Zařízení s názvem jako transformátor by měl mít nejlepší kredity zásadního a zásadního rozvoje v průmyslovém a elektrotechnickém průmyslu. Elektrický transformátor přináší mnoho výhod a uchovává více aplikací v různých doménách. A jediným typem, který se vyvinul z transformátoru, je „Kapacitní napěťový transformátor“. Tento druh transformátoru má více než 3 desetiletí historie vývoje. I když zařízení nabízí mnoho výhod, při provádění harmonických výpočtů existuje jen málo předpisů. Dejme tedy podrobně, proč k tomu dochází, a získejte znalosti o principu práce s CVT, testovacím přístupu, aplikacích a výhodách.
Co je kapacitní napěťový transformátor?
Podobně jako u potenciální transformátor , jedná se také o kapacitní transformátor napětí sestupný, kde má schopnost převádět vysokonapěťová napětí na nízkou úroveň. Tyto transformátory také transformují úroveň přenosu napětí na normalizované minimální úrovně a jednoduše kvantifikovatelné hodnoty, pokud jsou implementovány pro bezpečnost, měření a regulaci systémů s vysokou úrovní napětí.
Obecně v případě vysokonapěťových systémů nelze vypočítat hodnoty síťového proudu ani napětí. To tedy vyžaduje implementaci typu přístrojových transformátorů, jako jsou transformátory potenciálu nebo proudu. Zatímco v případě zvýšeného vedení vysokého napětí budou náklady na použitý potenciální transformátor vyšší v důsledku instalace.
Aby se snížily náklady na instalaci, používá se místo transformátoru normálního napětí transformátory typu CVT. Od rozsahu 73 kV a více lze tyto kapacitní transformátory napětí použít v požadovaných aplikacích.
Co je potřeba CVT?
Nad rozsahem 100 kV a zvýšenými napěťovými hladinami bude existovat požadavek na špičkový izolovaný transformátor. Cena izolovaných transformátorů je však extrémně vysoká a nemusí být zvolena pro každou aplikaci. Aby se snížila cena, místo izolovaných transformátorů se používají transformátory potenciálu. Cena CVT je nižší, ale výkon je nízký ve srovnání s izolovanými transformátory.
Práce s kapacitním transformátorem napětí
Zařízení se skládá hlavně ze tří částí a to jsou:
- Indukční prvek
- Pomocný transformátor
- Rozdělovač potenciálu
Níže uvedené schéma zapojení jasně vysvětluje princip fungování kapacitního transformátoru napětí .
Obvod kapacitního transformátoru napětí
Rozdělovač potenciálu je provozován spolu s dalšími dvěma částmi, kterými jsou indukční prvek a pomocný transformátor. Funkce děliče potenciálů minimalizuje signály se zvýšeným napětím na signály nízkého napětí. Úroveň napětí, která je přijímána na výstupu CVT, je více snížena podporou pomocného transformátoru.
Dělič potenciálu je umístěn mezi vedením, kde má být úroveň napětí buď regulována, nebo vypočítána. Vezměme si, že C1 a C2 jsou kondenzátory, které jsou umístěny mezi přenosovými linkami. Výstup z děliče potenciálu je přiváděn jako vstup do pomocného transformátoru.
Hodnoty kapacity kondenzátoru, které jsou umístěny v blízkosti úrovně země, jsou vyšší ve srovnání s hodnotami kapacity kondenzátorů, které jsou v blízkosti přenosových vedení. Vysoká hodnota kapacit označuje elektrický odpor děliče potenciálu jako menší. Signály minimální hodnoty napětí se tedy pohybují směrem k pomocnému transformátoru. Poté AT opět sníží hodnotu napětí.
A N1 a N2 jsou primární a sekundární vinutí transformátoru. Měřič, který se používá pro výpočet hodnoty nízkého napětí, je odporový, a tak dělič potenciálu drží kapacitní chování. Kvůli tomuto fázovému posunu tedy dochází a to ukazuje dopad na výstup. Aby se tento problém odstranil, musí být jak pomocný transformátor, tak indukčnost zapojeny do série. Indukčnost je součástí úniku tok která je přítomna v pomocném obvodu AT a indukčnost „L“ je reprezentována jako
L = [1 / (ωdva(C1 + C2))]
Tuto hodnotu indukčnosti lze upravit a kompenzuje pokles napětí, ke kterému dochází v transformátoru v důsledku poklesu aktuální hodnoty z části děliče. Zatímco ve skutečných situacích není pravděpodobné, že k této kompenzaci dojde v důsledku indukčních ztrát. Poměr napěťové otáčky transformátoru je zobrazen jako
V0 / V1 = [C2 / C2 + C1] × N2 / N1
Protože C1> C2, pak je hodnota C1 / (C1 + C2) bude snížena. To ukazuje, že hodnota napětí se sníží.
To je kapacitní transformátor napětí pracuje .
Fázorové schéma CVT
Vědět o fázorový diagram kapacitního transformátoru napětí , musí být zobrazen ekvivalentní obvod zařízení. S výše uvedeným schématem zapojení lze jeho ekvivalentní obvod nakreslit níže:
Mezi měřicí přístroj a C2 je umístěn odpovídající transformátor. Podíl transformátoru
n je vybráno v závislosti na ekonomických základnách. Hodnota jmenovitého napětí vysokého napětí může být mezi 10 - 30 kV, zatímco jmenovitá hodnota vinutí nízkého napětí je mezi 100 - 500 V. Úroveň ladicí tlumivky „L“ je zvolena tak, že ekvivalentní obvod kapacitního transformátoru napětí je zcela odporový nebo zvolen pro provoz v úplném rezonančním stavu. Obvod se uvede do rezonančního stavu pouze tehdy, když
ω (L + Lt) = [1 / (C1 + C2)]
Zde „L“ představuje hodnotu indukčnosti tlumivky a „Lt“ odpovídá ekvivalentu transformátoru indukčnost zmíněno v sekci vysokého napětí.
Fázorový diagram kapacitního transformátoru napětí, pokud je provozován v rezonančním stavu, je uveden níže.
Zde lze ignorovat hodnotu reaktance „Xm“ měřiče a považovat ji za odporovou zátěž „Rm“, když má zátěž spojení s dělič napětí . Hodnota napětí na transformátoru potenciálu je dána vztahem
PROTIdva= Im.Rm
Zatímco napětí na kondenzátoru je dáno vztahem
PROTIc2= Vdva+ Im (Re + j. Xe)
Zvažováním V1 jako reference fázoru je nakreslen fázorový diagram. Z fázorového diagramu lze pozorovat, že reaktance a odpor nejsou jednotlivě reprezentovány a jsou reprezentovány spolu s reaktancí „Xi“ a odporem „Ri“ ladicího indikátoru „L“.
Pak je poměr napětí
A = V1 / V2 = (Vc1+ VRi+ Vdva) / Vdva
Ignorováním poklesu reaktance ImXe je pokles napětí na indikátoru ladění a odporu transformátoru dán VRi. Napětí měřiče a vstupní napětí budou navzájem ve fázi.
CVT V / S PT
Tato část popisuje rozdíl mezi kapacitním napěťovým transformátorem a potenciálním transformátorem .
| Kapacitní transformátor napětí | Potenciální transformátor |
| Toto zařízení se skládá ze sady kondenzátorů připojených řadou způsobů. Napětí na kondenzátoru se používá pro výpočet napětí zařízení. Pomáhá dokonce i účelu komunikace nosiče elektrického vedení. | To spadá pod klasifikaci indukčního sestupného transformátoru. Toto zařízení se používá pro výpočet napětí i ochrany. |
| To se používá hlavně k měření zvýšených úrovní napětí nad 230 KV | Nejsou určeny k měření hodnot vysokého napětí. Mohou vypočítat až do rozsahu 12 KV |
| Poskytuje výhodu tohoto dělícího kondenzátoru napětí, kde jeho jednoduchá a lehčí konstrukce činí jádro transformátoru menší a není také drahé. | Zde je ztráta jádra větší a je ekonomičtější ve srovnání s CVT
|
| Tato zařízení lze snadno vyladit podle základní frekvenční linky a kapacita neumožňuje zpětný indukční oheň | Potenciální transformátor neposkytuje výhodu ladění. |
Výhody kapacitního transformátoru napětí
Mezi výhody CVT patří:
- Tato zařízení lze použít jako rozšířené frekvenční spojovací jednotky
- Zařízení CVT jsou levnější než potenciální transformátory.
- Využívají minimální prostor
- Jednoduchá konstrukce
- Úroveň napětí je založena na typu použitého kapacitního prvku
Aplikace CVT
Několik z aplikace kapacitního transformátoru napětí jsou:
- Zařízení CVT mají rozsáhlé aplikace v systémech přenosu energie, kde se hodnota napětí pohybuje od vysokého po ultravysoký
- Používá se při výpočtech napětí
- Zařízení pro automatickou správu
- Ochranná reléová zařízení
Jedná se tedy o koncept kapacitního transformátoru napětí. Tento článek poskytuje podrobný koncept práce s CVT, aplikací, fázorových diagramů a výhod. Kromě toho vězte o kapacitní transformátor napětí testování a vyberte ten, který vyhovuje konkrétní aplikaci.
