Giá trị công suất, điện áp và dòng điện 3 pha trong kết nối hình sao

Kết nối hình sao (Y):

Kết nối sao được thưc hiện bằng cách kết nối các đầu dây lại với nhau như 3 cuộn dây, hoặc là 3 đầu đầu, hoặc là 3 đầu cuối kết nối với nhau. 3 đầu còn lại được nối với lưới điện 3 pha. Điểm nối chung được gọi là trung tính hay điểm sao, được ký hiệu bằng chữ cái N. (Như hiển thị ở hình 1 )
Kết nối sao cũng có thể được gọi là hệ thống 3 pha 4 dây.

Nếu tải cân bằng đối xứng được kết nối qua hệ thống điện 3 pha, khi đó dòng điện đi vào điểm trung tính như nhau nhưng chúng lệch nhau 120°, do đó tổng vector dòng điện 3 pha = 0.

IR + IY + IB = 0

Điện áp giữa dây bất kỳ và điểm trung tính( điểm sao) được gọi là điện áp pha hay điện áp sao. Và điện áp giữa 2 dây được gọi là điện áp dây.

Hình 1

1. Điện áp dây và điện áp pha trong kết nối sao

Chúng ta đã biết điện áp dây giữa đường dây 1 và đường dây 2 (từ hình 1) là

VRY = VR – VY …. (Hiệu vector)

Do đó, để tìm vector VRY, chuyển vector thành vector -VY có hướng ngược lại như hiển thị ở hình 2. Khi đó áp dụng quy tắc hình bình hành ta tính được vector VRY. Làm tương tự với 2 vector VR và Vector VY, Góc giữa vector VY và VR là 60°.
Vì vậy, nếu VR = VY = VB = VPH, khi đó

VRY = 2 x VPH x Cos (60°/2)
= 2 x VPH x Cos 30°
= 2 x VPH x (√3/2) …… do Cos 30° = √3/2
= √3 VPH

Tương tự,
VYB = VY – VB = √3 VPH

Và
VBR = VB – VR = √3 VPH

Do đó, nó chứng minh rằng VRY = VYB = VBR là điện áp dây VL trong kết nối sao , vì vậy, trong kết nối sao:

VL = √3 VPH or VL = √3 EPH

"Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn"

Hình 2

2. Dòng điện dây và dòng điện pha trong kết nối sao

Hình 3a cho thấy mỗi dây được mắc nối tiếp với mỗi cuộn dây pha. do đó, giá trị của dòng điện dây chính là dòng điện cuộn dây pha mà dây đó kết nối.
Dòng điện trong dây 1 = IR
Dòng điện trong dây 2 = IY
Dòng điện trong dây 3 = IB

Vì vậy, dòng điện chạy trong tất cả 3 dây là giống nhau, và dòng điện mỗi dây tương đương dòng điện pha tương ứng.
IR = IY = IB = IPH …. Dòng điện pha
Dòng điện dây = dòng điện pha
IL = IPH
Nói một cách đơn giản, giá trị của dòng điện dây và dòng điện pha là như nhau trong kết nối sao.

"Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn"

Hình 3

3. Công suất trong kết nối sao

Trong một mạch 3 pha AC, công suất tác dụng là tổng của công suất 3 pha hay tổng công suất của tất cả 3 pha là công suất tác dụng.
Do đó, công suất tác dụng của hệ thống 3 pha AC ;
Công suất tác dụng = công suất 3 pha
Hay

P = 3 x VPH x IPH x CosФ ….. Eq … (1)

Ở đây cos Φ = hệ số công suất (Power factor) = là góc lệch pha giữa điện áp pha và dòng điện pha chứ không phải giữa điện áp dây và dòng điện dây.
Chúng ta đã biết giá trị của dòng điện pha và điện áp pha trong kết nối sao:

IL = IPH
VPH = VL /√3 ….. (từ VL = √3 VPH)

Thay thế vào giá trị trong công thức công suất eq…(1)
Ta có,

P = 3 x (VL/√3) x IL x CosФ …….…. (VPH = VL /√3)
P = √3 x√3 x (VL/√3) x IL x CosФ ….… {3 = √3x√3}
P = √3 x VL x IL x CosФ

Do đó chứng minh được; Công suất trong kết nối hình sao,

P = 3 x VPH x IPH x CosФ hay P = √3 x VL x IL x CosФ

Tương tự,
Tổng công suất phản kháng: Q = √3 x VL x IL x SinФ
Do đó, tổng công suất biểu kiến 3 pha
Công suất biểu kiến:
S = √3 x VL x IL Hay, S = √ (P2 + Q2)

LINK 1 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 2 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 3 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 4 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

NGUỒN: (electricaltechnology.org)

BIÊN DỊCH VÀ TỔNG HỢP - CTV Thuy Cot (EBOOKBKMT)

Các bạn có thể xem thêm các tài liệu về kỹ thuật điện cơ bản:

http://www.ebookbkmt.com/search?q=K%E1%BB%B9+thu%E1%BA%ADt+%C4%91i%E1%BB%87n

Kết nối hình sao (Y):