Ang mga transformer ay may mahalagang papel sa electrical engineering, na gumaganap ng mga function ng pagbabago, paghihiwalay, pagsukat at proteksyon. Ang isa sa mga pinaka-karaniwang gawain ng mga device ng ganitong uri ay ang regulasyon ng mga indibidwal na kasalukuyang mga parameter. Sa partikular, kino-convert ng mga voltage transformer (VT) ang performance ng primary power grid sa mga pinakamainam na halaga, mula sa punto ng view ng mga consumer.
Kabuuang disenyo ng kagamitan
Ang teknikal na batayan ng transpormer ay nabuo sa pamamagitan ng isang electromagnetic filling na nagbibigay ng mga functional na proseso ng device. Ang mga sukat ng kagamitan ay maaaring mag-iba depende sa mga kinakailangan para sa power load sa circuit. Sa isang tipikal na disenyo, ang transpormer ay may kasalukuyang input at output device, at ang mga pangunahing elemento ng pagtatrabaho ay nagsasagawa ng mga gawain sa conversion ng boltahe. Ang isang hanay ng mga insulator, fuse at isang relay protection device ay may pananagutan sa pagtiyak ng pagiging maaasahan at kaligtasan ng mga teknolohikal na proseso. Sa disenyo ng isang modernong mababang boltahe transpormerAng mga sensor para sa pag-record ng mga indibidwal na mga parameter ng operating ay ibinigay din, ang mga tagapagpahiwatig na kung saan ay ipinadala sa control panel at naging batayan para sa mga utos sa mga awtoridad sa regulasyon. Ang pagpapatakbo mismo ng mga de-koryenteng bahagi ay nangangailangan ng supply ng kuryente, samakatuwid, sa ilang mga pagbabago, ang mga converter ay dinadagdagan ng mga autonomous na pinagmumulan ng kuryente - mga generator, nagtitipon o mga baterya.
Transformer Cores
Ang pangunahing gumaganang elemento ng VT ay ang tinatawag na mga core (magnetic core) at windings. Ang una ay may dalawang uri - baras at baluti. Para sa karamihan ng mga low-frequency na mga transformer hanggang sa 50 Hz, ginagamit ang mga rod core. Sa paggawa ng magnetic circuit, ang mga espesyal na metal ay ginagamit, ang mga katangian kung saan tinutukoy ang mga gumaganang katangian ng istraktura, halimbawa, ang pagganap at magnitude ng walang-load na kasalukuyang. Ang core ng isang boltahe transpormer ay nabuo sa pamamagitan ng manipis na mga sheet ng haluang metal, insulated sa pagitan ng mga layer ng barnisan at oksido. Ang antas ng impluwensya ng mga eddy currents ng magnetic circuit ay depende sa kalidad ng pagkakabukod na ito. Mayroon ding isang espesyal na uri ng mga core ng pag-type, na bumubuo ng mga istruktura ng arbitrary na seksyon, ngunit malapit sa isang parisukat na hugis. Ang pagsasaayos na ito ay nagpapahintulot sa iyo na lumikha ng mga unibersal na magnetic circuit, ngunit mayroon din silang mga kahinaan. Kaya, kailangan ng mahigpit na paghihigpit ng mga metal na plastik, dahil ang pinakamaliit na gaps ay binabawasan ang filling factor ng coil working area.
Voltage transformer windings
Karaniwang dalawang paikot-ikot ang ginagamit - pangunahin at pangalawa. Sila ay nakahiwalay sa isa't isa at mula sa core. Ang unang antas ng paikot-ikot ay nakikilala sa pamamagitan ng isang malaking bilang ng mga liko na ginawa gamit ang isang manipis na kawad. Binibigyang-daan nito na maghatid ng mga network na may mataas na boltahe (hanggang sa 6000-10,000 V) na kinakailangan para sa mga pangunahing pangangailangan ng conversion. Ang pangalawang paikot-ikot ay idinisenyo para sa parallel na supply ng mga instrumento sa pagsukat, mga relay device at iba pang pantulong na kagamitang elektrikal. Kapag kumokonekta sa paikot-ikot ng mga transformer ng boltahe, mahalagang isaalang-alang ang mga marka sa mga terminal ng output. Halimbawa, ang mga power direction relay, multimeter, ammeter, wattmeter at iba't ibang metro ay konektado sa mga coils sa pamamagitan ng simula ng primary winding (designation A), ang end line (X), ang simula ng secondary winding (a) at nito wakas (x). Maaari ding gumamit ng karagdagang paikot-ikot na may mga espesyal na prefix sa pagtatalaga.
Mga mounting fitting at grounding facility
Ang listahan ng mga karagdagang elemento at functional na device ay maaaring mag-iba depende sa uri at katangian ng transformer. Halimbawa, ang mga istruktura ng langis na may pangunahing tagapagpahiwatig ng boltahe na hanggang 10 kV o higit pa ay binibigyan ng mga kabit para sa pagpuno, pag-draining at pag-sample ng mga teknikal na pampadulas. Para sa langis, ang isang tangke ay binibigyan din ng mga nozzle at regulator na kumokontrol sa maayos na supply ng likido sa mga target na lugar. Ang mga tipikal na fitting kit ay kadalasang kinabibilangan ng mga bracket na may bolts, spigots, relay component, electrical cardboard gaskets, flange elements, atbp. Kung tungkol sa grounding, pagkataposang mga transformer na may boltahe sa pangunahing paikot-ikot hanggang sa 660 V ay binibigyan ng mga clamp na may sinulid na pangkabit ng bolts, studs at turnilyo ng laki M6. Kung ang indicator ng boltahe ay mas mataas sa 660 V, ang grounding fitting ay kailangang may mga koneksyon sa hardware na may format na hindi bababa sa M8.
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng TH
Ang mga pangunahing function at proseso ng electromagnetic induction ay ginagampanan ng isang complex na kinabibilangan ng metal core na may isang set ng mga transformer plate, pangunahin at pangalawang windings. Ang kalidad ng aparato ay depende sa katumpakan ng pangunahing pagkalkula ng amplitude at ang anggulo ng kasalukuyang. Ang mutual induction sa pagitan ng ilang windings ay responsable para sa pagbabago sa isang electromagnetic field. Ang alternating current sa isang 220 V boltahe na transpormer ay patuloy na nagbabago, na dumadaan sa isang solong paikot-ikot. Ayon sa batas ni Faraday, ang isang electromotive force ay na-induce isang beses bawat segundo. Sa isang closed winding system, ang default na kasalukuyang ay dadaloy sa circuit at malapit sa metal core. Kung mas mababa ang pagkarga sa pangalawang paikot-ikot ng transpormer, mas malapit ang aktwal na kadahilanan ng conversion sa nominal na halaga. Ang pagtatrabaho sa pagkonekta sa pangalawang paikot-ikot sa mga aparatong pagsukat ay lalo na magdedepende sa antas ng conversion, dahil ang pinakamaliit na pagbabagu-bago ng pagkarga ay makakaapekto sa katumpakan ng mga sukat na ipinasok sa circuit ng instrumento.
Mga uri ng mga transformer
Ngayon, ang mga sumusunod na uri ng TN ay pinakakaraniwan:
- Cascade transformer - isang device kung saan ang pangunahing winding ay nahahati sa ilang magkakasunod na seksyon, at ang equalizing at connecting windings ay responsable para sa paglilipat ng power sa pagitan ng mga ito.
- Grounded VT - mga single-phase na disenyo, kung saan ang isang dulo ng pangunahing winding ay mahigpit na pinagbabatayan. Maaari rin itong mga three-phase voltage transformer na may grounded neutral mula sa primary winding.
- Unearthed VT - isang device na may full winding insulation na may mga katabing fitting.
- Two-winding VT - mga transformer na may isang pangalawang winding.
- Three-winding VTs ay mga transformer na, bilang karagdagan sa primary winding, ay mayroon ding pangunahing at karagdagang pangalawang windings.
- Capacitive VT - mga disenyong nailalarawan sa pagkakaroon ng mga capacitive separator.
Mga tampok ng electronic VT
Ayon sa mga pangunahing metrological indicator, ang ganitong uri ng mga transformer ay kaunti lamang ang pagkakaiba sa mga de-koryenteng device. Ito ay dahil sa ang katunayan na sa parehong mga kaso ang tradisyonal na channel ng conversion ay ginagamit. Ang mga pangunahing tampok ng mga elektronikong transformer ay ang kawalan ng mataas na boltahe na pagkakabukod, na sa huli ay nag-aambag sa isang mas mataas na teknikal at pang-ekonomiyang epekto mula sa pagpapatakbo ng kagamitan. Sa mga network na may mataas na boltahe na may pangunahing boltahe ng isang boltahe na transpormer hanggang sa 660 V, ang converter ay konektado sa gitnang network sa isang galvanic na paraan. Ang impormasyon tungkol sa sinusukat na kasalukuyang ay ipinapadala sa isang mataas na potensyal, tulad ng kaso sa isang analog-to-digital converter na may optical output. Gayunpamanang mga sukat at bigat ng mga electronic na modelo ay napakaliit na ginagawa nitong posible na mag-install ng mga unit ng transformer sa imprastraktura ng mga high-voltage wire bus kahit na walang pagkonekta ng mga karagdagang insulator at mounting hardware.
Mga Detalye ng Transformer
Ang pangunahing teknikal at pagpapatakbo na halaga ay ang potensyal ng boltahe. Sa pangunahing paikot-ikot, maaari itong umabot sa 100 kV, ngunit para sa karamihan ay nalalapat ito sa malalaking sukat na mga istasyon ng pang-industriya na naglalaman ng ilang mga nagko-convert na mga module. Bilang isang patakaran, hindi hihigit sa 10 kV ang sinusuportahan sa pangunahing paikot-ikot. Ang isang boltahe na transpormer para sa mga single-phase na network na may grounded neutral ay gumagana sa 100 V. Tulad ng para sa pangalawang paikot-ikot, ang mga nominal na tagapagpahiwatig ng boltahe nito ay 24-45 V sa karaniwan. Muli, ang mga low energy metering device ay sineserbisyuhan sa mga circuit na ito, na hindi nangangailangan ng mataas na power load. Gayunpaman, kung minsan ang mga pangalawang paikot-ikot ay may mataas na potensyal na higit sa 100 V sa mga three-phase na network. Gayundin, sa pagtatasa ng mga katangian ng isang transpormer, mahalagang isaalang-alang ang klase ng katumpakan - ito ay mga halagamula 0, 1 hanggang 3, na tumutukoy sa antas ng paglihis sa conversion ng mga target na electrical indicator.
Ferroresonance effect
Ang mga electromagnetic na device ay kadalasang napapailalim sa iba't ibang uri ng negatibong impluwensya at pinsalang nauugnay sa mga paglabag sa insulation. Ang isa sa mga pinakakaraniwang proseso ng pagkasira ng paikot-ikot ay ang ferroresonance disturbance. Nagdudulot ito ng mekanikal na pinsala at sobrang pag-init.paikot-ikot. Ang pangunahing dahilan para sa hindi pangkaraniwang bagay na ito ay tinatawag na nonlinearity ng inductance, na nangyayari sa mga sitwasyon ng hindi matatag na tugon ng magnetic circuit sa nakapaligid na magnetic field. Upang maprotektahan ang transpormer ng boltahe mula sa mga epekto ng ferroresonant, posible ang mga panlabas na hakbang, kabilang ang pagsasama ng mga karagdagang capacitance at resistors sa switched device. Sa mga electronic system, ang posibilidad ng inductive non-linearity ay maaari ding i-minimize sa pamamagitan ng programming equipment shutdown sequences.
Paggamit ng kagamitan
Ang pagpapatakbo ng mga transformer device na nagko-convert ng boltahe ay pinamamahalaan ng mga panuntunan para sa paggamit ng electrical engineering. Isinasaalang-alang ang pinakamainam na halaga ng pagpapatakbo, ipinakilala ng mga espesyalista ang mga substation sa imprastraktura ng supply ng target na pasilidad. Ang mga pangunahing pag-andar ng mga system ay nagpapahintulot sa paghahatid ng mga gusali at negosyo na may makapangyarihang mga planta ng kuryente, at ang pangalawang boltahe ng transpormer hanggang sa 100 V ay kumokontrol sa pagkarga para sa hindi gaanong hinihingi na mga mamimili tulad ng mga metro at metrological na aparato. Depende sa teknikal at istrukturang mga parameter, maaaring gamitin ang HP sa industriya, sa industriya ng konstruksiyon at sa mga sambahayan. Sa bawat sitwasyon, ang mga transformer ay nagbibigay ng kontrol sa kuryente sa pamamagitan ng pagsasaayos ng mga rating ng kapangyarihan ng input upang tumugma sa mga kinakailangang na-rate ng partikular na site.
Konklusyon
Ang mga electromagnetic transformer ay nagbibigay ng medyo luma, ngunit hinihiling hanggang ngayonang prinsipyo ng regulasyon ng kapangyarihan sa mga de-koryenteng circuit. Ang pagkaluma ng kagamitang ito ay nauugnay sa parehong disenyo ng kagamitan at sa paggana nito. Gayunpaman, hindi nito pinipigilan ang paggamit ng mga kasalukuyang at boltahe na mga transformer para sa mga kritikal na gawain sa pamamahala ng kapangyarihan sa malalaking negosyo. Bilang karagdagan, hindi masasabi na ang mga nagko-convert ng ganitong uri ay hindi napapailalim sa mga pagpapabuti. Bagama't ang mga pangunahing prinsipyo ng pagpapatakbo at maging ang teknikal na pagpapatupad sa kabuuan ay nananatiling pareho, kamakailan lamang ay aktibong nagtatrabaho ang mga inhinyero sa mga sistema ng proteksyon at kontrol. Bilang resulta, naaapektuhan nito ang kaligtasan, pagiging maaasahan at katumpakan ng mga transformer.
