Layunin at prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga transformer ng boltahe

Ang isang klasikong boltahe transpormer (VT) ay isang aparato na nagko-convert ng isang halaga sa isa pa. Ang proseso ay sinamahan ng isang bahagyang pagkawala ng lakas, ngunit makatwiran ito sa mga sitwasyon kung saan kinakailangan na baguhin ang mga parameter ng input signal. Sa disenyo ng naturang isang transpormer, ang mga elemento ng paikot-ikot ay ibinibigay, na may tamang pagkalkula kung saan posible na makuha ang kinakailangang boltahe ng output.

Layunin at prinsipyo ng pagpapatakbo

Ang pangunahing layunin ng mga transformer ng boltahe ay upang mai-convert ang input signal sa antas na tinukoy ng mga gawain ng gumagamit - kapag ang potensyal sa pagpapatakbo ay kailangang mabawasan o madagdagan. Maaari itong makamit dahil sa prinsipyo ng electromagnetic induction, na binuo bilang isang batas ng mga siyentista na Faraday at Maxwell. Ayon sa kanya, sa anumang loop na matatagpuan malapit sa isa pang katulad na pagliko ng kawad, ang isang EMF ay sapilitan ng isang kasalukuyang, proporsyonal sa pag-agos ng magnetic induction na tumagos sa kanila. Ang laki ng induction na ito sa pangalawang paikot-ikot ng transpormer (na binubuo ng maraming mga naturang pagliko) ay nakasalalay sa kasalukuyang sa pangunahing circuit at sa bilang ng mga liko sa parehong coil.

Ang kasalukuyang sa pangalawang paikot-ikot ng transpormer at ang boltahe sa pagkarga na konektado dito ay natutukoy lamang sa pamamagitan ng ratio ng bilang ng mga liko sa parehong mga coil. Ang batas ng electromagnetic induction ay nagbibigay-daan sa iyo upang wastong kalkulahin ang mga parameter ng isang aparato na nagpapadala ng lakas mula sa pag-input hanggang sa output na may nais na ratio ng kasalukuyang at boltahe.

Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng isang kasalukuyang transpormer at isang boltahe na transpormador

Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng mga kasalukuyang transformer (CT) at mga converter ng boltahe ay ang kanilang magkakaibang layunin sa pag-andar. Ang dating ay ginagamit lamang sa pagsukat ng mga circuit, pinapayagan ang antas ng kontroladong parameter na mabawasan sa isang katanggap-tanggap na halaga. Ang huli ay naka-install sa mga linya ng kuryente ng AC at output voltages na ginagamit upang mapatakbo ang nakakonektang kagamitan sa sambahayan.

Ang kanilang mga pagkakaiba sa disenyo ay ang mga sumusunod:

• bilang pangunahing paikot-ikot sa kasalukuyang mga transformer, ginagamit ang power supply bus, kung saan naka-mount ito;
• ang mga parameter ng pangalawang paikot-ikot ay dinisenyo para sa koneksyon sa isang aparato sa pagsukat (isang electric meter sa isang bahay, halimbawa);
• sa paghahambing sa VT, ang kasalukuyang transpormer ay mas compact at may pinasimple na switching circuit.

Ang mga kasalukuyang at boltahe na transformer ay nakakatugon sa iba't ibang mga kinakailangan sa mga tuntunin ng kawastuhan ng mga na-convert na halaga. Kung ang tagapagpahiwatig na ito ay napakahalaga para sa isang aparato sa pagsukat, kung gayon para sa isang boltahe na transpormer ito ay pangalawang kahalagahan.

Pag-uuri ng mga transformer ng boltahe

Ayon sa pangkalahatang tinatanggap na pag-uuri, ang mga aparatong ito, ayon sa kanilang layunin, ay nahahati sa mga sumusunod na pangunahing uri:

• mga transformer ng kuryente na mayroon at walang saligan;
• pagsukat ng mga aparato;
• mga autotransformer;
• espesyal na pagtutugma ng mga aparato;
• paghihiwalay at rurok na mga transformer.

Ang una sa mga pagkakaiba-iba na ito ay ginagamit upang maihatid ang mga hindi nakakagambalang mga supply ng kuryente sa mamimili sa isang form na katanggap-tanggap sa kanya (na may kinakailangang amplitude). Ang kakanyahan ng kanilang pagkilos ay upang baguhin ang isang antas ng potensyal sa isa pa para sa layunin ng kasunod na paglipat sa pagkarga.Ang mga naka-install na three-phase na aparato sa isang substation ng transpormer, halimbawa, pinapayagan ang pagbawas ng mga mataas na boltahe mula 6.3 at 10 kV sa isang halaga ng sambahayan na 0.4 kV.

Ang mga autotransformer ay ang pinakasimpleng disenyo ng inductive na may isang paikot-ikot na may mga gripo upang ayusin ang boltahe ng output. Ang mga tumutugma sa mga produkto ay naka-install sa mga mababang-kasalukuyang circuit, tinitiyak ang paglipat ng lakas mula sa isang yugto patungo sa isa pa na may kaunting pagkalugi (na may maximum na kahusayan). Sa tulong ng mga tinatawag na "paghihiwalay" na mga transformer, posible na ayusin ang elektrikal na paghihiwalay ng mga circuit na may mataas at mababang boltahe. Kaya, ang proteksyon ng may-ari ng bahay o bahay ng tag-init mula sa mataas na potensyal na pagkabigla ng kuryente ay ginagarantiyahan. Bilang karagdagan, pinapayagan ka ng ganitong uri ng transducer na:

• ilipat ang kuryente mula sa mapagkukunan patungo sa mamimili sa nais at ligtas na form;
• protektahan ang mga load ng circuit na may mga sensitibong aparato na kasama sa mga ito mula sa pagkagambala ng electromagnetic;
• harangan ang pagpasok ng isang pare-pareho na kasalukuyang sangkap sa mga gumaganang circuit.

Ang mga peak transformer ay isa pang uri ng mga aparato na nagko-convert ng elektrisidad na enerhiya. Ginagamit ang mga ito upang matukoy ang polarity ng mga signal ng pulso at itugma ito sa mga parameter ng output. Ang ganitong uri ng mga converter ay naka-install sa mga signal ng circuit ng mga system ng computer at mga channel sa komunikasyon sa radyo.

Boltahe ng instrumento at kasalukuyang mga transformer

Ang mga espesyal na transformer ng instrumento ay isang espesyal na uri ng mga converter na pinapayagan na isama ang mga aparato sa pagsubaybay sa mga circuit ng kuryente. Ang kanilang pangunahing layunin ay upang i-convert ang kasalukuyang o boltahe sa isang halaga na maginhawa para sa pagsukat ng mga parameter ng network. Ang pangangailangan para dito ay lumitaw sa mga sumusunod na sitwasyon:

• kapag kumukuha ng mga pagbasa na may mga metro ng kuryente;
• kung ang boltahe at kasalukuyang proteksyon ay nai-install sa mga power supply circuit;
• kung mayroong iba pang mga aparato ng awtomatiko dito.

Ang mga gauge ay inuri ayon sa disenyo, uri ng pag-install, ratio ng pagbabago at bilang ng mga yugto. Ayon sa unang tampok, ang mga ito ay built-in, sa pamamagitan ng daanan at suporta, at sa lokasyon - panlabas o inilaan para sa pag-install sa mga closed-type na switchgear cells. Ayon sa bilang ng mga hakbang sa conversion, nahahati ang mga ito sa solong yugto at kaskad, at ayon sa ratio ng conversion - sa mga produktong mayroong isa o higit pang mga halaga.

Mga tampok ng pagpapatakbo ng VT sa mga network na may nakahiwalay at pinagbatayan na zero point

Ang mga network ng de-kuryenteng de-boltahe ay magagamit sa dalawang mga bersyon: na may isang insulated na walang kinikilingan na bus, o may isang bayad at walang saligan na walang kinalaman. Ang unang mode ng pagkonekta sa zero point ay nagbibigay-daan sa iyo na huwag idiskonekta ang network sa kaso ng single-phase (OZ) o arc faults (DZ). Pinapayagan ng PUE ang pagpapatakbo ng mga linya na may isang nakahiwalay na neutral hanggang sa walong oras na may isang solong-phase na pagsasara, ngunit sa proviso na sa oras na ito ay nagsasagawa ang trabaho upang maalis ang madepektong paggawa.

Ang pinsala sa kagamitan sa elektrisidad ay posible dahil sa isang pagtaas ng phase voltage hanggang sa linear at ang kasunod na hitsura ng isang alternating arc. Hindi alintana ang sanhi at mode ng pagpapatakbo, ito ang pinaka-mapanganib na uri ng maikling circuit na may malaking kadahilanan ng sobrang lakas. Sa kasong ito ay mataas ang posibilidad ng paglitaw ng ferroresonance sa network.

Ang ferroresonant circuit sa mga network ng kuryente na may isang nakahiwalay na walang kinikilingan ay isang serye ng pagkakasunud-sunod ng zero na may nonlinear magnetization. Ang isang three-phase non-grounded VT ay mahalagang tatlong solong-phase transformer na konektado sa isang star-star na paraan. Sa sobrang boltahe sa mga zone kung saan ito naka-install, ang induction sa core nito ay tataas ng halos 1.73 beses, na sanhi ng paglitaw ng ferroresonance.

Upang maprotektahan laban sa hindi pangkaraniwang bagay na ito, nabuo ang mga espesyal na pamamaraan:

• paggawa ng mga VT at TT na may mababang pagpapasok ng sarili;
• ang pagsasama ng mga karagdagang elemento ng damper sa kanilang circuit;
• pagmamanupaktura ng 3-phase na mga transformer na may isang solong sistema ng pang-akit sa disenyo ng 5-baras;
• saligan ng walang kinikilingan na kawad sa pamamagitan ng isang kasalukuyang-naglilimita ng reaktor;
• paggamit ng mga paikot-ikot na kabayaran, atbp.
• ang paggamit ng mga relay circuit na pinoprotektahan ang VT winding mula sa overcurrents.

Pinoprotektahan ng mga hakbang na ito ang pagsukat ng mga VT, ngunit hindi kumpletong malulutas ang problema sa kaligtasan. Ang mga naka-install na aparato na naka-install sa mga network na may isang nakahiwalay na neutral na bus ay makakatulong dito.

Ang likas na katangian ng pagpapatakbo ng mga mababang boltahe na transformer sa mga mode na may isang saligan na walang kinikilingan ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagtaas ng kaligtasan at isang makabuluhang pagbawas sa mga phenomena ng ferroresonance. Bilang karagdagan, ang kanilang paggamit ay nagdaragdag ng pagiging sensitibo at pagpili ng proteksyon sa isang solong yugto na circuit. Ang pagtaas na ito ay naging posible dahil sa ang katunayan na ang inductive winding ng transpormer ay kasama sa ground circuit at dagliang pinatataas ang kasalukuyang sa pamamagitan ng aparato ng proteksiyon na naka-install dito.

Nagbibigay ang PUE ng katuwiran para sa kakayahang tanggapin ng panandaliang saligan ng walang kinikilingan na may isang maliit na inductance ng paikot na VT. Para sa mga ito, ginagamit ang awtomatiko sa network, kung saan, na may mga contact sa kuryente, kapag nangyari ang isang OZ, pagkatapos ng 0.5 segundo, madaling maiugnay ang transpormer sa mga busbar. Dahil sa epekto ng isang matatag na saligan na walang kinikilingan, ang isang kasalukuyang limitado ng inductance ng VT ay nagsisimulang dumaloy sa proteksiyon na circuit sa kaganapan ng isang solong yugto na kasalanan sa lupa. Sa parehong oras, ang halaga nito ay sapat upang mag-udyok ng proteksyon laban sa OZ at lumikha ng mga kundisyon para sa extinguishing isang mapanganib na arc debit.