/ / หม้อแปลงที่มีศักยภาพ (PT)

Potential Transformer (PT)

คำนิยาม - หม้อแปลงที่มีศักยภาพอาจถูกกำหนดให้เป็นหม้อแปลงเครื่องมือที่ใช้สำหรับการแปลงแรงดันไฟฟ้าจากค่าที่สูงขึ้นเป็นค่าที่ต่ำกว่า หม้อแปลงนี้จะลดระดับแรงดันให้เหลือค่า จำกัด ที่ปลอดภัยซึ่งสามารถวัดได้ง่ายโดยเครื่องมือแรงดันไฟฟ้าต่ำธรรมดาเช่นโวลต์มิเตอร์, วัตต์และเมตรชั่วโมงเป็นต้น

การสร้างหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีศักยภาพ

หม้อแปลงที่มีศักยภาพทำด้วยแกนกลางคุณภาพสูงทำงานที่ความหนาแน่นฟลักซ์ต่ำเพื่อให้กระแสแม่เหล็กมีขนาดเล็ก เทอร์มินัลของหม้อแปลงควรได้รับการออกแบบเพื่อให้การเปลี่ยนแปลงของอัตราส่วนแรงดันไฟฟ้ากับโหลดมีค่าน้อยที่สุดและการเปลี่ยนเฟสระหว่างแรงดันอินพุตและเอาต์พุตมีค่าต่ำสุด

ขดลวดปฐมภูมิมีการหมุนเป็นจำนวนมากและขดลวดทุติยภูมิมีจำนวนรอบน้อยมาก เพื่อลดปฏิกิริยาการรั่วไหลขดลวดร่วมแกนจะใช้ในหม้อแปลงที่มีศักยภาพ ค่าฉนวนนั้นลดลงด้วยการแบ่งขดลวดปฐมภูมิออกเป็นส่วน ๆ ซึ่งจะเป็นการลดฉนวนระหว่างชั้น

การเชื่อมต่อของหม้อแปลงที่มีศักยภาพ

เชื่อมต่อหม้อแปลงที่มีศักยภาพขนานกับวงจร ขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีศักยภาพจะเชื่อมต่อโดยตรงกับวงจรพลังงานที่มีการวัดแรงดันไฟฟ้า ขั้วที่สองของหม้อแปลงที่มีศักยภาพนั้นเชื่อมต่อกับเครื่องมือวัดเช่นโวลต์มิเตอร์, วัตต์มิเตอร์เป็นต้นขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงที่มีศักยภาพนั้นเชื่อมต่อกับแม่เหล็กผ่านวงจรแม่เหล็กของขดลวดปฐมภูมิ

ศักยภาพหม้อแปลง
อาคารหลักของหม้อแปลงไฟฟ้าได้รับการจัดอันดับสำหรับ 400V ถึงหลายพันโวลต์และเทอร์มินัลรองจะได้รับการจัดอันดับสำหรับ 400V เสมอ อัตราส่วนของแรงดันไฟฟ้าหลักต่อแรงดันไฟฟ้ารองจะเรียกว่าเป็นอัตราส่วนการเปลี่ยนแปลงหรืออัตราส่วนหมุน

ประเภทของหม้อแปลงที่มีศักยภาพ

หม้อแปลงที่มีศักยภาพส่วนใหญ่จะแบ่งออกเป็นสองประเภทคือประเภทแผลธรรมดา (ชนิดแม่เหล็กไฟฟ้า) และหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุ

หม้อแปลงชนิดแผลธรรมดามากแพงเนื่องจากความต้องการของฉนวนฉนวนหม้อแปลงที่มีศักยภาพคือการรวมกันของตัวแบ่งที่มีศักยภาพตัวเก็บประจุและหม้อแปลงที่มีศักยภาพแม่เหล็กของอัตราส่วนที่ค่อนข้างเล็ก

แผนภาพวงจรของหม้อแปลงที่มีศักยภาพตัวเก็บประจุแสดงในรูปด้านล่าง สแต็คของตัวเก็บประจุแรงดันสูงจากตัวแบ่งศักย์ไฟฟ้าตัวเก็บประจุของสองส่วนกลายเป็น C1 และค2และ Z ก็เป็นภาระ

ตัวเก็บประจุที่มีศักยภาพหม้อแปลงวงจรแผนภาพ

แรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับหลักของหม้อแปลงไฟฟ้าขั้นกลางมักจะเป็นลำดับที่ 10kV ทั้งตัวแบ่งที่อาจเกิดขึ้นและหม้อแปลงกลางมีอัตราส่วนและข้อกำหนดฉนวนที่เหมาะสมสำหรับการก่อสร้างที่ประหยัด

หม้อแปลงกลางจะต้องมีค่ามากข้อผิดพลาดอัตราส่วนเล็กน้อยและมุมเฟสทำให้ประสิทธิภาพที่น่าพอใจของหน่วยสมบูรณ์ แรงดันไฟฟ้าเทอร์มินัลรองได้รับจากสูตรที่แสดงด้านล่าง

ตัวเก็บประจุหม้อแปลง

ข้อผิดพลาดอัตราส่วนและมุมเฟสของหม้อแปลงที่มีศักยภาพ

ในหม้อแปลงที่มีศักยภาพในอุดมคติหลักและแรงดันทุติยภูมิเป็นสัดส่วนตรงกับแรงดันไฟฟ้าหลักและตรงข้ามเฟส แต่สิ่งนี้ไม่สามารถทำได้จริงเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าหลักและรองลดลง ดังนั้นทั้งแรงดันไฟฟ้าหลักและทุติยภูมิถูกนำมาใช้ในระบบ

ข้อผิดพลาดอัตราส่วนแรงดันไฟฟ้า - ความผิดพลาดของอัตราส่วนแรงดันจะแสดงในรูปของแรงดันที่วัดได้และจะได้รับจากสูตรดังที่แสดงด้านล่าง

อัตราส่วนหมุนเวียนหม้อแปลงสม

อยู่ที่ไหนn คืออัตราส่วนเล็กน้อยคืออัตราส่วนของแรงดันไฟฟ้าหลักที่กำหนดและแรงดันไฟฟ้ารองที่กำหนด

ข้อผิดพลาดมุมเฟส - ข้อผิดพลาดของมุมเฟสคือข้อผิดพลาดระหว่างแรงดันไฟฟ้าขั้วที่สองซึ่งอยู่ในการต่อต้านเฟสอย่างแม่นยำกับแรงดันไฟฟ้าของสถานีหลัก

การเพิ่มจำนวนของเครื่องมือในรีเลย์ที่เชื่อมต่อกับหม้อแปลงรองที่มีศักยภาพจะเพิ่มข้อผิดพลาดในหม้อแปลงที่มีศักยภาพ

ภาระของหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีศักยภาพ

ภาระคือโหลดโวลต์ - แอมป์ภายนอกทั้งหมดแรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิ ภาระการจัดอันดับของ PT เป็นภาระ VA ซึ่งจะต้องไม่เกินหากหม้อแปลงทำงานด้วยความถูกต้องอันดับภาระภาระการจัดอันดับจะถูกระบุบนแผ่นป้าย

ภาระที่ จำกัด หรือสูงสุดคือ VA ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดโหลดที่หม้อแปลงไฟฟ้าที่มีศักยภาพจะทำงานอย่างต่อเนื่องโดยไม่ร้อนเกินขดลวดเกินขีด จำกัด ภาระนี้มากกว่าภาระที่กำหนดไว้หลายเท่า

Phasor Diagram ของหม้อที่มีศักยภาพ

แผนภาพเฟสเซอร์ของหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีศักยภาพจะแสดงในรูปด้านล่าง

ศักยภาพหม้อแปลงเฟสเซอร์แผนภาพ

ฉันอยู่ไหนs - กระแสรอง
Es - แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำรอง
วีs - แรงดันไฟฟ้าขั้วที่สอง
สเปนเซอร์รี้ดครับ Rs - ความต้านทานขดลวดทุติยภูมิ
Xs - ปฏิกิริยาคดเคี้ยวที่สอง
ฉันพี - กระแสหลัก
Eพี - แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำหลัก
วีพี - แรงดันไฟฟ้าเทอร์มินัลหลัก
สเปนเซอร์รี้ดครับ Rพี - ความต้านทานขดลวดหลัก
Xพี - ปฏิกิริยาคดเคี้ยวหลัก
Kเสื้อ - อัตราส่วนรอบ
ฉันโอ - การกระตุ้นปัจจุบัน
ฉันม. - องค์ประกอบแม่เหล็กของฉันโอ
ฉันW - องค์ประกอบการสูญเสียหลักของฉันโอ
Φม. - ฟลักซ์หลัก
ข้อผิดพลาดมุมเฟส

ฟลักซ์หลักถูกใช้เป็นข้อมูลอ้างอิง ในหม้อแปลงเครื่องมือวัดกระแสหลักคือผลรวมเวกเตอร์ของกระแสกระตุ้นที่ Iโอ และกระแสเท่ากับการย้อนกลับของกระแสที่สองs คูณด้วยอัตราส่วน 1 / kเสื้อ. The Vพี คือแรงดันไฟฟ้าที่นำไปใช้กับเทอร์มินัลหลักของหม้อแปลงที่มีศักยภาพ

แรงดันไฟฟ้าลดลงเนื่องจากความต้านทานและปฏิกิริยาของขดลวดปฐมภูมิเนื่องจากกระแสหลักได้รับจากพีXพี และฉันพีสเปนเซอร์รี้ดครับ Rพี. เมื่อแรงดันตกคร่อมลบออกจากแรงดันไฟฟ้าหลักของหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีศักยภาพแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำหลักจะปรากฏขึ้นทั่วทั้งอาคาร

แรงเคลื่อนไฟฟ้าเบื้องต้นของหม้อแปลงจะเปลี่ยนเป็นขดลวดทุติยภูมิโดยการเหนี่ยวนำร่วมและแปลงเป็นแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำรอง Es. แรงเคลื่อนไฟฟ้านี้จะลดลงตามความต้านทานและขดลวดทุติยภูมิที่สองและแรงดันไฟฟ้าที่เป็นผลลัพธ์จะปรากฏทั่วแรงดันไฟฟ้าที่สองของขั้วและมันแทนด้วย Vs

การประยุกต์ใช้หม้อแปลงไฟฟ้าที่มีศักยภาพ

  1. ใช้สำหรับวัดแสง
  2. สำหรับการป้องกันของตัวป้อน
  3. สำหรับการป้องกันความต้านทานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
  4. สำหรับการซิงโครไนซ์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าและตัวป้อน

หม้อแปลงที่มีศักยภาพถูกนำมาใช้ในปกป้องรูปแบบการถ่ายทอดเนื่องจากขดลวดที่มีศักยภาพของอุปกรณ์ป้องกันไม่ได้เชื่อมต่อโดยตรงกับระบบในกรณีที่มีแรงดันไฟฟ้าสูง ดังนั้นจึงมีความจำเป็นที่จะต้องลดแรงดันไฟฟ้าและป้องกันอุปกรณ์ป้องกันจากวงจรหลัก

อ่านเพิ่มเติม: