Page 17: หน่วยที่ 1 2¸«น่วยที่_12การ... · l1 รูปท่ี 12.7 การต่อหม้อแปลงไฟฟ้าแบบวาย เดลตา

วชา เครองกลไฟฟา 1 ใบเนอหา การน าหมอแปลงไฟฟา 1 เฟส มาตอเขากบไฟฟา 3 เฟส

หนา 21

รหส 3104-2003 หนวยท 12

ข. กระแสไฟฟาทสายและกระแสไฟฟาทเฟสทางดานปฐมภม

a 2ph

1phVV

)( 3

VV

2L1L

)( 3kV 110kV 8.13

0.2173

โดย ph1I aIph2 0.2173

26.244

A773.120 แต L1I ph1I 3 120.773 1.732

A209.178 กระแสไฟฟาทสายทางดานปฐมภมมคาเทากบ 209.178 A ตอบ

กระแสไฟฟาทเฟสทางดานปฐมภมมคาเทากบ 120.773 A ตอบ ค. ความตานทานสมมลตอเฟสทยายคามาทางดานทตยภม (ดานแรงสง)

100 PP

in

out และ Tout P P

inP )(100

Pout

)( 1005.97

10 4 6 W 10 4102.56 3

หาก าลงไฟฟาสญเสยในขดลวดทงหมดของ 3 เฟส จะได

)coc P P( outin P P coP cP P P outin coP cP P P outin coP kW 40) 4000 56.4102( coP kW 62.56 ดงนนก าลงไฟฟาสญเสยในขดลวดตอเฟส )co/ph(P

co/phP 3Pco kW 20.85 3

kW 62.56

แต co/phP 2eq2

2ph R)I(

ดงนน eq2R 22ph )I(

Pco/ph 2

3

)244.26(10 20.85

eq2R 27.30

ความตานทานสมมลตอเฟสทยายคามาทางดานทตยภมมคาเทากบ 30.27 Ω ตอบ