หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าแบบคลาสสิก (VT) เป็นอุปกรณ์ที่แปลงค่าหนึ่งเป็นค่าอื่น กระบวนการนี้มาพร้อมกับการสูญเสียพลังงานบางส่วน แต่มีเหตุผลในสถานการณ์ที่จำเป็นต้องเปลี่ยนพารามิเตอร์ของสัญญาณอินพุต ในการออกแบบหม้อแปลงไฟฟ้าดังกล่าวมีองค์ประกอบที่คดเคี้ยวพร้อมการคำนวณที่ถูกต้องซึ่งเป็นไปได้ที่จะได้รับแรงดันเอาต์พุตที่ต้องการ
วัตถุประสงค์และหลักการทำงาน
วัตถุประสงค์หลักของหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าคือการแปลงสัญญาณอินพุตเป็นระดับที่กำหนดโดยงานของผู้ใช้ - เมื่อจำเป็นต้องลดหรือเพิ่มศักยภาพในการทำงาน สิ่งนี้สามารถทำได้เนื่องจากหลักการของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งกำหนดขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์ฟาราเดย์และแมกซ์เวลล์ ตามที่เขาพูดในวงใด ๆ ที่ตั้งอยู่ใกล้กับการหมุนของเส้นลวดที่คล้ายกัน EMF จะถูกเหนี่ยวนำด้วยกระแสซึ่งเป็นสัดส่วนกับฟลักซ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่เจาะเข้าไป ขนาดของการเหนี่ยวนำนี้ในขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลง (ประกอบด้วยหลายรอบดังกล่าว) ขึ้นอยู่กับกระแสในวงจรหลักและจำนวนรอบในขดลวดทั้งสอง
กระแสในขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงและแรงดันที่โหลดที่เชื่อมต่อจะถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของจำนวนรอบในขดลวดทั้งสองเท่านั้น กฎการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าช่วยให้คุณคำนวณพารามิเตอร์ของอุปกรณ์ที่ส่งพลังงานจากอินพุตไปยังเอาต์พุตได้อย่างถูกต้องด้วยอัตราส่วนกระแสและแรงดันที่ต้องการ
ความแตกต่างระหว่างหม้อแปลงกระแสกับหม้อแปลงแรงดันคืออะไร
ความแตกต่างในการออกแบบมีดังนี้:
- ในฐานะที่เป็นขดลวดปฐมภูมิในหม้อแปลงกระแสจะใช้บัสจ่ายไฟซึ่งติดตั้งอยู่
- พารามิเตอร์ของขดลวดทุติยภูมิออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่อกับอุปกรณ์วัด (เช่นมิเตอร์ไฟฟ้าในบ้าน)
- เมื่อเปรียบเทียบกับ VT หม้อแปลงกระแสจะมีขนาดกะทัดรัดกว่าและมีวงจรสวิตชิ่งแบบง่าย
หม้อแปลงกระแสและแรงดันตรงตามข้อกำหนดที่แตกต่างกันในแง่ของความถูกต้องของค่าที่แปลง หากตัวบ่งชี้นี้มีความสำคัญมากสำหรับอุปกรณ์วัด แสดงว่าสำหรับหม้อแปลงแรงดันไฟนั้นมีความสำคัญรอง
การจำแนกประเภทของหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้า
- หม้อแปลงไฟฟ้าที่มีและไม่มีสายดิน
- อุปกรณ์วัด
- หม้อแปลงไฟฟ้าอัตโนมัติ;
- อุปกรณ์จับคู่พิเศษ
- หม้อแปลงแยกและพีค
พันธุ์แรกเหล่านี้ใช้เพื่อส่งเครื่องสำรองไฟฟ้าให้กับผู้บริโภคในรูปแบบที่ยอมรับได้ (ด้วยแอมพลิจูดที่ต้องการ) สาระสำคัญของการกระทำของพวกเขาคือการแปลงศักยภาพระดับหนึ่งเป็นอีกระดับหนึ่งเพื่อวัตถุประสงค์ในการถ่ายโอนไปยังโหลดในภายหลังอุปกรณ์สามเฟสที่ติดตั้งที่สถานีย่อยของหม้อแปลงไฟฟ้า เช่น ช่วยลดแรงดันไฟฟ้าสูงจาก 6.3 และ 10 kV เป็นค่าครัวเรือน 0.4 kV
หม้อแปลงไฟฟ้าอัตโนมัติคือการออกแบบอุปนัยที่ง่ายที่สุดซึ่งมีหนึ่งขดลวดพร้อมก๊อกเพื่อปรับแรงดันเอาต์พุต ผลิตภัณฑ์ที่ตรงกันได้รับการติดตั้งในวงจรกระแสไฟต่ำ ทำให้มั่นใจได้ว่าการถ่ายโอนพลังงานจากขั้นตอนหนึ่งไปยังอีกขั้นตอนหนึ่งมีการสูญเสียน้อยที่สุด (พร้อมประสิทธิภาพสูงสุด) ด้วยความช่วยเหลือของหม้อแปลงที่เรียกว่า "การแยก" เป็นไปได้ที่จะจัดระเบียบการแยกวงจรไฟฟ้าที่มีแรงดันสูงและต่ำ ดังนั้นจึงรับประกันการปกป้องเจ้าของบ้านหรือบ้านพักตากอากาศจากไฟฟ้าช็อตที่มีศักยภาพสูง นอกจากนี้ ทรานสดิวเซอร์ประเภทนี้ยังช่วยให้คุณ:
- ถ่ายโอนกระแสไฟฟ้าจากแหล่งสู่ผู้บริโภคในรูปแบบที่ต้องการและปลอดภัย
- ปกป้องวงจรโหลดด้วยอุปกรณ์ที่มีความละเอียดอ่อนซึ่งรวมอยู่ในนั้นจากการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า
- ปิดกั้นการป้อนส่วนประกอบกระแสคงที่ในวงจรการทำงาน
หม้อแปลงไฟฟ้าสูงสุดเป็นอุปกรณ์ประเภทอื่นที่แปลงพลังงานไฟฟ้า ใช้เพื่อกำหนดขั้วของสัญญาณพัลส์และจับคู่กับพารามิเตอร์เอาต์พุต ตัวแปลงประเภทนี้ติดตั้งอยู่ในวงจรสัญญาณของระบบคอมพิวเตอร์และช่องสัญญาณวิทยุสื่อสาร
เครื่องมือวัดแรงดันและหม้อแปลงกระแส
หม้อแปลงเครื่องมือพิเศษเป็นตัวแปลงชนิดพิเศษที่อนุญาตให้รวมอุปกรณ์ตรวจสอบเข้ากับวงจรไฟฟ้า วัตถุประสงค์หลักคือการแปลงกระแสหรือแรงดันไฟให้เป็นค่าที่สะดวกสำหรับการวัดพารามิเตอร์เครือข่าย ความต้องการนี้เกิดขึ้นในสถานการณ์ต่อไปนี้:
- เมื่ออ่านค่าด้วยมิเตอร์ไฟฟ้า
- หากมีการติดตั้งรีเลย์ป้องกันแรงดันและกระแสในวงจรจ่ายไฟ
- หากมีอุปกรณ์อัตโนมัติอื่นๆ อยู่ในนั้น
เกจจำแนกตามการออกแบบ ประเภทการติดตั้ง อัตราการเปลี่ยนแปลง และจำนวนขั้นตอน ตามคุณสมบัติแรกพวกมันมีอยู่ในตัวผ่านทางเดินและการสนับสนุนและที่ตำแหน่ง - ภายนอกหรือมีไว้สำหรับการติดตั้งในเซลล์สวิตช์แบบปิด ตามจำนวนขั้นตอนการแปลง จะแบ่งออกเป็นขั้นตอนเดียวและลำดับขั้น และตามอัตราส่วนการแปลง - เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าตั้งแต่หนึ่งค่าขึ้นไป
คุณสมบัติของการทำงาน VT ในเครือข่ายที่มีจุดศูนย์แยกและต่อสายดิน
ความเสียหายต่ออุปกรณ์ไฟฟ้าอาจเกิดขึ้นได้เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของแรงดันเฟสเป็นเส้นตรงและลักษณะที่ปรากฏในภายหลังของส่วนโค้งสลับกัน โดยไม่คำนึงถึงสาเหตุและโหมดการทำงาน นี่คือการลัดวงจรที่อันตรายที่สุดที่มีปัจจัยแรงดันไฟเกินขนาดใหญ่ ในกรณีนี้ความน่าจะเป็นของการปรากฏตัวของเฟอร์โรเรโซแนนซ์ในเครือข่ายนั้นสูง
วงจรเฟอโรเรโซแนนท์ในเครือข่ายกำลังไฟฟ้าที่มีความเป็นกลางแบบแยกเดี่ยวคือห่วงโซ่ซีเควนซ์เป็นศูนย์ที่มีการสะกดจิตแบบไม่เชิงเส้น VT แบบไม่มีกราวด์แบบสามเฟสนั้นเป็นหม้อแปลงเฟสเดียวสามตัวที่เชื่อมต่อในลักษณะสตาร์-สตาร์ ด้วยแรงดันไฟเกินในโซนที่ติดตั้ง การเหนี่ยวนำในแกนกลางจะเพิ่มขึ้นประมาณ 1.73 เท่า ทำให้เกิดลักษณะของเฟอร์โรเรโซแนนซ์
เพื่อป้องกันปรากฏการณ์นี้มีการพัฒนาวิธีการพิเศษ:
- การผลิต VTs และ TT ที่มีการเหนี่ยวนำตัวเองต่ำ
- การรวมองค์ประกอบแดมเปอร์เพิ่มเติมในวงจร
- การผลิตหม้อแปลงไฟฟ้า 3 เฟส ด้วยระบบแม่เหล็กเดี่ยว แบบ 5 แกน
- การต่อสายดินของลวดเป็นกลางผ่านเครื่องปฏิกรณ์จำกัดกระแส
- การใช้ขดลวดชดเชย ฯลฯ ;
- การใช้วงจรรีเลย์ที่ป้องกันขดลวด VT จากกระแสเกิน
มาตรการเหล่านี้ปกป้อง VTs การวัด แต่ไม่สามารถแก้ปัญหาด้านความปลอดภัยได้อย่างสมบูรณ์ อุปกรณ์ที่มีสายดินที่ติดตั้งในเครือข่ายที่มีบัสกลางแบบแยกสามารถช่วยได้
ลักษณะการทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้าแรงต่ำในโหมดที่มีความเป็นกลางต่อสายดินนั้นมีความปลอดภัยเพิ่มขึ้นและปรากฏการณ์เฟอร์โรเรโซแนนซ์ลดลงอย่างมาก นอกจากนี้ การใช้งานยังเพิ่มความไวและความสามารถในการเลือกการป้องกันในวงจรเฟสเดียว การเพิ่มขึ้นนี้เป็นไปได้เนื่องจากขดลวดอุปนัยของหม้อแปลงไฟฟ้ารวมอยู่ในวงจรกราวด์และเพิ่มกระแสผ่านอุปกรณ์ป้องกันที่ติดตั้งอยู่ในนั้นในเวลาสั้น ๆ
PUE ให้เหตุผลสำหรับการยอมรับการต่อสายดินระยะสั้นของนิวทรัลด้วยการเหนี่ยวนำเล็กน้อยของขดลวด VT สำหรับสิ่งนี้ ระบบอัตโนมัติถูกใช้ในเครือข่าย ซึ่งเมื่อ OZ เกิดขึ้น เมื่อ OZ เกิดขึ้น หลังจาก 0.5 วินาที จะเชื่อมต่อหม้อแปลงกับบัสบาร์ชั่วครู่ เนื่องจากผลกระทบของเป็นกลางที่มีการต่อลงกราวด์อย่างแน่นหนา กระแสที่ถูกจำกัดโดยการเหนี่ยวนำของ VT เริ่มไหลในวงจรป้องกันในกรณีที่เกิดความผิดพลาดของดินเฟสเดียว ในเวลาเดียวกัน ค่าของมันเพียงพอที่จะกระตุ้นการป้องกัน OZ และสร้างเงื่อนไขในการดับการปลดปล่อยอาร์คที่เป็นอันตราย
