Scott-T 변압기 연결

정의: Scott-T 연결은 두 개의 단상 변압기를 연결하여 3상에서 2상으로 변환하거나 그 반대로 변환할 수 있는 기술입니다. 두 변압기는 전기적으로 연결되어 있지만 자성적으로는 독립적으로 작동합니다. 하나의 변압기는 주 변압기로 지정되며 다른 하나는 보조 또는 티저 변압기라고 합니다.

아래 다이어그램은 Scott-T 변압기 연결을 나타냅니다:

• 주 변압기는 D 점에서 센터 탭을 가지고 있으며 3상 측의 B와 C 라인에 연결됩니다. 그 기본 감속은 BC로 표시되고, 2차 감속은 a₁a₂로 표시됩니다.

• 티저 변압기는 A 라인 단자와 센터 탭 D 사이에 연결됩니다. 그 기본 감속은 AD로 표시되고, 2차 감속은 b₁b₂로 표시됩니다.

Scott-T 연결에서는 동일하고 교체 가능한 변압기가 사용되며, 각각의 기본 감속은 Tp 회전수를 가지며 0.289Tp, 0.5Tp, 0.866Tp 위치에 탭핑이 장착되어 있습니다.

Scott 연결 변압기의 위상도

균형적인 3상 시스템의 라인 전압—VAB, VBC, VCA—은 아래 도면에서 폐쇄된 정삼각형으로 나타나며, 주 변압기와 티저 변압기의 기본 감속도 함께 표시되어 있습니다.

D 점은 주 변압기의 기본 감속 BC를 두 개의 동등한 부분으로 나눕니다. 따라서 BD 부분과 DC 부분의 회전수는 모두 Tp/2가 됩니다. VBD와 VDC 전압은 VBC 전압과 크기와 위상이 같습니다.

A와 D 사이의 전압은

티저 변압기의 기본 전압 등급은 주 변압기의 √3/2 (즉, 0.866) 배입니다. VAD 전압이 티저 변압기의 기본 감속에 적용되면, 그 2차 전압 V2t는 주 변압기의 2차 단자 전압 V2m보다 90도 앞서게 됩니다.

주 변압기와 티저 변압기의 기본 감속에서 같은 회전수당 전압을 유지하기 위해, 티저 변압기의 기본 감속의 회전수는 √3/2 Tp여야 합니다.

따라서, 두 변압기의 2차 감속은 동일한 전압 등급을 가지게 됩니다. 2차 전압 V2t와 V2m은 크기는 같지만 위상이 90도 차이나므로 균형 잡힌 2상 시스템을 생성합니다.

중성점 N의 위치

두 변압기의 기본 감속이 3상 공급원에 4선 연결을 형성할 수 있도록, 티저 변압기의 기본 감속에 N 탭을 제공하면 다음과 같습니다:

• AN 간의 전압, VAN이라고 표시되는 전압은 위상 전압, 즉 VAN = Vl/√3와 같습니다.

AN, ND 및 AD 부분의 동일한 회전수 전압은 다음 방정식으로 표시됩니다,

위 방정식은 중성점 N이 티저 변압기의 기본 감속을 AN : ND = 2 : 1의 비율로 나눈다는 것을 나타냅니다.

Scott-T 연결의 응용

Scott-T 연결은 다음 상황에서 실질적인 사용을 찾습니다:

• 전기 가마 설치: 두 개의 단상 가마를 병렬로 작동시키면서 3상 공급원에서 균형 잡힌 부하를 인출하게 하여 효율적인 전력 분배와 시스템 안정성을 보장합니다.

• 단상 부하 관리: 전철화 철도 시스템(예: 전기 기차)에서 일반적으로 사용되며, 단상 부하를 일정하게 일정하게 유지하여 모든 3상 공급의 불균형을 최소화하고 그리드 성능을 최적화합니다.

• 시스템 간 위상 변환: 3상과 2상 시스템 간의 양방향 전력 흐름을 가능하게 합니다. 양방향 변환이 가능하지만, 실제 응용에서는 주로 3상에서 2상으로의 변환에 초점을 맞추고 있습니다. 현대 전력 시스템에서는 2상 발전기가 거의 사용되지 않기 때문입니다.