Scott-T spoj transformatora

Definicija: Scott-T spoj je tehnika za povezivanje dva jednofazna transformatora kako bi se omogućila pretvorba između trofaznog i dvofaznog sustava i obrnuto. Dva transformatora su električki povezana, ali magnetno neovisno rade. Jedan transformator označen je kao glavni transformator, dok se drugi naziva pomoćnim ili privlačnim transformatorom.

Slika ispod prikazuje Scott-T spoj transformatora:

• Glavni transformator ima središnji kontakt na točki D i povezan je s faza B i C na trofaznoj strani. Njegova primarna zavojnica označena je sa BC, a sekundarna zavojnica sa a₁a₂.

• Pomoćni transformator povezan je između terminala A i središnjeg kontakta D. Njegova primarna zavojnica označena je sa AD, a sekundarna zavojnica sa b₁b₂.

Za Scott-T spoj koriste se identični i zamjenjivi transformatori, svaki s primarnom zavojnicom od Tp zavojnica i opremljen s kontaktima na 0.289Tp, 0.5Tp i 0.866Tp.

Fazorski dijagram Scott spoja transformatora

Linijne napona ravnotežnog trofaznog sustava - VAB, VBC i VCA - prikazane su na sljedećoj slici, ilustrirane kao zatvoreni jednakokračni trokut. Slika također prikazuje primarne zavojnice glavnog i pomoćnog transformatora.

Točka D dijeli primarnu zavojnicu BC glavnog transformatora na dvije jednake polovice. Stoga broj zavojnica u dijelu BD jednak je broju zavojnica u dijelu DC, oba su Tp/2. Naponi VBD i VDC su jednaki po veličini i fazno usklađeni s naponom VBC.

Napon između A i D je

Pomoćni transformator ima nominalni napon primarne zavojnice od √3/2 (tj. 0.866) puta veći od glavnog transformatora. Kada se napon VAD primijeni na primarnu zavojnicu pomoćnog transformatora, njegov sekundarni napon V2t vodi sekundarnom terminalnom naponu V2m glavnog transformatora za 90 stupnjeva, kao što je prikazano na sljedećoj slici.

Da bi se održao isti napon po zavojnici u primarnim zavojnicama obje transformatora, broj zavojnica u primarnoj zavojnici pomoćnog transformatora mora biti √3/2 Tp.

Stoga imaju sekundarne zavojnice obje transformatora identične nominalne napone. Sekundarni naponi V2t i V2m su jednaki po veličini, ali razmaknuti za 90° u fazi, stvarajući ravnotežni dvofazni sustav.

Položaj neutralne točke N

Primarne zavojnice dva transformatora mogu formirati četverozavojni spoj s trofaznim napajanjem ako se na primarnoj zavojnici pomoćnog transformatora osigura kontakt N tako da:

• Napon između AN, označen kao VAN, jednak je fazonalnom naponu, tj. VAN= Vl/√3.

Isti napon po zavojnici u dijelovima AN, ND i AD prikazan je formulama,

Gornja formula pokazuje da neutralna točka N dijeli primarnu zavojnicu pomoćnog transformatora u omjeru: AN : ND = 2 : 1

Primjene Scott-T spoja

Scott-T spoj nalazi praktičnu uporabu u sljedećim scenarijima:

• Instalacije elektropećeva: Omogućuje paralelnu radnju dva jednofazna peća uz povlačenje ravnotežnog opterećenja iz trofaznog napajanja, osiguravajući učinkovitu distribuciju snage i stabilnost sustava.

• Upravljanje jednofaznim opterećenjima: Često se primjenjuje u elektrificiranim željezničkim sustavima (npr. električni vlakovi), gdje se jednofazna opterećenja raspoređuju kako bi se održala gotovo jednakost opterećenja svih tri faze napajanja, minimizirajući neravnotežu i optimizirajući performanse mreže.

• Pretvorba faza između sustava: Omogućuje dvosmjerni protok snage između trofaznih i dvofaznih sustava. Iako može pretvoriti u oba smjera, praktične primjene uglavnom se fokusiraju na pretvorbu iz trofaznog u dvofazni sustav, jer se dvofazni generatori rijetko koriste u modernim sustavima snage.