کد خبر: ۲۲۷۲۳
تاریخ انتشار : ۰۹:۳۴ - ۲۸ خرداد ۱۳۹۶
اصول کار ترانسفورماتور‌های ولتاژ شبیه به ترانسهای قدرت می‌باشد. این ترانس‌ها به صورت موازی در مدار قرار می‌گیرند و در ثانویه ولتاژی هم فاز و متناسب با ولتاژ اولیه، برای دستگاه‌های حفاظتی یا اندازه گیری تولید می‌کنند. د. رادامه با انواع ترانس ولتاژ و مطالب مرتبط بیشتر آشنا می‌شویم.
سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: اصول کار این ترانس‌ها شبیه به ترانسهای قدرت می‌باشد. این ترانس‌ها به صورت موازی در مدار قرار می‌گیرند و در ثانویه ولتاژی هم فاز و متناسب با ولتاژ اولیه، برای دستگاه‌های حفاظتی یا اندازه گیری تولید می‌کنند. ضمن اینکه سیستم اندازه گیری یا حفاظتی را از سیستم قدرت ایزوله می‌کنند.

این گونه ترانس‌ها ممکن است به صورت زیر طبقه بندی شوند:

۱. ترانسهای ولتاژ ابزار دقیق Instrument voltage transformers:

· ترانسهای ولتاژ الکترومغناطیسی دو سیم پیچه Conventional two-winding, electromagnetic Voltage transformers

· ترانسهای ولتاژ خازنی Capacitor voltage transformers (CVTs):

· ترانسهای ولتاژ Residual voltage transformers (RVTs):

۲. ترانسهای کنترلی

برای کسب اطلاعات کاملتر در مورد این ترانس‌ها به استانداردهای IEC ۶۰۰۴۴ - ۲ و IEC ۶۰۱۸۶ (برای ترانسهای دو سیم پیچه مانند CVT-ها) مراجعه فرمایید.



۱. ترانسهای ولتاژ ابزار دقیق Instrument voltage transformers:

ولتاژ نامی اولیه:همان ولتاژ نامی سیستم است. بجز برای ترانسفورماتورهایی که بین یک فاز و زمین یا بین نوترال و زمین قرار گرفته اند.

ولتاژ نامی ثانویه:ولتاژ نامی ثانویه بر اساس مکانی که ترانسفورماتور مورد استفاده قرار می‌گیرد، انتخاب می‌گردد. بر اساس استاندارد IEC ۶۰۰۴۴ - ۲ میزان ولتاژ ثانویه در اروپا و آسیا ۱۰۰ v. و ۱۱۰ v. و همچنین ۲۰۰ v. برای extended secondary circuits، و در کانادا و آمریکا ۱۲۰ v. برای سیستم‌های توزیع، ۱۱۵ v. برای سیستم‌های انتقال و ۲۳۰ v. برای extended secondary circuits می‌باشد. (و همچنین ۱ /√ ۳ مقادیر فوق).

فرکانس نامی:مقدار فرکانس میتواند ۵۰ یا ۶۰ HZ بسته به نیاز مصرف کننده باشد. مقدار تغییرات مجاز فرکانس ± ۲ % می‌باشد.

سیستم عایقی:

این ترانسفورماتور‌ها می‌توانند با مواد زیر عایق بندی شوند:

پی وی سی (PVC)، پولی پروپیلن، فایبر گلاس، SF۶، پلی استر رزین یا اپوکسی رزین

انتخاب نوع عایق بستگی به شرایط محیط بهره برداری و ولتاژ سیستم دارد. به عنوان مثال ترانسهای فشار قوی Indoor معمولاً با پلی استر یا اپوکسی رزین عایق بندی می‌شوند؛ و با توجه به مشخصات عایقی، در برابر رطوبت و آلودگی‌های شیمیایی مقاومند. ترانس‌های ولتاژ فشار قوی Outdoor می‌توانند با اپوکسی رزین، SF۶ یا روغن برای فراهم آوردن کیفیت بالای مکانیکی یا ساختمانی عایق بندی شوند؛ و در این صورت در برابر رطوبت، خوردگی و آلودگی‌های شیمیایی مقاوم هستند. استحکام مکانیکی آن‌ها به اندازه ایست که تحمل شوک و ضربات ناگهانی را دارد.

فاصله خزش Creepage distances

طبق جدول زیر و بر اساس استانداردهای IEC ۶۰۰۴۴ - ۱ و IEC ۶۰۰۴۴ - ۲ ترانسهای ولتاژ و جریان باید کمترین کریپاژ را داشته باشند.
 
 
ترانسهای ولتاژ Voltage (Potential) Transformers –VT or PT
 

نسبت تبدیل:

نسبت تبدیل ترانسهای ولتاژ می‌بایست یک مقدار ساده مانند ۱۰، ۱۲، ۱۵، ۲۰، ۲۵، ۳۰، ۴۰، ۵۰. ۶۰، ۸۰ و یا ضرایب صحیحی از این مقادیر باشد. Ratio=Vp/Vs

مقدار استاندارد توان خروجی:

در ضریب قدرت ۰. ۸ پس فاز، میزان توان خروجی ترانسهای ولتاژ طبق استاندارد برابرند با:

۱۰، ۱۵، ۲۰، ۲۵، ۳۰، ۵۰، ۷۵، ۱۰۰، ۱۵۰، ۲۰۰، ۳۰۰، ۴۰۰، ۵۰۰ VA

و در شرایط اضطراری میتواند مقادیر دیگری داشته باشد.

بردن نامی

ماکزیمم بردنی است که ترانسفورماتور ولتاژ در یک زمان میتواند تغذیه کند.
 
ترانسهای ولتاژ Voltage (Potential) Transformers –VT or PT 
 
 
 
کلاس دقت

کلاس دقت یک VT بستگی به رآکتانس نشتی و مقاومت سیم پیچی آن دارد. با انتخاب جنس بهتر هسته از نظر نفوذ پذیری و همچنین تفرق گرمایی بهتر میتوان اولاً از میزان جریان تحریک کاست و در ثانی میزان خطا را کاهش داد. مورق نمودن بهتر هسته میتواند در تفرق گرما و اندازه هسته موثر باشد.

برای ترانسهای ولتاژ اندازه گیری (Measuring Voltage Transformer) میزان دقت بر طبق استاندارد برابر با ۰. ۱، ۰. ۲، ۰. ۵، ۱ یا ۳ می‌باشد. انتخاب کلاس دقت این نوع VT-‌ها بستگی به نوع کاربرد و نوع اندازه گیری آن‌ها دارد و عموماً از جدول زیر تبعیت می‌کند.
 
 
ترانسهای ولتاژ Voltage (Potential) Transformers –VT or PT 
 
 
 
 
عموماً ممکن است از ترانسهای اندازه گیری جهت کاربرد حفاظتی نیز بهره ببریم. برای ترانسهای حفاظتی کلاسهای دقت ۳ و ۶ مورد استفاده قرار می‌گیرند؛ که این کلاس دقت بیانگر بالاترین درصد خطای ولتاژ مجاز بین ۵ % Vn تا ولتاژی است که از حاصل ضرب ولتاژ نامی در ضریب ولتاژ نامی (۱. ۲ - ۱. ۵ یا (۱. ۹ به دست می‌آید؛ و همچنین زمانیکه ثانویه بردنی بین ۲۵ % تا ۱۰۰ % نامی، در ضریب قدرت ۰. ۸ پسفاز دارد. این کلاس دقت به صورت یک حرف و یک عدد مانند ۳P و ۶P و... نمایش داده می‌شود. خطای جابجایی فاز و ولتاژ نباید از مقادیر جدول زیر تخطی کند.


ضریب ولتاژ نامی (Rated Voltage Factor) ضریبی است که با اعمال آن در ولتاژ نامی، ولتاژی به دست می‌آید که VT می‌تواند با توجه به شرایط گرمایی ایجاد شده برای آن، در یک مدت زمان محدود، بدون اینکه کلاس دقت آن کاهش یابد آنرا تحمل نماید.
 
ترانسهای ولتاژ Voltage (Potential) Transformers –VT or PT 
 
خطای ولتاژ یا خطای نسبت تبدیل (Voltage error or ratio error)

خطای انتقال ولتاژ ثانویه که مانند شکل سبب بوجود آمدن جریان تحریک Ie می‌شود و چنین محاسبه می‌گردد:
 
%Voltage Error= [Kn (V۲ -V۱) /V۱]* ۱۰۰ % ن
 
سبت تبدیل نامی=Kn
 
ولتاژ موثر واقعی اولیه= V۱
 
ولتاژ موثر واقعی ثانویه=V۲
 
 
ترانسهای ولتاژ Voltage (Potential) Transformers –VT or PT 
 
خطای جابجایی فاز δ.

اختلاف فاز بین ولتاژهای اولیه و ثانویه را گویند، که این مقدار برای انتقال کامل باید صفر باشد. در ولتاژهای کمتر از ۵ % ولتاژ نامی محدوده خطا ممکن است به صورت نامناسبی رو به افزایش گذارد.
 
 
ترانسهای ولتاژ Voltage (Potential) Transformers –VT or PT 
 
 
ترانسفورماتورهای ولتاژ الکترو مغناطیسی Electromagnetic voltage Transformers

این ترانسفورماتور‌ها به صورت یک، دو یا سه سیم پیچ (هم در اولیه و هم در ثانویه) ساخته می‌شوند. از این ترانسفورماتور‌ها جهت اهداف حفاظتی و اندازه گیری استفاده می‌شود. برای اهداف اندازه گیری، این ترانس‌ها به ولتمتر، کیلو وات متر، کیلو وات ساعت متر، کیلو وار متر، اندازه گیر فرکانس یا ضریب قدرت و یا سنکروسکوپ متصل می‌شوند؛ و برای اهداف حفاظتی، این ترانس‌ها برای تغذیه مدارات حفاظتی یا رله‌های حفاظتی تشخیص دهنده ولتاژ به کار می‌روند. این ترانس‌ها می‌توانند به صورت یک سیم پیچ اولیه و دو سیم پیچ ثانویه (یکی برای اندازه گیری و دیگری برای حفاظت) نیز مورد استفاده قرار گیرند. Residual voltage transformers (RVTs مطابق شکل زمانیکه اولیه یک ترانس ولتاژ سه فاز دو سیم پیچه که ثانویه آن به صورت مثلث باز سیم بندی شده است، به یک سیستم تغذیه نامتعادل وصل شود، مقداری ولتاژ در دو سر A. و B. ظاهر می‌شود. این ترانسفورماتور بر اساس همین قاعده ساخته شده است. چنانکه می‌دانیم جمع برداری ولتاژ‌ها در یک سیستم متعادل سه فاز برابر صفر است. زمانیکه این تعادل بر اثر نامتعادلی بار یا خطای زمین به هم بخورد، ولتاژ پسماند یا توالی صفر در نوترال دیده خواهد شد. زمانیکه یکی از سه فاز ثانویه اتصال باز باشد و یک منبع تغذیه سه فاز به اولیه VT اعمال شود، یک ولتاژ پسماند یا توالی صفر در سمت باز ثانویه نمایان خواهد شد. *ولتاژ پسماند نمایان شده سه برابر ولتاژ توالی صفر خواهد بود. * در این حالت باید مسیری برای عبور مولفه صفر بوجود آید که از جمله آن‌ها استفاده از ترانسفورماتورهایی با هسته ۵ عنصری است. در حالت عادی اگر از هسته‌های سه عنصری استفاده شود مسیر برگشت وجود نخواهد داشت و این عمل باعث به اشباع رفتن هسته ترانس می‌گردد.
 
 
ترانسهای ولتاژ Voltage (Potential) Transformers –VT or PT
 
 
موارد کاربرد RVT ·

برای تشخیص خطای زمین یا فرمان دادن به رله Directional earth fault ·

فرمان دادن به رله neutral displacement ·

برای تشخیص نامتعادلی سه فاز –معمولاً بانک خازنی ·

برای شارژ یا دشارژ بانک خازنی در یک دوره کوتاه زمانی، بخصوص زمانیکه شارژ کامل خازن‌ها متوقف شده باشد. ·

برای تخلیه یک مدار فشار قوی قبل از بستن مدار



-ترانسهای ولتاژ خازنی Capacitor voltage transformers (CVTs)

اینگونه ترانسهای ولتاژ معمولاً در سطوح ولتاژ ۱۱۰ kv و بالاتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. تقسیم خازنی از یکسو باعث کم شدن خطای فاز شده و از سوی دیگر شرایط مطلوبی از جهت تقسیم ولتاژ را پدید می‌آورد که می‌توان VT الکترومغناطیسی ساده را به مدار وصل نمود. هدف از بکار گیری CVT پایین آوردن ولتاژ بالا و کم کردن آن تا حدی است که بتوان با روشهای اقتصادی‌تر آنرا اندازه گرفت.
 
ترانسهای ولتاژ Voltage (Potential) Transformers –VT or PT 
 
 
ولتاژ میانی V۱ =C۱VLine / (C۱ +C۲)

استفاده از راکتانس L. برای متعادل کردن ولتاژ خازنی می‌باشد. Tap-‌ها جهت بدست آوردن خروجی خاص در فرکانسهای مختلف می‌باشد. چون خروجی به شدت به فرکانس اعمال شده وابسته است. جهت مقابله با پدیده فرورزونانس از سلف متغیر استفاده می‌شود و جهت میرا شدن اثرات فرورزونانس یک مقاومت را بصورت سری با بردن قرار می‌دهند.

موارد کاربرد CVT 

اندازه گیری بهتر ولتاژ در سیستمهای فشار قوی، با صرف هزینه و فضای کمتر. قسمت الکترومغناطیسی ترانس می‌تواند شامل دو سیم پیچ ثانویه برای اهداف حفاظتی و اندازه گیری باشد.

-جهت تغذیه تجهیزات سنکرون 

-برای کاهش یا حذف ولتاژهای گذرا در سمت اولیه

-به عنوان یک واحد کوپلینگ در سیستم انتقال سیگنالPower Line Carrier (PLC)
 
 
ترانسهای ولتاژ Voltage (Potential) Transformers –VT or PT 
 
-ترانسفورماتورهای ولتاژ کنترلی Control transformers

مطابق شکل این نوع ترانس‌ها کاملاً با ترانسهای ولتاژ حفاظتی و اندازه گیری متفاوتند. این گونه ترانسهای ولتاژ جهت تغذیه یا کنترل تجهیزاتی مانند سوئیچ گیر‌ها و کنترل گیر‌ها (control gears assembly) که مستقیماً به سیستم قدرت وصل نیستند استفاده می‌شوند. این گونه ترانس‌ها لازم نیست دارای دقت بالایی باشند و عموماً دارای مشخصات زیر هستند: ·

ولتاژ اولیه که همان Vn یا Vn/√ ۳ است. ولتاژ ثانویه که دارای مقادیر ۲۴، ۴۸، ۱۱۰، ۲۲۰، ۲۳۰، ۲۴۰، ۲۵۰ V. است و همچنین بر اساس کشوری که این نوع ترانس استفاده می‌شود می‌تواند مقادیر دیگری نیز داشته باشد. در صورت نیاز به Tap میتوان آنرا در طرف اولیه در نظر گرفت. بردن نامی که برابر ماکزیمم بردنی است که ترانس در یک زمان می‌تواند تغذیه کند.
 
ترانسهای ولتاژ Voltage (Potential) Transformers –VT or PT
 
 
موارد کاربرد ترانسهای ولتاژ کنترلی

از اینگونه ترانس‌ها ممکن است جهت Solenoid valve-‌ها، موتورهایی مانند راه انداز بریکر، مدارهای کمکی، رله‌ها یا سایر تجهیزات کمکی که بر روی سوئیچ گیر‌ها یا کنترل گیر‌ها وصل شده و به ولتاژ کنترل شده نیاز داشته باشند، استفاده شود.

چند تصویر از ترانسهای ولتاژ
 
ترانسهای ولتاژ Voltage (Potential) Transformers –VT or PT
 
ترانسهای ولتاژ Voltage (Potential) Transformers –VT or PT
 
 
ارسال نظر قوانین ارسال نظر
لطفا از نوشتن با حروف لاتین (فینگلیش) خودداری نمایید.
از ارسال دیدگاه های نا مرتبط با متن خبر، تکرار نظر دیگران، توهین به سایر کاربران و ارسال متن های طولانی خودداری نمایید.
لطفا نظرات بدون بی احترامی، افترا و توهین به مسئولان، اقلیت ها، قومیت ها و ... باشد و به طور کلی مغایرتی با اصول اخلاقی و قوانین کشور نداشته باشد.
در غیر این صورت، «برق نیوز» مطلب مورد نظر را رد یا بنا به تشخیص خود با ممیزی منتشر خواهد کرد.
نام:
ایمیل:
* نظر:
وضعیت انتشار و پاسخ به ایمیل شما اطلاع رسانی میشود.
پربازدیدها
برق در شبکه های اجتماعی
اخبار عمومی برق نیوز
عکس و فیلم
پربحث ترین ها
آخرین اخبار
پرطرفدارترین عناوین