U trofaznom sustavu, impedancija je povezana preko svake faze kako bi se izvršilo uravnoteženo opterećenje kroz faze. Konfiguracija impedancije može biti dvije vrste: konfiguracija zvijezda ili konfiguracija trokut. Ove dvije konfiguracije mogu se međusobno mijenjati bez utjecaja na ekvivalentne otpore dobivene između bilo koje dvije točke mreže. Zvijezda-delta transformacija znači da se zvjezdana mreža može pretvoriti u svoju ekvivalentnu delta mrežu. U ovom ćemo članku proučavati transformaciju zvijezda-delta.
Konfiguracija zvjezdice
Mrežna konfiguracija u obliku zvijezde nastaje spajanjem svih početnih i završnih točaka tri žice u trofazni sustav. Žica se izvlači iz zajedničke točke spajanja, koja je poznata kao neutralna žica.
Za zvjezdastu mrežu primjenjivi su sljedeći izrazi struje, napona i snage:
Ukupna snaga je dana sa:
Delta konfiguracija
U delta konfiguracijama, suprotni krajevi žica povezani su u mrežu u obliku delta. Delta mreža ne uključuje vezu neutralne žice:
Koristit će se sljedeći izrazi za izračunavanje struje, napona i snage:
Ukupna snaga izračunava se kao:
Transformacija zvijezda-delta
Zvjezdasta mreža može se pretvoriti u svoju ekvivalentnu delta mrežu, a delta mreža može se pretvoriti u svoju ekvivalentnu zvjezdanu mrežu. Ovo uvelike pomaže u pojednostavljenju matematičkih izračuna. Ekvivalentni otpor između bilo koje dvije točke zvjezdaste mreže bit će isti u tim točkama u delta mreži:
Delta veze se koriste na prijemnim krajevima elektroenergetskih sustava, poput konfiguracija na stranama proizvodnje električne energije gdje se energija prenosi u daljnje distribucijske mreže. Međutim, spajanje u zvjezdicu koristi se tamo gdje treba osigurati opskrbu potrošača. To je razlog zašto zvjezdaste mreže imaju dodatnu neutralnu žicu kako bi se olakšali zahtjevi neutralne žice na kraju potrošača.
Transformacija zvijezda-delta
Spoj impedancije u zvijezdu može se pretvoriti u spoj u trokut ako možemo izvesti jednadžbe za A, B & C otpore trokutaste mreže iz otpora u zvijezdu.
Izjednačavanjem i pojednostavljenjem otpora između točaka 1 i 2, 2 i 3, te 3 i 1, dobivamo sljedeće jednadžbe:
Primjer
Ako su otpori u zvjezdastoj mreži X=50, Y=100 i Z=150, izračunajte otpore delta mreže.
Koristeći gornje jednadžbe, pronalaženje otpora A:
Određivanje otpora, B prema gornjim jednadžbama:
Određivanje otpora, C prema gornjim jednadžbama:
Zaključak
Trofazni sustav može se pretvoriti iz zvijezde u trokut i trokut u zvijezdu bez utjecaja na ekvivalentne otpore između bilo koje dvije točke mreže. Ove transformacije mogu pomoći u pronalaženju mrežnih parametara kao što su struja, napon i impedancija u bilo kojoj točki bez izvođenja složenih matematičkih proračuna čvorova i mreže.