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Potenzialtransformator (PT)

Definition - Der Potenzialtransformator kann als definiert werdenInstrumententransformator zur Umwandlung von Spannung von einem höheren in einen niedrigeren Wert. Dieser Transformator senkt die Spannung auf einen sicheren Grenzwert, der leicht mit einem normalen Niederspannungsinstrument wie Voltmeter, Wattmeter und Wattstundenzähler usw. gemessen werden kann.

Konstruktion eines potentiellen Transformators

Der Potentialtransformator wird mit hergestellthochwertiger Kern, der bei niedriger Flussdichte arbeitet, so dass der Magnetisierungsstrom klein ist. Der Anschluss des Transformators sollte so ausgelegt sein, dass die Variation des Spannungsverhältnisses mit der Last minimal ist und die Phasenverschiebung zwischen Eingangs- und Ausgangsspannung ebenfalls minimal ist.

Die Primärwicklung hat eine große Anzahl von Windungen.und die Sekundärwicklung hat eine sehr kleine Anzahl von Windungen. Zur Verringerung der Kriechreaktanz wird die koaxiale Wicklung im Potentialtransformator verwendet. Die Isolationskosten werden auch reduziert, indem die Primärwicklung in die Abschnitte unterteilt wird, wodurch die Isolation zwischen den Schichten reduziert wird.

Anschluss eines Potentialtransformators

Der Potentialtransformator ist angeschlossenparallel zur Schaltung. Die Primärwicklungen des Potentialtransformators sind direkt mit dem Leistungskreis verbunden, dessen Spannung gemessen werden soll. Die Sekundäranschlüsse des Potentialtransformators sind mit dem Messgerät verbunden, beispielsweise Voltmeter, Wattmeter usw. Die Sekundärwicklungen des Potentialtransformators sind magnetisch durch den Magnetkreis der Primärwicklungen gekoppelt.

Potentialtransformator
Die Primärklemme des Transformators ist bemessenfür 400 V bis mehrere tausend Volt, und der sekundäre Anschluss ist immer für 400 V ausgelegt. Das Verhältnis der Primärspannung zur Sekundärspannung wird als Übersetzungsverhältnis oder Windungsverhältnis bezeichnet.

Arten von potentiellen Transformatoren

Der Potentialtransformator wird hauptsächlich in zwei Typen klassifiziert, d. H. Die herkömmlichen Wicklungstypen (elektromagnetische Typen) und die Kondensatorspannungspotentialtransformatoren.

Herkömmliche Wicklungstransformatoren sind sehrteuer wegen der Anforderung der Isolierungen. Kondensatorpotentialtransformator ist eine Kombination aus Kondensatorpotentialteiler und magnetischem Potentialtransformator mit relativ kleinem Verhältnis.

Das Schaltbild des Kondensatorpotentialtransformators ist in der folgenden Abbildung dargestellt. Mit dem Stapel des Hochspannungskondensators aus dem Potentialteiler werden die Kondensatoren zweier Abschnitte zu C1 und C2und das Z ist die Last.

Kondensator-Potential-Transformator-Schaltplan

Die Spannung, die an die Primärseite des angelegt wirdZwischentransformator ist normalerweise in der Größenordnung von 10 kV. Sowohl der Potentialteiler als auch der Zwischentransformator haben das Verhältnis und die Isolationsanforderung, die für eine wirtschaftliche Konstruktion geeignet sind.

Der Zwischentransformator muss sehr gut seinEin kleiner Verhältnisfehler und ein Phasenwinkel ergeben die zufriedenstellende Leistung der gesamten Einheit. Die sekundäre Klemmenspannung wird durch die nachstehende Formel angegeben.

Kondensator-Transformator

Verhältnis- und Phasenwinkelfehler eines potentiellen Transformators

Bei einem idealen Potentialtransformator ist der primäreund die Sekundärspannung ist genau proportional zur Primärspannung und genau gegenphasig. Dies ist jedoch aufgrund der primären und sekundären Spannungsabfälle praktisch nicht zu erreichen. Somit wird sowohl die Primär- als auch die Sekundärspannung in das System eingeführt.

Spannungsverhältnisfehler - Der Spannungsverhältnisfehler wird in Bezug auf die gemessene Spannung ausgedrückt und durch die nachstehende Formel angegeben.

Verhältnis-Strom-Transformator-Gleichung

Wo Kn ist das Nennverhältnis, d. h. das Verhältnis der Nennprimärspannung und der Sekundärnennspannung.

Phasenwinkelfehler - Der Phasenwinkelfehler ist der Fehler zwischen der Sekundärklemmenspannung, der der Primärklemmenspannung genau entgegengesetzt ist.

Die Zunahme der Anzahl der Instrumente in dem Relais, das an die Sekundärseite des Potentialtransformators angeschlossen ist, erhöht die Fehler in den Potentialtransformatoren.

Belastung eines potentiellen Transformators

Die Belastung ist die gesamte externe Voltampere-Lastdie sekundäre bei Bemessungssekundärspannung. Die Nennlast eines PT ist eine VA-Last, die nicht überschritten werden darf, wenn der Transformator mit seiner Nenngenauigkeit arbeiten soll. Die Nennlast ist auf dem Typenschild angegeben.

Die begrenzende oder maximale Belastung ist die größte VALast, bei der der Potenzialtransformator kontinuierlich arbeitet, ohne seine Wicklungen über die zulässigen Grenzen hinaus zu erwärmen. Diese Belastung ist ein Mehrfaches der Nennbelastung.

Zeigerdiagramm eines potentiellen Transformators

Das Zeigerdiagramm des Potentialtransformators ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

Potentialtransformator-Zeigerdiagramm

Wo ichs - Sekundärstrom
Es - sekundär induzierte EMK
Vs - Sekundärklemmenspannung
Rs - Sekundärwicklungswiderstand
Xs - Sekundärwicklungsreaktanz
ichp - Primärstrom
Ep - hauptsächlich induzierte EMK
Vp - primäre Klemmenspannung
Rp - Primärwicklungswiderstand
Xp - Reaktanz der Primärwicklung
Kt - Verhältnis drehen
ichO - Erregerstrom
ichm - magnetisierende Komponente von IO
ichw - Kernverlustkomponente von IO
Φm - Hauptfluss
Phase Phasenwinkelfehler

Der Hauptfluss wird als Referenz genommen. Im Messwandler ist der Primärstrom die Vektorsumme des Erregerstroms IO und der Strom gleich dem Umkehrsekundärstrom Is multipliziert mit dem Verhältnis von 1 / kt. Das Vp ist die Spannung, die an den primären Anschluss des Potenzialtransformators angelegt wird.

Die Spannungsabfälle aufgrund des Widerstands und der Reaktanz der Primärwicklung aufgrund des Primärstroms sind durch I gegebenpXp und ichpRp. Wenn der Spannungsabfall von der Primärspannung des Potentialtransformators abgezogen wird, erscheint die primär induzierte EMK an den Anschlüssen.

Diese Primär-EMK des Transformators wandelt sich durch gegenseitige Induktion in Sekundärwicklung und in Sekundär-EMK E ums. Diese EMK fällt durch den Widerstand und die Reaktanz der Sekundärwicklung ab, und die resultierende Spannung wird über der Sekundärklemmenspannung auftreten und wird mit V bezeichnets.

Anwendungen von potentiellen Transformatoren

  1. Es wird zu Messzwecken verwendet.
  2. Zum Schutz der Anleger.
  3. Zum Schutz der Impedanz der Generatoren.
  4. Zum Synchronisieren der Generatoren und Feeder.

Die potentiellen Transformatoren werden im verwendetSchutz-Relaisschema, da die Potentialspulen der Schutzeinrichtung im Fall der hohen Spannung nicht direkt an das System angeschlossen sind. Daher ist es notwendig, die Spannung herabzusetzen und die Schutzausrüstung vom Primärkreis zu isolieren.

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