V trojfázovom systéme je impedancia pripojená cez každú fázu, aby sa medzi fázami vyvinulo vyvážené zaťaženie. Konfigurácia impedancie môže byť dvoch typov: hviezdicová konfigurácia alebo trojuholníková konfigurácia. Tieto dve konfigurácie je možné zamieňať bez ovplyvnenia ekvivalentných odporov získaných medzi akýmikoľvek dvoma bodmi siete. Transformácia hviezda-trojuholník znamená, že hviezdna sieť môže byť prevedená na ekvivalentnú sieť delta. V tomto článku budeme študovať transformáciu hviezda-trojuholník.
Konfigurácia hviezd
Konfigurácia hviezdnej siete sa vytvorí spojením všetkých začiatočných a koncových bodov troch vodičov v trojfázovom systéme. Drôt sa vyberie zo spoločného spojovacieho bodu, ktorý je známy ako neutrálny vodič.
Pre hviezdicovú sieť platia nasledujúce vyjadrenia prúdu, napätia a výkonu:
Celkový výkon je daný:
Konfigurácia delta
V trojuholníkových konfiguráciách sú opačné konce drôtov spojené tak, aby vytvorili sieť v tvare trojuholníka. Sieť Delta nezahŕňa pripojenie neutrálneho vodiča:
Na výpočet sieťového prúdu, sieťového napätia a výkonu sa používajú tieto výrazy:
Celkový výkon sa vypočíta takto:
Transformácia hviezda-trojuholník
Hviezdna sieť môže byť prevedená na ekvivalentnú delta sieť a delta sieť môže byť prevedená na ekvivalentnú hviezdnu sieť. To veľmi pomáha pri zjednodušení matematických výpočtov. Ekvivalentný odpor medzi akýmikoľvek dvoma bodmi hviezdnej siete bude rovnaký v týchto bodoch v sieti delta:
Delta pripojenia sa používajú na prijímacích koncoch energetických systémov, ako sú konfigurácie na stranách výroby energie, kde sa energia prenáša do ďalších distribučných sietí. Zapojenie do hviezdy sa však používa tam, kde sa má zabezpečiť dodávka spotrebiteľom. To je dôvod, prečo hviezdne siete majú dodatočný neutrálny vodič na uľahčenie požiadaviek na neutrálny vodič na strane spotrebiteľa.
Transformácia hviezda-trojuholník
Hviezdicové zapojenie impedancie možno previesť na zapojenie do trojuholníka, ak z hviezdicových odporov odvodíme rovnice pre odpory A, B a C trojuholníkovej siete.
Vyrovnaním a zjednodušením odporov medzi bodmi 1 a 2, 2 a 3 a 3 a 1 dostaneme nasledujúce rovnice:
Príklad
Ak sú odpory v hviezdicovej sieti X=50, Y=100 a Z=150, vypočítajte odpory trojuholníkovej siete.
Pomocou vyššie uvedených rovníc nájdite odpor A:
Nájdenie odporu B z vyššie uvedených rovníc:
Nájdenie odporu C z vyššie uvedených rovníc:
Záver
Trojfázový systém možno premeniť z hviezdy na trojuholník a z trojuholníka na hviezdu bez ovplyvnenia ekvivalentných odporov medzi akýmikoľvek dvoma bodmi siete. Tieto transformácie môžu pomôcť pri hľadaní sieťových parametrov, ako je prúd, napätie a impedancia v akomkoľvek bode bez vykonania zložitých matematických výpočtov uzlov a sietí.