Üç fazlı şəbəkə | Yıldız və Delta sistemi

İki növ sistem var elektrik şəbəkəsində, bir faza və üç fazalı sistem. Bir fazalı şəbəkədə, yalnız bir fazası olacaq, yəni elektrik akımı yalnız bir kabl ötürüləcək və tam şəbəkəni tamamlamaq üçün neutral xətt adlanan geri dönüş yolunu olacaq. Bu səbəbdən, bir fazalı şəbəkədə minimum güc ötürülə bilər. Burada, elektrik istehsal stansiyası və yük stansiyası da bir fazalı olacaq. Bu, keçmişdən bəri istifadə olunan köhnə sistemdir.
1882-ci ildə, polifazalı sistemin yeni icadı edilmişdir, bu, birdən çox fazanın istehsal, ötürmə və yük sistemi üçün istifadə edilə biləcəyini göstərir. Üç fazalı şəbəkə, generator tərəfindən yükə doğru birlikdə göndərilən üç fazadan ibarət polifazalı sistemdir.

Hər faza 120o faza fərqinə malikdir, yəni 120o elektrik fərq. Beləliklə, 360o-dan üç faza 120o hər biri olaraq bərabər bölünür. Üç fazalı sistemdəki gücü bütün üç fazanın qatılışından ibarətdir. Üç fazalı sistemin sinusoidal dalğaları aşağıdakı kimi göstərilir-
Üç fazanın hər biri ayrı-ayrı bir fazalı kimi istifadə edilə bilər. Bu səbəbdən, yük bir fazalıdirsə, o zaman üç fazalı şəbəkədən bir fazası götürülə bilər və neutral toprağa çevrilərək şəbəkəni tamamlaya bilər.

Niyə Üç Fazalı Sistem Bir Fazalı Sistemə Nisbətən Tercih Olunur?

Bu suala bir çox səbəb var, çünki üç fazalı sistemin bir fazalı şəbəkəyə nisbətən bir çox üstünlüyü var. Üç fazalı sistemin üç ayrı bir fazalı xətt kimi istifadə edilə bilərsi, beləliklə, üç bir fazalı sistem kimi çalışa bilər. Üç fazalı və bir fazalı istehsal, generatorun içində eyni olan, yalnız 120o faza fərq alması üçün bobinin yerləşdirilməsi dəyişir. Üç fazalı şəbəkədə lazımlı olan iletken miktəri, bir fazalı şəbəkədə lazımlı olan iletkenin 75%-idir. Həmçinin, bir fazalı sistemdə anlık gücü sinusoidal eğridən görə bilərik ki, sıfıra düşər, amma üç fazalı sistemdə bütün fazlardan gələn ümumi güç yükə davamlı güc verir.

İndi biz deyə bilərik ki, üç gerilim mənbəsi bir araya gəlib üç fazalı şəbəkə formasını alır və həqiqətən də generatorun içindədir. Generator üç gerilim mənbəsinə malikdir və onlar 120o faza fərqilə birgə işləyirlər. Əgər 120o faza fərqilə üç bir fazalı şəbəkəni təşkil edə bilərsək, o zaman bu üç fazalı şəbəkə olacaq. Beləliklə, 120o faza fərqinin olması vacibdir, aks halda şəbəkə işləməyəcək, üç fazalı yük aktiv olmayacaq və bu sisteme zərər verə bilər.

Üç fazalı cihazların ölçüsü və metaldan istifadə edilən miqdarında böyük fərq yoxdur. İndi transformer haqqında düşünərkən, həm bir fazalı, həm də üç fazalı üçün nəticədə eyni ölçülü olacaq, çünki transformer yalnız fluksların bağlanmasını edəcəkdir. Beləliklə, eyni ya az fərqli transformerdən istifadə edilərək, üç fazalı sistem bir fazalıya nisbətən daha yüksək effektivliyə malik olacaq, çünki üç fazalı xətt çıxacaq, amma bir fazalıda yalnız bir xətt olacaq. Üç fazalı şəbəkədə zədələr minimum olacaq. Nəticədə, üç fazalı sistemin bir fazalıya nisbətən daha yaxşı və yüksək effektivliyə malik olduğu söylənə bilər.
Üç fazalı şəbəkədə, bağlantılar iki növ olaraq verilə bilər:

1. Yıldız bağlantısı

2. Delta bağlantısı

Az rastlaşan, həmçinin açık delta bağlantısı var, burada iki bir fazalı transformerdən istifadə edilərək üç fazalı təchizat təmin edilir. Bunlar genelliklə tikinti şərtlərində istifadə olunur, çünki onların effektivliyi kapalı delta (standart əməliyyatlarda istifadə olunan) sistemlərinə nisbətən aşağıdır.

Yıldız Bağlantısı

Yıldız bağlantısında, dörd xətt var, üçü faz xətti və dördüncüsü yıldız nöqtəsindən alınan neutral xəttidir. Yıldız bağlantısı, uzun məsafələr üçün güç ötürməsi üçün tercih edilir, çünki onun neutral nöqtəsi var. Burada, güc sisteminin balanslı və balanssız elektrik akımı kavramına gəlmək lazımdır.

Bütün üç fazada eyni akım axışdırsa, bu balanslı akım adlanır. Əgər hər hansı bir fazada akım eyni olmasa, bu isə balanssız akım adlanır. Balanslı vəziyyətdə, neutral xəttin üzərindən heç bir akım axmaya bilər və bu səbəbdən neutral terminalin istifadəsi yoxdur. Amma üç fazalı şəbəkədə balanssız akım axışdırsa, neutral xüsusi rol oynayır. O, balanssız akımı toprağa yönləndirir və transformeri qoruyur. Balanssız akım transformere təsir edir və ona zərər verə bilər, bu səbəbdən yıldız bağlantısı uzun məsafəli ötürmə üçün tercih olunur.
Yıldız bağlantısı aşağıdakı kimi göstərilir-

Yıldız bağlantısında, xətt voltu faz voltundan √3 dəfə böyükdür. Xətt voltu, üç fazalı şəbəkədə iki fazanın arasındakı voltudur və faz voltu, bir fazanın neutral xəttinə olan voltudur. Xətt və faz akımları eynidir. Bu, aşağıdakı ifadə ilə göstərilir

Delta Bağlantısı

Delta bağlantısında, yalnız üç xətt var və neutral terminal alınmır. Normalda, delta bağlantısı, şəbəkədəki balanssız akım problemləri səbəbindən qısa məsafələr üçün tercih olunur. Delta bağlantısı üçün şekil aşağıdakı kimi göstərilir. Yük stansiyasında, əgər lazımsa, toprak neutral yoluna çevrilə bilər.

Delta bağlantısında, xətt voltu faz voltuna bərabərdir. Və xətt akımı faz akımından √3 dəfə böyükdür. Bu, aşağıdakı ifadə ilə göstərilir,

Üç fazalı şəbəkədə, yıldız və delta bağlantısı dörd fərqli şəkildə təşkil edilə bilər:

1. Yıldız-Yıldız bağlantısı

2. Yıldız-Delta bağlantısı

3. Delta-Yıldız bağlantısı

4. Delta-Delta bağlantısı