Feszültség transzformátor

Feszültségtranszformátor (VT) - a lecsökkentő transzformátor egyik fajtája , amelyet nagyfeszültségű hálózatokban (1000 V felett) biztonságos feszültségmérésre terveztek. A VT primer tekercsét a villanyszerelés névleges feszültségére tervezték, a szekunder tekercsek feszültsége szabványos, általában 100 V. Ennek megfelelően a csatlakoztatott voltmérő tekercsét is 100 V-ra tervezték, azonban a készülék skálája nem a szekunder, hanem a primer feszültséget jelzi. Így például, ha a mért feszültség 10 000 V, akkor egy mérőtranszformátort választunk, amelynek transzformációs aránya 100. Ez feleslegessé teszi a további számításokat.

A feszültségtranszformátorok alacsony feszültségű (1000 V-ig) berendezésekben is használhatók a mérőműszer galvanikus leválasztására a hálózatról.

Hogyan működik

A feszültségmérő transzformátor a készüléknek és a működési elvnek megfelelően alig tér el a teljesítménycsökkentő transzformátortól. Az egyetlen különbség az, hogy a VT-ket nagyon alacsony teljesítményre tervezték: a mérőfeszültség-transzformátor normál üzemmódja az üresjárati üzemmód.

A VT egy elektromos acéllemezekből álló acélmagból, egy primer tekercsből és egy vagy két szekunder tekercsből áll. A gyártás eredményeként el kell érni az előírt pontossági osztályt: amplitúdóban és szögben. A háromfázisú feszültségtranszformátorok kihúzott nulla kivezetésekkel öteres mágneses áramkörre készülnek, így a nagyfeszültségű oldali rövidzárlat esetén a teljes mágneses fluxus a magacél mentén záródik (levegőzárlat esetén egy nagy áram lép fel, ami a transzformátor túlmelegedéséhez vezet). A hárommagos mágneses áramkörrel rendelkező háromfázisú transzformátorok a fenti okok miatt nem rendelkeznek külső nulla kivezetésekkel, és nem használják "földhibák" regisztrálására. Minél kevésbé van terhelve a feszültségtranszformátor szekunder tekercse (más szóval, minél nagyobb az ellenállás a szekunder tekercs áramkörében), a tényleges Kt transzformációs arány közelebb van a névleges értékhez. Ez különösen fontos a mérőműszerek szekunder körhöz való csatlakoztatásakor, mivel az átalakítási arány befolyásolja a mérési pontosságot. A terheléstől függően ugyanaz a feszültségváltó különböző pontossági osztályokban működhet: 0,5; egy; 3.

A feszültségváltók típusai

Földelt feszültségtranszformátor - egyfázisú feszültségtranszformátor, amelynek primer tekercsének egyik végét szorosan földelni kell , vagy háromfázisú feszültségtranszformátor, amelynek primer tekercsének nullapontját szorosan földelni kell (gyengített szigetelésű transzformátor az egyik kapocs egyfázisú ZNOM típusú VT vagy háromfázisú NTMI típusú VT és US).
Nem földelt feszültségtranszformátor - olyan feszültségtranszformátor, amelyben az elsődleges tekercs minden része, beleértve a kapcsokat is, szigetelve van a földtől a feszültségosztálynak megfelelő szintig.
Kaszkád feszültségtranszformátor - feszültségtranszformátor, amelynek primer tekercse több sorba kapcsolt szakaszra van osztva, és a teljesítmény átvitele a szekunder tekercsekhez csatlakozó és kiegyenlítő tekercsekkel történik. Ultra-nagyfeszültségű berendezésekben (110 kV és magasabb) használják.
Kapacitív feszültségtranszformátor - kapacitív osztót tartalmazó feszültségváltó .
A kéttekercses transzformátor olyan feszültségtranszformátor, amelynek egy szekunder feszültségtekercse van.
A három tekercses feszültségtranszformátor olyan feszültségtranszformátor, amelynek két másodlagos tekercselése van: a fő és a szekunder tekercs. A legtöbb VT három tekercses.
Optoelektronikus feszültségtranszformátor - kísérleti típusú VT; a hagyományos (elektromágneses) feszültségtranszformátortól eltérően más fizikai elven működik. Ultra-nagyfeszültségű (750 kV és több) berendezések mérésére tervezték, mivel az ilyen nagyfeszültségű elektromágneses feszültségtranszformátorok túl terjedelmesek.

Alkalmazás

Ha egy háromfázisú rendszerben több másodlagos tekercs van, a fő tekercseket „csillagba” kötjük, a , b , c fázisfeszültség kimeneteket és egy közös o nullapontot képezve , amelyeket a szigetelés következményeinek megelőzése érdekében földelni kell. meghibásodás a primer tekercsről (a gyakorlatban a fázis leggyakrabban földelt " b " a feszültségtranszformátor LV tekercsei). A zérus sorrendű feszültség szabályozására további tekercseket általában nyitott delta csatlakozásban csatlakoztatnak. Normál üzemmódban ez a feszültség 1-3 V tartományban van a tekercsek hibája miatt, nagyfeszültségű áramkörökben vészhelyzetekben hirtelen megnövekszik, ami lehetővé teszi a nagy sebességű relévédelmi és automatizálási eszközök egyszerű csatlakoztatását (pl. leválasztott nullával ellátott áramkörök – általában jelre). A hálózatban a földelés regisztrálásához földelni kell a feszültségtranszformátor HV tekercsének nulla kivezetését (nulla sorrendű harmonikusok áthaladásához).

A feszültségváltók működési jellemzőit a Villamos szerelési szabályzat 1.5. fejezete szabályozza . Tehát a mérőtranszformátorok szekunder tekercseinek terhelése, amelyekhez a mérőket csatlakoztatják, nem haladhatja meg a névleges értékeket. Az elszámolómérők feszültségáramköreiben a vezetékek és kábelek keresztmetszetét és hosszát úgy kell megválasztani, hogy ezekben az áramkörökben a feszültségveszteség ne haladja meg a 0,5 pontossági osztályú feszültségtranszformátorokkal táplált névleges feszültség 0,25%-át, és ne haladja meg a 0,5%, ha 1.0 pontossági osztályú feszültségváltókkal táplálják. Ennek a követelménynek a biztosítására külön kábelek használata megengedett a feszültségtranszformátortól a mérőig. A feszültségváltóktól a műszaki számviteli mérőórákig terjedő feszültségveszteség nem haladhatja meg a névleges feszültség 1,5%-át.

A TN működés jellemzői szigetelt és földelt semleges hálózatokban

Földelt nullával rendelkező hálózatokban földzárlat során a sérült fázis feszültsége a hiba közelében nullára csökken, a vektort a fázisfeszültség vektorok hozzáadásával kapjuk (egymáshoz képest 120 ° -os fázisvektorok hozzáadása), és ezért a feszültség a fázisfeszültségre nő. $3U_{0}$ $3U_{0}$

Az izolált nullával rendelkező hálózatokban földzárlat esetén az összes fázisfeszültség (a nulla ponthoz viszonyítva) változatlan marad, de a földhöz viszonyítva a fázisfeszültségek lineárisra nőnek, miközben a szekunder tekercsbe átalakulnak (kötelező földeléssel). a VT primer tekercsének nullpontja) geometriailag összeadódnak. Ebben az esetben ezeknek a feszültségeknek a vektorai egymáshoz képest 60°-ban helyezkednek el, akkor , ahol , a sértetlen fázisok feszültségei a földhöz viszonyítva. Mivel a sértetlen fázisok földhöz viszonyított feszültsége -ra nőtt , akkor -ra, azaz a fázisfeszültség nullához viszonyított háromszorosára nő. $3U_{0}={\sqrt {3}}U_{b}={\sqrt {3}}U_{c}$ $U_{b}$ $U_{c}$ ${\sqrt {3}}$ $3U_{0}=3U_{f}$ $3U_{0}$

A fenti jellemzők alapján a földelt nullával rendelkező hálózatokban működő feszültségtranszformátorok esetében további tekercselés történik 100 V-on, és 100/3 V-os izolált semleges hálózatoknál.

A ferrorezonancia jelensége

A szigetelt nullával rendelkező hálózatok feszültségváltói ferrorezonanciába léphetnek az elosztóhálózatok parazita kapacitásaival (ez a nemkívánatos jelenség különösen jellemző a kábelhálózatokra), ami ezek meghibásodásához vezethet. A feszültségtranszformátorok ferrorezonancia okozta károsodásának elkerülésére NAMI(T) típusú antirezonáns feszültségtranszformátorokat fejlesztettek ki.

Feszültségváltó paraméterei

A következő paraméterek vannak feltüntetve a feszültségváltó adattábláján :

Elsődleges tekercsfeszültség.
A fő szekunder tekercs feszültsége: egyfázisú VT-knél 100 V, háromfázisúnál a szekunder tekercs fázisfeszültsége 100/ V. $\sqrt{3}$
Kiegészítő szekunder tekercs feszültsége: 100 V földelt nullával, 100/3 V szigetelt nullával.
A transzformátor névleges teljesítménye VA -ban, a pontossági osztály szerint.
A transzformátor maximális teljesítménye VA-ban.
Rövidzárlati feszültség százalékban.

TN jelölések

A háztartási feszültségtranszformátorok a következő betűjelekkel rendelkeznek:

H - feszültség transzformátor;
T - háromfázisú;
O - egyfázisú;
C - száraz;
M - olaj;
K - kaszkád vagy korrekcióval;
A - antirezonáns;
F - porcelán tokban;
I - Izoláció szabályozás;
L - öntött epoxi tokban ;
DE - kapacitív feszültségosztóval;
Z - földelt primer tekercseléssel.

Irodalom

V. N. Vavin Feszültségtranszformátorok és szekunder áramköreik M., "Energia", 1977

Források

GOST 18685-73. Áram- és feszültségváltók. Kifejezések és meghatározások
Az elektromos berendezések telepítésének szabályai. Hetedik kiadás.

Lásd még

Transzformátor