In een driefasensysteem is de impedantie over elke fase verbonden om een gebalanceerde belasting over de fasen uit te oefenen. De impedantieconfiguratie kan van twee typen zijn: sterconfiguratie of deltaconfiguratie. Deze twee configuraties kunnen worden uitgewisseld zonder de equivalente weerstanden tussen twee punten van het netwerk te beïnvloeden. Een ster-delta-transformatie betekent dat een sternetwerk kan worden omgezet in zijn equivalente deltanetwerk. In dit artikel zullen we ster-delta-transformatie bestuderen.
Sterrenconfiguratie
Een sternetwerkconfiguratie wordt gemaakt door alle begin- en eindpunten van drie draden in een driefasensysteem met elkaar te verbinden. Er wordt een draad uit het gemeenschappelijke verbindingspunt gehaald, dat bekend staat als een neutrale draad.
Voor een sternetwerk zijn de volgende uitdrukkingen van stroom, spanning en vermogen van toepassing:
Het totale vermogen wordt gegeven door:
Delta-configuratie
In deltaconfiguraties worden tegenoverliggende uiteinden van draden met elkaar verbonden om een deltavormig netwerk te vormen. Het Delta-netwerk omvat geen neutrale draadverbinding:
Voor het berekenen van de lijnstroom, lijnspanning en vermogen moeten de volgende uitdrukkingen worden gebruikt:
Het totale vermogen wordt berekend als:
Ster-Delta-transformatie
Een sterrennetwerk kan worden omgezet in zijn equivalente deltanetwerk, en een deltanetwerk kan worden omgezet in zijn equivalente sternetwerk. Dit helpt veel bij het vereenvoudigen van de wiskundige berekeningen. De equivalente weerstand tussen twee willekeurige punten van een sterrennetwerk zal hetzelfde zijn op die punten in het deltanetwerk:
Delta-verbindingen worden gebruikt aan de ontvangende uiteinden van energiesystemen, zoals de configuraties aan de energieopwekkingszijde waar de stroom wordt overgedragen naar verdere distributienetwerken. Er wordt echter gebruik gemaakt van een sterverbinding wanneer de voeding aan consumenten moet worden geleverd. Dit is de reden dat sternetwerken extra neutrale draad hebben om de neutrale draadvereisten aan de consumentenzijde te vergemakkelijken.
Ster-Delta-transformatie
Een sterverbinding met impedantie kan worden omgezet in een deltaverbinding, als we de vergelijkingen voor A-, B- en C-weerstanden van het deltanetwerk kunnen afleiden uit de sterweerstanden.
Door de weerstanden tussen de punten 1 & 2, 2 & 3 en 3 & 1 gelijk te stellen en te vereenvoudigen, krijgen we de volgende vergelijkingen:
Voorbeeld
Als de weerstanden in het sterrennetwerk X=50, Y=100 en Z=150 zijn, bereken dan de deltanetwerkweerstanden.
Gebruik de bovenstaande vergelijkingen om weerstand A te vinden:
Het vinden van weerstand, B volgens de bovenstaande vergelijkingen:
Weerstand vinden, C volgens bovenstaande vergelijkingen:
Conclusie
Een driefasensysteem kan worden omgezet van ster naar delta en delta naar ster zonder de equivalente weerstanden tussen twee punten van het netwerk te beïnvloeden. Deze transformaties kunnen op elk moment helpen bij het vinden van netwerkparameters zoals stroom, spanning en impedantie zonder complexe wiskundige knooppunt- en mesh-berekeningen uit te voeren.