Scott-T трансформаторна връзка

Определение: Скот-Т връзка е техника за свързване на два единични трансформатора, за да се осъществи преобразуване от трифазно към двуфазно и обратно. Двата трансформатора са електрически свързани, но работят независимо магнитно. Единият трансформатор е определен като основен трансформатор, а другият е наричан допълнителен или подтикващ трансформатор.

Диаграмата по-долу илюстрира връзката на Скот-Т трансформатор:

• Основният трансформатор разполага с централна точка D и е свързан с линии B и C от страната на трифазната система. Неговият первичен обмотък е означена като BC, а вторичния обмотък като a₁a₂.

• Подтикващият трансформатор е свързан между линейния терминал A и централната точка D. Неговият первичен обмотък е означена като AD, а вторичния обмотък като b₁b₂.

За Скот-Т връзка се използват идентични и разменяеми трансформатори, всеки с первичен обмотък с Tp витка и оборудван с тапове при 0.289Tp, 0.5Tp и 0.866Tp.

Фазорова диаграма на Скот-Т трансформатор

Линейните напрежения на балансирания трифазен систем - VAB, VBC и VCA - са показани на фигурата по-долу, представени като затворен равностранен триъгълник. Диаграмата показва и первичните обмотъци на основния трансформатор и подтикващия трансформатор.

Точката D разделя первичния обмотък BC на основния трансформатор на две равни половини. Следователно, броят на витките в BD частта е равен на броя на витките в DC частта, които са Tp/2. Напреженията VBD и VDC са равни по големина и в фаза с напрежението VBC.

Напрежението между A и D е

Подтикващият трансформатор има первично напрежение √3/2 (т.е. 0.866) пъти повече от основния трансформатор. Когато напрежението VAD се приложи към первичния обмотък на подтикващия трансформатор, неговото вторично напрежение V2t води вторичното напрежение V2m на основния трансформатор с 90 градуса, както е показано на фигурата по-долу.

За да се запази еднакво напрежение на витка в первичните обмотъци на основния и подтикващия трансформатор, броят на витките в первичния обмотък на подтикващия трансформатор трябва да е √3/2 Tp.

Следователно, вторичните обмотъци на двете трансформатори имат еднакви напрежения. Вторичните напрежения V2t и V2m са равни по големина, но разделени с 90° в фаза, произвеждайки балансирана двуфазна система.

Положение на нейтралната точка N

Первичните обмотъци на двата трансформатора могат да формират четирижилна връзка към трифазен източник, ако е предоставен тап N на первичния обмотък на подтикващия трансформатор така, че:

• Напрежението между AN, обозначено като VAN, е равно на фазното напрежение, т.е. VAN = Vl/√3.

Еднаквото напрежение в частите AN, ND и AD е показано от уравненията,

Уравнението по-горе показва, че нейтралната точка N разделя первичния обмотък на подтикващия трансформатор в отношения: AN : ND = 2 : 1

Приложения на Скот-Т връзка

Скот-Т връзката намира практически приложение в следните ситуации:

• Инсталации на електрически печове: Тя позволява паралелна работа на два единични печа, като се извлича балансирано зареждане от трифазен източник, гарантирайки ефективно разпределение на мощността и стабилност на системата.

• Управление на единични натоварвания: Често се прилага в електрифицирани железопътни системи (например, електрически влакове), където единичните натоварвания се планират, за да се поддържа почти равномерно зареждане във всички три фази на източника, минимизирайки несъответствия и оптимизирайки производителността на мрежата.

• Преобразуване на фази между системи: Фасилитира двупосочен поток на мощност между трифазни и двуфазни системи. Въпреки че може да преобразува в двете посоки, практически приложенията се фокусират главно върху преобразуването от трифазно към двуфазно, тъй като двуфазни генератори рядко се използват в съвременните системи за доставка на енергия.