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锯尹
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Page 1/7 比壓器 (Potential Transformer), 本文以下簡稱 PT, 三相 PT 所使用之接線方式可為 Y-Y, V-V, -, 以上之接線方式主要是為了避免產生相角差, 較常使用之接線方式則是 Y-Y, 可獲得一次側電壓之正確比例電壓值 ( 三相電壓 ), 而且相角也能夠確實比例至二次側但是 Y-Y 並未提供零序阻抗路徑, 正確的說法應該是有極高的零序阻抗

1 Page 1/7 比壓器 (Potential Transformer), 本文以下簡稱 PT, 三相 PT 所使用之接線方式可為 Y-Y, V-V, -, 以上之接線方式主要是為了避免產生相角差, 較常使用之接線方式則是 Y-Y, 可獲得一次側電壓之正確比例電壓值 ( 三相電壓 ), 而且相角也能夠確實比例至二次側但是 Y-Y 並未提供零序阻抗路徑, 正確的說法應該是有極高的零序阻抗 (Zero-Sequence Impedance), 三相變壓器如果是內鐵式 (Core Type), 或者是三個單相變壓器所組成, 其零序阻抗都很高, 三次諧波無法正常流通, 僅能透過空間磁通經過機體外箱形成迴路, 一次側電源若為正弦波電壓, 變壓器鐵芯在二次側也必須出現等比例之正弦波電壓值, 然而變壓器之激磁電流必然含有三次諧波, 如下圖 : Core Type Transformer Sine-waved flux and distorted exciting current 由於三次諧波存在於每一相, 而且三次諧波彼此之間並無相角差 ( ), 必須提供一個低阻抗給三次諧波, 此低阻抗可以是磁路 ( 四臂鐵芯或五臂鐵芯 ), 也可以是電路 ( 變壓器 Y 接線並將中性點接地 ), 此低阻抗必須足以形成三次諧波之循環迴路 (Circulation loop), 可稱為變壓器零序阻抗, 歸納出以下兩種情形 : CASE I: 高零序阻抗如 Y-Y 接線, 相電壓含有三次諧波約 3%~6%( 依照鐵芯飽和曲線而有不同 ), 線電壓則量不到三次諧波 CASE II: 低零序阻抗如 Y- 接線, 相電壓與線電壓都不含三次諧波電壓, 但是三角接繞組 (Winding) 形成三次諧波環流, 其大小值是每相三次諧波電流的三倍依據以上說明, 在電壓測量時, 若 PT 採用三相 Y-Y 接線時, 若是電表使用 3 4W 之方法, 會測量出相電壓之三次諧波電壓, 若改用 3 3W 之方法則測量不到三次諧波電壓 Notes WYE wye Connection of Transformer.doc

2 Page 2/7 實測數據 : 以單相三繞組變壓器, 一次側 Y 接線不接地, 二次側 Y 接線不接地, 三次側開三角接線 ( 未構成低零序阻抗 ), 電源為 3phase 3Wire 22V(L-L), 接線圖如下 : L L2 open delta L3 Three winding single phase transformer with turn ratio: N1=22V, N2=V, N3=V 電源電壓為 22V 正弦波, 三相三線式非接地系統, 變壓器一次側中性點不接地, 二次側中性點也不接地, 三次側開三角, 如此在一次側相電壓與二次側相電壓皆含有三次諧波, 然而一次側與二次側線電壓則無三次諧波變壓器一次側中性點不接地, 二次側中性點也不接地, 三次側則改成三角接 (Delta), 如此一來, 一次側相電壓與二次側相電壓都沒有三次諧波, 同時線電壓也無三次諧波三次側作為三角接時, 其極性必須注意, 如有任一相反接, 會產生極大短路電流, 通常閉合之前可測量其開路電壓, 正確接法其基本波電壓應為 V, 當一次側為星形接法時, 檢查開路電壓會有一點麻煩, 因為各相三次諧波電壓的總和 (3xUo) 出現在開路電壓, 必須注意此狀況, 若有諧波分析儀就可以輕易判讀開路電壓是否正確 PT 通常不會有第三繞組, 因此電表如果使用 4 線式測量時, 相電壓可以量到三次諧波, 線電壓則無, 因而電壓諧波失真比較高, 相電壓之三次諧波乃是 PT 激磁電流所引起, 三次諧波電壓值依其鐵芯磁滯迴路飽和點而定, 將電表設定成三線式測量可正確顯示諧波電壓數值 Notes WYE wye Connection of Transformer.doc

3 Page 3/7 變壓器一次側相電壓含有三次諧波電壓 3%, 基本波 6Hz 電壓為 134V, 132V, 132V, 三次諧波 (Hz) 電壓分別為 42.9V, 39.3V, 41.V, 電壓波形與其對應之諧波頻譜圖如下 : :19: /2/21 16:19: :19: :19:29.89 A V B V C V H2 H3 H4 H H6 H7 H8 H9 H1 H A VHarm B VHarm C VHarm Notes WYE wye Connection of Transformer.doc

4 Page 4/7 變壓器二次側相電壓同樣含有三次諧波 3%, 基本波 6Hz 電壓為 7.27V, 7.1V, 7.19V, 三次諧波 (Hz) 電壓分別為 2.38V, 2.14V, 2.24V, 電壓波形與其對應之諧波頻譜圖如下 : :: /2/21 17:: :: ::29.89 A V B V C V H2 H3 H4 H H6 H7 H8 H9 H1 H A VHarm B VHarm C VHarm Notes WYE wye Connection of Transformer.doc

5 Page /7 同時測量三次側開三角之開路電壓, 基本波.2V, 三次諧波為 6.8V AV= Phase L1 ( 加入 phase L1 波形作為頻率之比較 ) DV=open delta voltage :4:9.86 4/2/21 17:4: :4: :4:9.89 A V D V H2 H3 H4 H H6 H7 H8 H9 H1 H D VHarm Notes WYE wye Connection of Transformer.doc

6 Page 6/7 若將三次繞組連接成為三角接線, 則形成低零序阻抗, 變壓器接線形成 Y-Y-, 三次諧波電流在三次繞組構成迴路, 此時再來測量二次側相電壓, 發現三相之各相電壓之三次諧波已經下降非常低, 總諧波失真率 (v) 也就降低非常多 :7: /2/21 17:7: :7: :7:29.89 A V B V C V H2 H3 H4 H H6 H7 H8 H9 H1 H A VHarm B VHarm C VHarm Notes WYE wye Connection of Transformer.doc

7 Page 7/7 觀察三次側 (Delta) 之電流, 僅有三次諧波電流在繞組內循環, 此電流於不平衡條件下也具有穩定電壓之作用, 故第三繞組通常也稱為安定繞組 (stabilized winding) Event Details/Waveforms..2 Amps A I A-B V B-C V C-A V 18::9.86 4/2/21 18:: :: :: :: :: ::9.89 Amps HG1 HG2 HG3 HG4 HG HG6 HG7 HG8 HG9 HG1 HG11 HG HG13 HG14 HG1 IHG2 IHG3 IHG4 IHG IHG6 IHG7 IHG8 IHG9 IHG1 IHG11 IHG IHG13 IHG14 A IHarm Notes WYE wye Connection of Transformer.doc

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PDF 嵌入圖示說明圖示作用點選連結 PhE 動畫點選連結該章電子教案點選連結各式動畫點選該圖檔放大點選連結網路資源點選連結影片檔第章 10-1 10-2 10-3 1. 2. 3. PDF 嵌入圖示說明圖示作用點選連結 PhE 動畫點選連結該章電子教案點選連結各式動畫點選該圖檔放大點選連結網路資源點選連結影片檔 264 10-1 變壓器的極性試驗變壓器做三相連接或並聯運用之前必須知道它的極性才不會連接錯誤發生短路或電壓異常現象所謂極性是指變壓器一二次側繞組在某一瞬間各端點電壓的相位關係變壓器的極性分為兩種