Potansiyel Trafo (PT)

Tanım - Potansiyel trafo birvoltajın daha yüksek bir değerden daha düşük bir değere dönüştürülmesi için kullanılan alet transformatörü. Bu transformatör voltajı, bir voltmetre, wattmetre ve watt-saat metre gibi sıradan alçak voltaj enstrümanlarıyla kolayca ölçülebilen güvenli bir sınır değerine düşürür.

Potansiyel Trafo İnşaatı

Potansiyel trafo ile yapılırDüşük akı yoğunluğunda çalışan yüksek kaliteli çekirdek, böylece mıknatıslama akımı küçüktür. Transformatörün terminali, yük ile voltaj oranının değişmesi minimum olacak ve giriş ile çıkış voltajı arasındaki faz kayması da minimum olacak şekilde tasarlanmalıdır.

Birincil sargının çok sayıda dönüşü vardır,ve ikincil sargının çok az sayıda dönüşü vardır. Sızıntı reaktansını azaltmak için, eş eksenli sargı potansiyel transformatörde kullanılır. Yalıtım maliyeti ayrıca ana sargının katmanlar arasındaki yalıtımı azaltan bölümlere bölünmesiyle de azaltılır.

Potansiyel Trafo Bağlantısı

Potansiyel trafo bağlanırdevre ile paralel. Potansiyel transformatörün primer sargıları, voltajı ölçülecek olan güç devresine doğrudan bağlanır. Potansiyel transformatörün sekonder terminalleri, voltmetre, wattmetre vb. Gibi ölçüm cihazına bağlanır. Potansiyel transformatörün sekonder sargıları, birincil sargıların manyetik devresi boyunca manyetik olarak bağlanır.

Transformatörün ana terminali derecelendirilmiştir400V ile birkaç bin volt arasında ve ikincil terminal her zaman 400V ile derecelendirilmiştir. Birincil gerilimin ikincil gerilime oranı, dönüşüm oranı veya dönüş oranı olarak adlandırılır.

Potansiyel Trafo Çeşitleri

Potansiyel transformatör esas olarak iki tipte sınıflandırılmıştır, yani geleneksel yara tipleri (elektromanyetik tipler) ve kapasitör voltaj potansiyel transformatörleri.

Geleneksel yara tipi trafo çokizolasyon gerekliliği nedeniyle pahalıdır.

Kapasitör potansiyel trafosunun devre şeması aşağıdaki şekilde gösterilmiştir. Potansiyel bölücüden yüksek gerilim kapasitörünün yığını, iki bölümün kapasitörleri C olur₁ ve C₂ve Z yük.

Primerine uygulanan voltajara trafo genellikle 10kV mertebesindedir. Hem potansiyel bölücü hem de ara trafo, ekonomik yapıya uygun oran ve yalıtım gereksinimine sahiptir.

Ara trafo çok olmalıdırKüçük oran hatası ve faz açısı tüm birimin tatmin edici performansını verir. İkincil terminal voltajı, aşağıda gösterilen formülle verilmektedir.

Potansiyel Trafo Oranı ve Faz Açısı Hataları

İdeal bir potansiyel transformatörde, birincilve sekonder voltaj, primer voltaj ile tam olarak orantılıdır ve tam olarak faz karşıtıdır. Ancak bu, primer ve sekonder voltaj düşüşleri nedeniyle pratik olarak elde edilemez. Böylece, hem birincil hem de ikincil voltaj sisteme verilir.

Gerilim Oranı Hatası - Ölçülen voltajla ilgili olarak voltaj oranı hatası ifade edilir ve aşağıda gösterildiği gibi formülle verilir.

Nerede k_n nominal orandır, yani anma birincil voltajın ve anma ikincil voltajın oranıdır.

Faz Açısı Hatası - Faz açısı hatası, primer terminal voltajı ile tam olarak aynı fazda olan sekonder terminal voltajı arasındaki hatadır.

Potansiyel transformatörün sekonderine bağlı rölenin enstrüman sayısındaki artış, potansiyel transformatörlerdeki hataları artıracaktır.

Potansiyel Transformatör Yükü

Yük, toplam harici volt-amp yüküdür.ikincil anma ikincil voltajda. Bir PT'nin anma yükü, transformatör anma doğruluğu ile çalışacaksa aşılmaması gereken bir VA yüküdür.

Sınırlama veya maksimum yük en büyük VA'dırpotansiyel transformatörün, sargılarını izin verilen sınırların ötesine aşırı ısıtmadan sürekli çalışacağı yük. Bu yük, nominal yükten birkaç kat daha fazladır.

Potansiyel Transformatörün Fazör Şeması

Potansiyel transformatörün fazör diyagramı aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.

Neredeyim_s - ikincil akım
E_s - sekonder kaynaklı emf
V_s - ikincil terminal gerilimi
R,_s - ikincil sargı direnci
X_s - ikincil sargı reaktansı
ben_p - Birincil akım
E_p - öncelikle uyarılmış emf
V_p - primer terminal voltajı
R,_p - birincil sargı direnci
X_p - birincil sargı reaktansı
K_t - dönüş oranı
ben_O - uyarma akımı
ben_m - I'in mıknatıslanma bileşeni_O
ben_w - I'in çekirdek kayıp bileşeni_O
Φ_m - ana akı
Phase- faz açısı hatası

Ana akı referans olarak alınmıştır. Alet trafosunda, birincil akım, uyarma akımının I vektörünün toplamıdır._O ve ters sekonder akıma eşit akım I_s 1 / k oranı ile çarpılır_t. V_p potansiyel trafonun ana terminaline uygulanan voltajdır.

Birincil akıma bağlı olarak birincil sargının direnci ve reaktansından kaynaklanan voltaj düşmeleri I tarafından verilir._pX_p ve ben_pR,_p. Gerilim düşüşü potansiyel transformatörün primer voltajından çıkarıldığında, primer olarak indüklenen emf terminaller boyunca görünecektir.

Transformatörün bu birincil emf'si karşılıklı indüksiyonla ikincil sargıya dönüşecek ve ikincil indüklenmiş emf E'ye dönüşecektir_s. Bu emf, ikincil sargı direnci ve reaktans tarafından düşecek ve ortaya çıkan voltaj, ikincil terminal voltaj boyunca görünecek ve V ile belirtilecektir._s.

Potansiyel Trafo Uygulamaları

1. Ölçüm amaçlı kullanılır.
2. Fiderlerin korunması için.
3. Jeneratörlerin empedansını korumak için.
4. Jeneratörleri ve besleyicileri senkronize etmek için.

Potansiyel transformatörlerKoruma düzeninin potansiyel bobinleri, yüksek voltaj durumunda doğrudan sisteme bağlı olmadığından röle düzenini korumak. Bu nedenle, gerilimi düşürmek ve ayrıca koruyucu ekipmanı birincil devreden izole etmek gerekir.