Het apparaat met de naam transformator zou de beste credits van cruciale en essentiële ontwikkeling in de industriële en elektrische industrie moeten hebben. De elektrische transformator biedt vele voordelen, en ze hebben meerdere toepassingen in verschillende domeinen. En het enige soort dat uit de transformator is voortgekomen, is 'capacitieve spanningstransformator'. Dit soort transformator heeft meer dan 3 decennia ontwikkelingsgeschiedenis. Zelfs het apparaat biedt veel voordelen, er zijn weinig voorschriften voor de uitvoering van harmonische berekeningen. Dus, laat ons in detail weten waarom dit gebeurt en doe kennis op over het werkingsprincipe van CVT, de testaanpak, toepassingen en voordelen.
Wat is een capacitieve spanningstransformator?
Net als bij de potentiële transformator , dit is ook een capacitieve spanningstransformator waarbij het de mogelijkheid biedt om hoge spanningen naar een laag niveau om te zetten. Deze transformatoren transformeren ook het transmissieniveau van spanning naar genormaliseerde minimumniveaus en naar eenvoudig meetbare waarden waar deze worden geïmplementeerd voor veiligheid, meting en de regeling van het hoogspanningssysteem.
In het algemeen kunnen in het geval van hoogspanningssystemen de lijnstroom- of spanningswaarden niet worden berekend. Dit vereist dus een instrumenttype van transformatoren zoals de potentiaal- of stroomtransformatoren voor de implementatie. Terwijl in het geval van verhoogde hoogspanningslijnen, de benutte potentiële transformatorkosten meer te wijten zijn aan de installatie.
Om de installatiekosten te verlagen, worden transformatoren van het type CVT gebruikt in plaats van een normale spanningstransformator. Vanaf het bereik van 73 kV en meer kunnen deze capacitieve spanningstransformatoren worden gebruikt in de vereiste toepassingen.
Wat is de behoefte aan CVT?
Boven het bereik van 100 kV en verhoogde spanningsniveaus, zal er een hoogwaardige geïsoleerde transformator nodig zijn. Maar de prijs van geïsoleerde transformatoren is extreem hoog en kan niet voor elke toepassing worden gekozen. Om de prijs te verlagen, worden potentiële transformatoren gebruikt in plaats van geïsoleerde transformatoren. De kosten van CVT's zijn lager, maar de prestaties zijn laag in vergelijking met geïsoleerde transformatoren.
Werking van capacitieve spanningstransformator
Het apparaat bestaat voornamelijk uit drie secties en dat zijn:
- Inductief element
- Hulptransformator
- Potentiële verdeler
Het onderstaande schakelschema legt duidelijk de capacitieve spanningstransformator werkingsprincipe
Capacitieve spanningstransformatorcircuit
De potentiaalverdeler wordt bediend samen met de andere twee secties die het inductieve element en de hulptransformator zijn. De potentiaalverdeler functioneert om verhoogde spanningssignalen te minimaliseren tot die van laagspanningssignalen. Het spanningsniveau dat wordt ontvangen aan de uitgang van de CVT wordt meer verminderd door de ondersteuning van een hulptransformator.
De potentiaalverdeler bevindt zich tussen de lijn waar het spanningsniveau moet worden geregeld of berekend. Overweeg C1 en C2 zijn de condensatoren die tussen de transmissielijnen zijn geplaatst. De output van de potentiaalverdeler wordt als input naar de hulptransformator gevoerd.
De capaciteitswaarden van de condensator die nabij het grondniveau zijn geplaatst, zijn meer in vergelijking met de capaciteitswaarden van de condensatoren die zich dicht bij de transmissielijnen bevinden. De hoge waarde van capaciteiten geeft aan dat de elektrische weerstand van de potentiaalverdeler kleiner is. Minimale spanningswaardesignalen gaan dus naar de hulptransformator. Vervolgens verlaagt de AT de spanningswaarde opnieuw.
En N1 en N2 zijn de primaire en secundaire wikkelingen van de transformator. De meter die wordt gebruikt voor de berekening van de laagspanningswaarde is resistief en dus houdt de potentiaalverdeler capacitief gedrag vast. Hierdoor vindt dus faseverschuiving plaats en dit toont een impact op de output. Om dit probleem op te lossen, moeten zowel de hulptransformator als de inductantie in serie zijn geschakeld. De inductantie is bij de lekkage inbegrepen flux dat aanwezig is in de hulp van de AT en de inductantie ‘L’ wordt weergegeven als
L = [1 / (ωtwee(C1 + C2))]
Deze inductantiewaarde is instelbaar en compenseert de spanningsval die plaatsvindt in de transformator als gevolg van de afname van de stroomwaarde uit het delersectie. Terwijl in reële situaties deze compensatie waarschijnlijk niet zal plaatsvinden vanwege de inductieverliezen. De verhouding van spanningsomwenteling van de transformator wordt weergegeven als
V0 / V1 = [C2 / C2 + C1] × N2 / N1
Als C1> C2, dan is de waarde C1 / (C1 + C2) wordt verlaagd. Dit geeft aan dat de waarde van de spanning zal worden verlaagd.
Dit is de capacitieve spanningstransformator werkt
CVT-fasordiagram
Om meer te weten over de fasordiagram van de capacitieve spanningstransformator moet het equivalente circuit van het apparaat worden weergegeven. Met het bovenstaande schakelschema kan het equivalente circuit worden getekend zoals hieronder:
Tussen de meter en C2 is een bijpassende transformator geplaatst. Het aandeel van de transformator
n wordt geselecteerd afhankelijk van de economische grondslagen. De nominale waarde voor de hoge spanning kan 10-30 kV bedragen, terwijl de waarde voor de laagspanningswikkeling 100-500 V bedraagt. Het niveau van de afstemsmoorspoel 'L' wordt zo gekozen dat het equivalente circuit van de capacitieve spanningstransformator volledig resistief is of gekozen om in een volledige resonantietoestand te werken. Het circuit wordt alleen in resonantietoestand gebracht als
ω (L + Lt) = [1 / (C1 + C2)]
Hier staat ‘L’ voor de inductantiewaarde van de smoorspoel en ‘Lt’ komt overeen met het equivalent van de transformator inductie vermeld in de sectie hoogspanning.
Het fasordiagram van de capacitieve spanningstransformator, wanneer deze in resonantietoestand wordt gebruikt, wordt hieronder weergegeven.
Hier kan de ‘Xm’ reactantiewaarde van de meter worden genegeerd en beschouwd als weerstandsbelasting ‘Rm’ wanneer de belasting een verbinding heeft met de spanningsdeler De spanningswaarde op de potentiële transformator wordt gegeven door
V.twee= Im.Rm
Terwijl de spanning over een condensator wordt gegeven door
V.c2= Vtwee+ Im (Re + j. Xe)
Door V1 als de fasereferentie te beschouwen, wordt het fasordiagram getekend. Uit het fasordiagram kan worden opgemerkt dat zowel de reactantie als de weerstand niet afzonderlijk worden weergegeven en deze worden weergegeven samen met de reactantie ‘Xi’ en de weerstand ‘Ri’ van de afstemmingsindicator ‘L’.
Dan is de spanningsverhouding
A = V1 / V2 = (Vc1+ VRi+ Vtwee) / Vtwee
Door de reactantiedaling ImXe te negeren, wordt de spanningsval bij de afstemindicator en de transformatorweerstand gegeven door VRiDe meterspanning en de ingangsspanning zullen met elkaar in fase zijn.
CVT V / S PT
Dit gedeelte beschrijft de verschil tussen de capacitieve spanningstransformator en een potentiële transformator
| Capacitieve spanningstransformator | Potentiële transformator |
| Dit apparaat bestaat uit een stapel condensatoren die op verschillende manieren zijn verbonden. De spanning op de condensator wordt gebruikt voor de berekening van de apparaatspanning. Het helpt zelfs het doel van communicatie via de hoogspanningslijn. | Dit valt onder de classificatie van een inductieve step-down transformator. Dit apparaat wordt gebruikt voor de berekening van zowel spanning als beveiliging. |
| Dit wordt voornamelijk gebruikt om verhoogde spanningsniveaus van meer dan 230 KV te meten | Deze zijn niet bedoeld om hoogspanningswaarden te meten. Ze kunnen rekenen tot een bereik van 12KV |
| Het biedt het voordeel van die spanningsdeelcondensator, waarbij het eenvoudige en lichtere ontwerp ervoor zorgt dat de kern van de transformator kleiner en ook niet duur is. | Hier is het kernverlies meer en zuiniger in vergelijking met CVT
|
| Deze apparaten kunnen eenvoudig worden afgesteld volgens de basisfrequentielijn en de capaciteit staat geen inductieve terugslag toe | Het afstemmingsvoordeel wordt niet geleverd door de potentiële transformator. |
Voordelen van capacitieve spanningstransformator
Enkele voordelen van CVT zijn:
- Deze apparaten kunnen worden gebruikt als verbeterde frequentiekoppelingseenheden
- CVT-apparaten zijn minder duur dan die potentiële transformatoren.
- Ze gebruiken minimale ruimte
- Eenvoudig te construeren
- Het spanningsniveau is gebaseerd op het type capacitief element dat wordt gebruikt
CVT-aanvragen
Een paar van de toepassingen van capacitieve spanningstransformator zijn:
- CVT-apparaten hebben uitgebreide toepassingen in transmissievoedingssystemen waar de spanningswaarde varieert van hoog tot ultrahoog
- Gebruikt bij spanningsberekeningen
- Apparaten voor automatisch beheer
- Beveiligingsrelais apparaten
Dit gaat dus allemaal over het concept van een capacitieve spanningstransformator. Dit artikel bevat een gedetailleerd concept van CVT-werking, toepassingen, fasordiagrammen en voordelen. Naast deze, weet u over capacitieve spanningstransformator testen en kies degene die past bij de specifieke toepassing.
