Trong hệ thống ba pha, trở kháng được kết nối qua từng pha để tạo ra tải cân bằng giữa các pha. Cấu hình trở kháng có thể có hai loại: Cấu hình sao hoặc cấu hình tam giác. Hai cấu hình này có thể thay thế cho nhau mà không ảnh hưởng đến điện trở tương đương thu được giữa hai điểm bất kỳ của mạng. Chuyển đổi sao-tam giác có nghĩa là mạng sao có thể được chuyển đổi thành mạng delta tương đương. Chúng ta sẽ nghiên cứu sự biến đổi sao-tam giác trong bài viết này.
Cấu hình sao
Cấu hình mạng hình sao được thực hiện bằng cách nối tất cả các điểm bắt đầu và điểm kết thúc của ba dây trong hệ thống ba pha. Một sợi dây được lấy ra khỏi điểm nối chung, được gọi là dây trung tính.
Đối với mạng hình sao, các biểu thức về dòng điện, điện áp và công suất sau đây được áp dụng:
Tổng công suất được cho bởi:
Cấu hình đồng bằng
Trong cấu hình tam giác, các đầu dây đối diện được kết nối để tạo thành mạng hình tam giác. Mạng Delta không bao gồm kết nối dây trung tính:
Phải sử dụng các biểu thức sau đây để tính toán dòng điện, điện áp và công suất đường dây:
Tổng công suất được tính như sau:
Sự chuyển đổi sao-tam giác
Mạng sao có thể được chuyển đổi thành mạng delta tương đương và mạng delta có thể được chuyển đổi thành mạng sao tương đương. Điều này giúp ích rất nhiều trong việc đơn giản hóa các phép tính toán học. Điện trở tương đương giữa hai điểm bất kỳ của mạng sao sẽ giống nhau tại các điểm đó trong mạng delta:
Kết nối Delta được sử dụng ở đầu tiếp nhận của hệ thống điện, giống như cấu hình ở phía phát điện, nơi điện được truyền đến các mạng phân phối tiếp theo. Tuy nhiên, kết nối hình sao được sử dụng khi nguồn cung cấp được cung cấp cho người tiêu dùng. Đây là lý do tại sao các mạng hình sao có thêm dây trung tính để tạo điều kiện thuận lợi cho các yêu cầu về dây trung tính ở đầu người tiêu dùng.
Sự chuyển đổi sao-tam giác
Kết nối trở kháng hình sao có thể được chuyển đổi thành kết nối tam giác, nếu chúng ta có thể rút ra các phương trình cho điện trở A, B & C của mạng delta từ điện trở sao.
Bằng cách đánh đồng và đơn giản hóa các điện trở giữa các điểm 1 & 2, 2 & 3 và 3 & 1, chúng ta thu được các phương trình sau:
Ví dụ
Nếu điện trở trong mạng sao là X=50, Y=100 và Z=150, hãy tính điện trở của mạng delta.
Sử dụng các phương trình trên, tìm điện trở A:
Tìm điện trở, B từ các phương trình trên:
Tìm điện trở, C từ các phương trình trên:
Phần kết luận
Một hệ thống ba pha có thể được chuyển đổi từ sao sang tam giác và tam giác sang sao mà không ảnh hưởng đến điện trở tương đương giữa hai điểm bất kỳ của mạng. Những phép biến đổi này có thể giúp tìm ra các tham số mạng như dòng điện, điện áp và trở kháng tại bất kỳ điểm nào mà không cần thực hiện các phép tính nút và lưới toán học phức tạp.