Η συσκευή ονομάστηκε ως μετασχηματιστής θα έπρεπε να έχει τις καλύτερες πιστώσεις κρίσιμης και ουσιαστικής ανάπτυξης στη βιομηχανική και ηλεκτρική βιομηχανία. Ο ηλεκτρικός μετασχηματιστής προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα και διαθέτουν πολλές εφαρμογές σε διάφορους τομείς. Και ο μοναδικός τύπος που εξελίχθηκε από τον μετασχηματιστή είναι 'Capacitive Voltage Transformer'. Αυτό το είδος μετασχηματιστή έχει περισσότερες από 3 δεκαετίες ιστορίας ανάπτυξης. Ακόμη και η συσκευή προσφέρει πολλά οφέλη, υπάρχουν ελάχιστοι κανονισμοί για την εφαρμογή των αρμονικών υπολογισμών. Λοιπόν, ενημερώστε μας λεπτομερώς γιατί συμβαίνει αυτό και αποκτήστε γνώσεις σχετικά με την αρχή λειτουργίας του CVT, την προσέγγιση δοκιμών, τις εφαρμογές και τα πλεονεκτήματα.
Τι είναι ο μετασχηματιστής χωρητικής τάσης;
Παρόμοιο με το πιθανός μετασχηματιστής , αυτός είναι επίσης ένας μετασχηματιστής χωρητικής τάσης προς τα κάτω όπου κατέχει τη δυνατότητα μετατροπής τάσεων υψηλού επιπέδου σε χαμηλό επίπεδο. Αυτοί οι μετασχηματιστές μετασχηματίζουν επίσης το επίπεδο μετάδοσης της τάσης σε κανονικοποιημένα ελάχιστα επίπεδα και σε απλώς ποσοτικοποιήσιμες τιμές όπου αυτές εφαρμόζονται για την ασφάλεια, τη μέτρηση και τη ρύθμιση των συστημάτων υψηλής τάσης.
Σε γενικές γραμμές, στην περίπτωση συστημάτων τάσης υψηλού επιπέδου, δεν μπορούν να υπολογιστούν είτε οι τιμές ρεύματος γραμμής είτε τάσης. Αυτό απαιτεί λοιπόν έναν τύπο οργάνου μετασχηματιστών, όπως τους δυνητικούς ή τρέχοντες μετασχηματιστές για την υλοποίηση. Ενώ στην περίπτωση αυξημένων γραμμών υψηλής τάσης, το χρησιμοποιούμενο πιθανό κόστος μετασχηματιστή θα οφείλεται περισσότερο στην εγκατάσταση.
Για να μειωθεί το κόστος εγκατάστασης, ο μετασχηματιστής τύπου CVT χρησιμοποιείται στη θέση ενός μετασχηματιστή κανονικής τάσης. Ξεκινώντας από το εύρος των 73 kV και άνω, αυτοί οι μετασχηματιστές χωρητικής τάσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν στις απαιτούμενες εφαρμογές.
Ποια είναι η ανάγκη του CVT;
Πάνω από το εύρος των 100 kV και τα αυξημένα επίπεδα τάσης, θα υπάρχει η απαίτηση ενός υψηλής ποιότητας μονωμένου μετασχηματιστή. Αλλά η τιμή των μονωμένων μετασχηματιστών είναι εξαιρετικά υψηλή και ενδέχεται να μην επιλέγεται για κάθε εφαρμογή. Προκειμένου να μειωθεί η τιμή, οι δυνητικοί μετασχηματιστές χρησιμοποιούνται στη θέση των μονωμένων μετασχηματιστών. Το κόστος των CVT είναι μικρότερο, αλλά η απόδοση είναι χαμηλή σε σύγκριση με τους μονωμένους μετασχηματιστές.
Λειτουργία μετασχηματιστή χωρητικής τάσης
Η συσκευή αποτελείται κυρίως από τρία τμήματα και είναι:
- Επαγωγικό στοιχείο
- Βοηθητικός μετασχηματιστής
- Πιθανός διαχωριστής
Το παρακάτω διάγραμμα κυκλώματος εξηγεί με σαφήνεια το Αρχή λειτουργίας μετασχηματιστή χωρητικής τάσης .
Κύκλωμα μετασχηματιστή χωρητικής τάσης
Ο δυναμικός διαχωριστής λειτουργεί μαζί με τα άλλα δύο τμήματα που είναι το επαγωγικό στοιχείο και ο βοηθητικός μετασχηματιστής. Ο δυνητικός διαχωριστής λειτουργεί για να ελαχιστοποιήσει τα σήματα αυξημένης τάσης από αυτά των σημάτων χαμηλής τάσης. Το επίπεδο τάσης που λαμβάνεται στην έξοδο του CVT μειώνεται περισσότερο από την υποστήριξη ενός βοηθητικού μετασχηματιστή.
Ο δυνητικός διαχωριστής βρίσκεται μεταξύ της γραμμής όπου το επίπεδο τάσης πρέπει είτε να ρυθμίζεται είτε να υπολογίζεται. Θεωρήστε ότι οι C1 και C2 είναι οι πυκνωτές που τοποθετούνται μεταξύ των γραμμών μεταφοράς. Η έξοδος από τον δυνητικό διαχωριστή τροφοδοτείται ως είσοδος στον βοηθητικό μετασχηματιστή.
Οι τιμές χωρητικότητας του πυκνωτή που τοποθετούνται κοντά στο επίπεδο της γείωσης είναι περισσότερο σε σύγκριση με τις τιμές χωρητικότητας των πυκνωτών που βρίσκονται κοντά στις γραμμές μετάδοσης. Η υψηλή τιμή χωρητικότητας δείχνει την ηλεκτρική αντίσταση του δυνητικού διαχωριστή ως μικρότερη. Έτσι, τα σήματα ελάχιστης τιμής τάσης κινούνται προς τον βοηθητικό μετασχηματιστή. Στη συνέχεια, το AT μειώνει πάλι την τιμή τάσης.
Και τα N1 και N2 είναι οι κύριες και δευτερεύουσες στροφές περιέλιξης του μετασχηματιστή. Ο μετρητής που χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της τιμής χαμηλής τάσης είναι ανθεκτικός και έτσι ο δυνητικός διαχωριστής διατηρεί χωρητική συμπεριφορά. Λοιπόν, λόγω αυτής της μετατόπισης φάσης λαμβάνει χώρα και αυτό δείχνει αντίκτυπο στην έξοδο. Προκειμένου να εξαλειφθεί αυτό το ζήτημα, τόσο ο βοηθητικός μετασχηματιστής όσο και η επαγωγή πρέπει να είναι σε σειρά. Η επαγωγή περιλαμβάνεται στη διαρροή ροή που υπάρχει στο βοηθητικό του AT και η αυτεπαγωγή «L» αντιπροσωπεύεται ως
L = [1/(ωδύο(C1 + C2))]
Αυτή η τιμή επαγωγής μπορεί να ρυθμιστεί και αντισταθμίζει την πτώση τάσης που λαμβάνει χώρα στον μετασχηματιστή λόγω της μείωσης της τρέχουσας τιμής από το τμήμα διαχωριστή. Ενώ σε πραγματικές καταστάσεις, αυτή η αποζημίωση δεν είναι πιθανό να πραγματοποιηθεί λόγω των επαγωγικών απωλειών. Η αναλογία στροφής τάσης του μετασχηματιστή εμφανίζεται ως
V0 / V1 = [C2 / C2 + C1] × N2 / N1
Ως C1> C2, τότε η τιμή είναι C1 / (C1 + C2) θα μειωθεί. Αυτό δείχνει ότι η τιμή της τάσης θα μειωθεί.
Αυτό είναι το λειτουργεί χωρητικός μετασχηματιστής τάσης .
Διάγραμμα φάσης CVT
Για να μάθετε για το διάγραμμα φάσης του μετασχηματιστή χωρητικής τάσης , πρέπει να εμφανίζεται το αντίστοιχο κύκλωμα της συσκευής. Με το παραπάνω διάγραμμα κυκλώματος, το αντίστοιχο κύκλωμα μπορεί να σχεδιαστεί ως εξής:
Μεταξύ του μετρητή και του C2, τοποθετείται ένας αντίστοιχος μετασχηματιστής. Η αναλογία μετασχηματιστή
Το n επιλέγεται ανάλογα με τις οικονομικές βάσεις. Η τιμή εκτίμησης υψηλής τάσης μπορεί να είναι μεταξύ 10 - 30 kV ενώ η τιμή περιέλιξης χαμηλής τάσης είναι 100 - 500 V. Το επίπεδο του τσοκ συντονισμού «L» επιλέγεται με τον τρόπο που το ισοδύναμο κύκλωμα του μετασχηματιστή χωρητικής τάσης είναι εντελώς ανθεκτικό επιλέχθηκε να λειτουργεί σε πλήρη κατάσταση συντονισμού. Το κύκλωμα μετακινείται σε κατάσταση συντονισμού μόνο όταν
ω (L + Lt) = [1 / (C1 + C2)]
Εδώ το 'L' αντιπροσωπεύει την τιμή επαγωγής πνιγμού και το 'Lt' αντιστοιχεί στο ισοδύναμο του μετασχηματιστή επαγωγή αναφέρεται στην ενότητα υψηλής τάσης.
Το διάγραμμα φάσης του μετασχηματιστή χωρητικής τάσης, όταν λειτουργεί σε κατάσταση συντονισμού, φαίνεται παρακάτω.
Εδώ, η τιμή αντίστασης 'Xm' του μετρητή μπορεί να αγνοηθεί και να θεωρηθεί ως φορτίο αντίστασης 'Rm' όταν το φορτίο έχει σύνδεση με το διαχωριστικό τάσης . Η τιμή τάσης στον πιθανό μετασχηματιστή δίνεται από
Βδύο= Im.Rm
Ενώ η τάση σε έναν πυκνωτή δίνεται από
Βγ2= Vδύο+ Im (Re + j. Xe)
Θεωρώντας το V1 ως αναφορά φάσης, σχεδιάζεται το διάγραμμα φάσης. Από το διάγραμμα φάσης, μπορεί να παρατηρηθεί ότι τόσο η αντιδραστικότητα όσο και η αντίσταση δεν αντιπροσωπεύονται ξεχωριστά και αντιπροσωπεύονται μαζί με την αντίδραση «Xi» και την αντίσταση «Ri» του δείκτη συντονισμού «L».
Τότε ο λόγος τάσης είναι
A = V1 / V2 = (Vγ1+ V.Ρι+ V.δύο) / Vδύο
Αγνοώντας την πτώση αντίδρασης ImXe, τότε η πτώση τάσης στον δείκτη συντονισμού και την αντίσταση του μετασχηματιστή δίνεται από το VΡι. Η τάση του μετρητή και η τάση εισόδου θα είναι σε φάση μεταξύ τους.
CVT V / S PT
Αυτή η ενότητα περιγράφει το διαφορά μεταξύ του χωρητικού μετασχηματιστή τάσης και ενός δυνητικού μετασχηματιστή .
| Μετασχηματιστής χωρητικής τάσης | Πιθανός μετασχηματιστής |
| Αυτή η συσκευή αποτελείται από μια στοίβα πυκνωτών συνδεδεμένων με μια σειρά τρόπων. Η τάση στον πυκνωτή χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της τάσης της συσκευής. Βοηθά ακόμη και τον σκοπό της επικοινωνίας του μεταφορέα δικτύου. | Αυτό υπάγεται στην ταξινόμηση ενός επαγωγικού μετασχηματιστή step-down. Αυτή η συσκευή χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό τόσο της τάσης όσο και της προστασίας. |
| Αυτό χρησιμοποιείται κυρίως για τη μέτρηση βελτιωμένων επιπέδων τάσης άνω των 230KV | Αυτά δεν προορίζονται για τη μέτρηση των τιμών υψηλής τάσης. Μπορούν να υπολογίσουν έως και το εύρος των 12KV |
| Παρέχει το πλεονέκτημα αυτού του πυκνωτή διαίρεσης τάσης, όπου ο απλός και ελαφρύτερος σχεδιασμός του καθιστά τον πυρήνα του μετασχηματιστή μικρότερο και όχι ακριβό. | Εδώ, η απώλεια πυρήνα είναι μεγαλύτερη και είναι πιο οικονομική σε σύγκριση με το CVT
|
| Αυτές οι συσκευές μπορούν να συντονιστούν εύκολα σύμφωνα με τη βασική γραμμή συχνοτήτων και η χωρητικότητα δεν επιτρέπει επαγωγική φωτιά | Το πλεονέκτημα συντονισμού δεν παρέχεται από τον πιθανό μετασχηματιστή. |
Πλεονεκτήματα του μετασχηματιστή χωρητικής τάσης
Μερικά από τα οφέλη του CVT είναι:
- Αυτές οι συσκευές μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως μονάδες ζεύξης βελτιωμένης συχνότητας
- Οι συσκευές CVT είναι λιγότερο ακριβές από αυτούς τους πιθανούς μετασχηματιστές.
- Χρησιμοποιούν ελάχιστο χώρο
- Απλό στην κατασκευή
- Το επίπεδο τάσης βασίζεται στον τύπο χωρητικού στοιχείου που χρησιμοποιείται
Εφαρμογές CVT
Μερικά από τα εφαρμογές μετασχηματιστή χωρητικής τάσης είναι:
- Οι συσκευές CVT έχουν εκτεταμένες εφαρμογές σε συστήματα ισχύος μετάδοσης όπου η τιμή τάσης κυμαίνεται από υψηλή έως εξαιρετικά υψηλή
- Χρησιμοποιείται σε υπολογισμούς τάσης
- Συσκευές αυτόματης διαχείρισης
- Συσκευές ρελέ προστασίας
Αυτό λοιπόν αφορά την έννοια ενός χωρητικού μετασχηματιστή τάσης. Αυτό το άρθρο έχει παράσχει μια λεπτομερή έννοια της λειτουργίας CVT, των εφαρμογών, των διαγραμμάτων φάσης και των πλεονεκτημάτων. Εκτός από αυτά, ξέρετε για χωρητικός μετασχηματιστής τάσης δοκιμές και επιλέξτε αυτό που ταιριάζει για τη συγκεκριμένη εφαρμογή.
