Γνωρίζουμε ότι οι τάσεις και τα ρεύματα μέσα σε ένα σύστημα ισχύος είναι πολύ μεγάλα. Έτσι, δεν είναι δυνατή η άμεση μέτρηση τάσης & μεγέθους με μεγάλο μέγεθος. Επομένως, χρειαζόμαστε όργανα μέτρησης που έχουν μεγάλο εύρος μετρήσεων ή υπάρχει μια άλλη τεχνική όπως η χρήση της ιδιότητας μετατροπής μέσα Ρεύματα AC καθώς και τάσεις Α μετασχηματιστής χρησιμοποιείται για να μετατρέψει το ρεύμα ή την τάση κάτω όταν είναι γνωστό το σιτηρέσιο μετά από αυτό που καθορίζει το μειωμένο μέγεθος χρησιμοποιώντας ένα συνηθισμένο εύρος της συσκευής. Το μοναδικό μέγεθος αποφασίζεται πολλαπλασιάζοντας απλώς το αποτέλεσμα με το λόγο μετατροπής. Έτσι ένα τέτοιο είδος μετασχηματιστή με ακριβή αναλογία στροφής είναι γνωστό ως μετασχηματιστής οργάνων. Αυτό το άρθρο περιγράφει μια επισκόπηση του μετασχηματιστή οργάνων και λειτουργεί.
Τι είναι ένας μετασχηματιστής οργάνων;
Ορισμός: Ένας μετασχηματιστής που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση ηλεκτρικών ποσοτήτων όπως ρεύμα, τάση, ισχύς, συχνότητα και συντελεστής ισχύος είναι γνωστός ως μετασχηματιστής οργάνων. Αυτά τα μετασχηματιστές χρησιμοποιούνται κυρίως με ρελέ για την προστασία του συστήματος ισχύος.
μετασχηματιστής οργάνων
ο Σκοπός του μετασχηματιστή οργάνων είναι να μειώσετε την τάση και το ρεύμα του συστήματος AC, επειδή το επίπεδο τάσης & ρεύματος σε ένα σύστημα ισχύος είναι εξαιρετικά υψηλό. Επομένως, ο σχεδιασμός των οργάνων μέτρησης με υψηλή τάση και ρεύμα είναι δύσκολος και ακριβός. Γενικά, αυτά τα όργανα έχουν σχεδιαστεί κυρίως για 5 A & 110 V.
Η μέτρηση ηλεκτρικών ποσοτήτων υψηλού επιπέδου μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας μια συσκευή, συγκεκριμένα μετασχηματιστή οργάνων. Αυτοί οι μετασχηματιστές διαδραματίζουν ουσιαστικό ρόλο στα τρέχοντα συστήματα ισχύος.
Τύποι μετασχηματιστών οργάνων
Οι μετασχηματιστές οργάνων ταξινομούνται σε δύο τύπους όπως
- Τρέχων μετασχηματιστής
- Πιθανός μετασχηματιστής
Τρέχων μετασχηματιστής
Αυτός ο τύπος μετασχηματιστή μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συστήματα ισχύος για να μειώσει την τάση από ένα υψηλό σε ένα χαμηλό επίπεδο με τη βοήθεια ενός αμπερόμετρου 5Α. Αυτός ο μετασχηματιστής περιλαμβάνει δύο περιελίξεις όπως πρωτογενή και δευτερεύουσα. Το ρεύμα στη δευτερεύουσα περιέλιξη είναι ανάλογο με το ρεύμα στην πρωτεύουσα περιέλιξη καθώς παράγει ρεύμα στη δευτερεύουσα περιέλιξη. Το διάγραμμα κυκλώματος ενός τυπικού μετασχηματιστή ρεύματος παρουσιάζεται στο ακόλουθο σχήμα.
μετασχηματιστής ρεύματος
Σε αυτόν τον μετασχηματιστή, η κύρια περιέλιξη αποτελείται από λίγες στροφές και συνδέεται με το κύκλωμα ισχύος σε σειρά. Έτσι ονομάζεται μετασχηματιστής σειράς. Παρομοίως, η δευτερεύουσα περιέλιξη περιλαμβάνει έναν αριθμό στροφών και συνδέεται απευθείας με ένα αμπερόμετρο επειδή το αμπερόμετρο περιλαμβάνει μικρή αντίσταση.
Έτσι, η δευτερεύουσα περιέλιξη αυτού του μετασχηματιστή λειτουργεί σχεδόν στην κατάσταση του α βραχυκύκλωμα . Αυτή η περιέλιξη περιλαμβάνει δύο ακροδέκτες όπου ένας από τους ακροδέκτες του συνδέεται με τη γείωση για να αποφύγει το τεράστιο ρεύμα. Έτσι, οι πιθανότητες βλάβης μόνωσης θα μειωθούν για να προστατευτεί ο χειριστής από την τεράστια τάση.
Η δευτερεύουσα περιέλιξη αυτού του μετασχηματιστή στο παραπάνω κύκλωμα βραχυκυκλώνεται πριν αποσυνδέσετε το αμπερόμετρο με τη βοήθεια ενός διακόπτη για να αποφύγετε την υψηλή τάση κατά μήκος της περιέλιξης.
Πιθανός μετασχηματιστής
Αυτός ο τύπος μετασχηματιστή μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συστήματα ισχύος για να μειώσει την τάση από ένα υψηλό σε ένα χαμηλότερο επίπεδο με τη βοήθεια μιας μικρής βαθμολογίας βολτόμετρο που κυμαίνεται από 110 Volts έως 120 Volts. Ένα πιθανό τυπικό διάγραμμα κυκλώματος μετασχηματιστή απεικονίζεται παρακάτω.
Αυτός ο μετασχηματιστής περιλαμβάνει δύο περιελίξεις όπως έναν κανονικό μετασχηματιστή όπως τον πρωτογενή και τον δευτερεύοντα. Η κύρια περιέλιξη του μετασχηματιστή περιλαμβάνει έναν αριθμό στροφών και συνδέεται παράλληλα με το κύκλωμα. Ονομάζεται λοιπόν παράλληλος μετασχηματιστής.
δυνητικός μετασχηματιστής
Παρόμοια με την πρωτεύουσα περιέλιξη, η δευτερεύουσα περιέλιξη περιλαμβάνει λιγότερες στροφές και συνδέεται απευθείας με ένα βολτόμετρο επειδή περιλαμβάνει τεράστια αντίσταση. Επομένως, η δευτερεύουσα περιέλιξη λειτουργεί περίπου σε κατάσταση ανοικτού κυκλώματος. Ένας ακροδέκτης αυτής της περιέλιξης συνδέεται με τη γη για να διατηρήσει την τάση σε σχέση με τη γείωση για να προστατεύσει τον χειριστή από μια τεράστια τάση.
Διαφορά μεταξύ τρέχοντος μετασχηματιστή και δυναμικού μετασχηματιστή
Η διαφορά μεταξύ του τρέχοντος μετασχηματιστή και του δυνητικού μετασχηματιστή συζητείται παρακάτω.
| Τρέχων μετασχηματιστής (CT) | Πιθανός μετασχηματιστής (PT) |
| Η σύνδεση αυτού του μετασχηματιστή μπορεί να γίνει σε σειρά με το κύκλωμα ισχύος | Η σύνδεση αυτού του μετασχηματιστή μπορεί να γίνει παράλληλα με το κύκλωμα ισχύος |
| Η δευτερεύουσα περιέλιξη συνδέεται με ένα αμπερόμετρο | Η δευτερεύουσα περιέλιξη συνδέεται με ένα βολτόμετρο |
| Ο σχεδιασμός αυτού μπορεί να γίνει με τη χρήση πλαστικοποίησης του πυρίτιο ατσάλι.
| Ο σχεδιασμός αυτού μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας χάλυβα υψηλής ποιότητας που λειτουργεί σε πυκνότητες χαμηλής ροής |
| Η κύρια περιέλιξη αυτού του μετασχηματιστή μεταφέρει το ρεύμα. | Η κύρια περιέλιξη αυτού του μετασχηματιστή μεταφέρει την τάση |
| Περιλαμβάνει μικρότερο αριθμό στροφών | Περιλαμβάνει έναν αριθμό στροφών |
| Η δευτερεύουσα περιέλιξη αυτού του μετασχηματιστή λειτουργεί στην κατάσταση βραχυκυκλώματος. | Η δευτερεύουσα περιέλιξη αυτού του μετασχηματιστή λειτουργεί στην κατάσταση ενός ανοικτού κυκλώματος. |
| Το πρωτεύον ρεύμα εξαρτάται κυρίως από τη ροή του ρεύματος στο κύκλωμα ισχύος
| Το πρωτεύον ρεύμα εξαρτάται κυρίως από το δευτερεύον φορτίο.
|
| Η καταστροφή της μόνωσης μπορεί να αποφευχθεί συνδέοντας τη δευτερεύουσα περιέλιξη αυτού του μετασχηματιστή με τη γη. | Η δευτερεύουσα περιέλιξη μπορεί να συνδεθεί στη γη για να προστατεύσει τον χειριστή από μια τεράστια τάση |
| Το εύρος αυτού του μετασχηματιστή είναι 1Α ή 5Α | Το εύρος αυτού του μετασχηματιστή είναι 110v |
| Αυτή η αναλογία μετασχηματιστή είναι υψηλή | Αυτή η αναλογία μετασχηματιστή είναι χαμηλή |
| Η είσοδος αυτού του μετασχηματιστή είναι το συνεχές ρεύμα | Η είσοδος αυτού του μετασχηματιστή είναι μια σταθερή τάση |
| Αυτός ο τύπος μετασχηματιστών ταξινομείται σε δύο τύποι όπως τύπος πληγής & κλειστός πυρήνας. | Αυτός ο τύπος μετασχηματιστή ταξινομείται σε δύο τύπους όπως ηλεκτρομαγνητική και τάση πυκνωτή |
| Η αντίσταση αυτού του μετασχηματιστή είναι χαμηλή | Η αντίσταση αυτού του μετασχηματιστή είναι υψηλή |
| Αυτοί οι μετασχηματιστές χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση ρεύματος, ισχύος, παρακολούθησης της λειτουργίας του ηλεκτρικού δικτύου και του προστατευτικού ρελέ. | Αυτοί οι μετασχηματιστές χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση, τη λειτουργία του προστατευτικού ρελέ και της πηγής ισχύος. |
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του μετασχηματιστή οργάνων
Τα πλεονεκτήματα των μετασχηματιστών οργάνων είναι
- Αυτοί οι μετασχηματιστές χρησιμοποιούν αμπερόμετρο & βολτόμετρο για τη μέτρηση υψηλών ρευμάτων και τάσεων.
- Χρησιμοποιώντας αυτούς τους μετασχηματιστές, πολλές προστατευτικές συσκευές μπορούν να λειτουργήσουν όπως ρελέ διαφορετικά τα φώτα πιλότου.
- Οι μετασχηματιστές που βασίζονται σε μετασχηματιστές οργάνων έχουν μικρότερο κόστος.
- Τα κατεστραμμένα ανταλλακτικά μπορούν εύκολα να αντικατασταθούν.
- Αυτοί οι μετασχηματιστές προσφέρουν ηλεκτρική απομόνωση μεταξύ οργάνων μέτρησης και κυκλωμάτων ισχύος υψηλής τάσης. Για να μειωθούν οι απαιτήσεις ηλεκτρικής μόνωσης σε προστατευτικά κυκλώματα και όργανα μέτρησης.
- Με τη χρήση αυτού του μετασχηματιστή, διάφορα όργανα μέτρησης μπορούν να συνδεθούν σε ένα σύστημα ισχύος.
- Η χαμηλή κατανάλωση ισχύος θα υπάρχει σε κυκλώματα προστασίας & μέτρησης λόγω του χαμηλού επιπέδου τάσης και ρεύματος.
Το μόνο μειονέκτημα του μετασχηματιστή οργάνων είναι, αυτά μπορούν να χρησιμοποιηθούν απλά για κυκλώματα AC αλλά όχι για κυκλώματα DC
Δοκιμή του μετασχηματιστή οργάνων
Οι μετασχηματιστές οργάνων όπως τα CT ή οι μετασχηματιστές ρεύματος παίζουν ουσιαστικό ρόλο ενώ παρακολουθούν και προστατεύουν τα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτοί οι τύποι μετασχηματιστών οργάνων χρησιμοποιούνται κυρίως για την αλλαγή της τρέχουσας μορφής σε μειωμένο δευτερεύον ρεύμα χρησιμοποιώντας ρελέ, μετρητές, συσκευές ελέγχου & άλλα όργανα.
Ο έλεγχος ενός μετασχηματιστή οργάνων είναι απαραίτητος κατά τη μέτρηση, την ανάμειξη συνδέσεων και την προστασία σφάλμα συμβαίνει αλλιώς ο υψηλός βαθμός ακρίβειας μπορεί να μειωθεί δραστικά. Ταυτόχρονα, θα πραγματοποιηθούν ηλεκτρικές αλλαγές σε έναν τρέχοντα μετασχηματιστή.
Λόγω αυτών των λόγων, είναι απαραίτητο να επαληθεύσετε και να προσαρμόσετε τους τρέχοντες μετασχηματιστές μαζί με τις συνδεδεμένες συσκευές τους σε κανονικά διαστήματα. Υπάρχουν μερικές ηλεκτρικές δοκιμές που χρησιμοποιούνται για αυτούς τους μετασχηματιστές για να διασφαλιστεί η ακρίβεια και η βέλτιστη αξιοπιστία σέρβις όπως λόγος, πολικότητα, διέγερση, μόνωση, τύλιγμα & δοκιμή φορτίου.
Συχνές ερωτήσεις
1). Τι είναι το CT & PT στον μετασχηματιστή οργάνων;
Ο τρέχων μετασχηματιστής (CT) και ο πιθανός μετασχηματιστής (PT) είναι συσκευές μέτρησης που χρησιμοποιούνται σε συστήματα AC
2). Ποια είναι η λειτουργία ενός μετασχηματιστή οργάνων;
Αυτοί οι μετασχηματιστές χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση και την προστασία του εξοπλισμού
3). Τι είναι το kVA στους μετασχηματιστές;
Το kVA σημαίνει Kilovolt-amp και είναι μια φαινομενική μονάδα ισχύος, 1 kVA = 1000VA
4). Γιατί χρησιμοποιείται ο τρέχων μετασχηματιστής;
Αυτός ο τύπος μετασχηματιστή χρησιμοποιείται για τον πολλαπλασιασμό ή τη μείωση εναλλασσόμενου ρεύματος
5). Ποιο είναι το πλεονέκτημα ενός μετασχηματιστή οργάνων;
Αυτός ο μετασχηματιστής παρέχει ηλεκτρική απομόνωση μεταξύ του κυκλώματος, όπως συσκευές υψηλής τάσης και συσκευές μέτρησης για τη μείωση της ανάγκης ηλεκτρικής μόνωσης.
Έτσι, πρόκειται για μια επισκόπηση του μετασχηματιστή οργάνων. Πρόκειται για ηλεκτρικές συσκευές υψηλής ακρίβειας, που χρησιμοποιούνται κυρίως για την απομόνωση, το μετασχηματισμό επιπέδων ρεύματος ή τάσης. Η κύρια περιέλιξη του μετασχηματιστή μπορεί να συνδεθεί στο κύκλωμα υψηλής τάσης ή υψηλού ρεύματος και το ρελέ ή ο μετρητής είναι συνδεδεμένος στο δευτερεύον κύκλωμα. Αυτοί οι μετασχηματιστές χρησιμοποιούνται επίσης ως μετασχηματιστής απομόνωσης χρησιμοποιώντας δευτερεύουσες ποσότητες σε κλειδί φάσης-αλλαγής χωρίς να έχει επιπτώσεις σε άλλες συσκευές. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, ποιος είναι ο κύριος σκοπός του μετασχηματιστή οργάνων;
