Συσκευή και σκοπός του μετασχηματιστή ρεύματος

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Οι μετασχηματιστές στην υποδομή των συστημάτων τροφοδοσίας μπορούν να έχουν διαφορετικές σημασίες. Τα κλασικά σχέδια χρησιμοποιούνται για τη μετατροπή μεμονωμένων παραμέτρων ρεύματος σε τιμές που είναι βέλτιστα κατάλληλες για μετρήσεις. Υπάρχουν και άλλες ποικιλίες, ο κατάλογος των εργασιών των οποίων περιλαμβάνει τη διόρθωση των χαρακτηριστικών τάσης σε ένα επίπεδο που είναι βέλτιστο από την άποψη της περαιτέρω μεταφοράς και διανομής του ενεργειακού πόρου. Ταυτόχρονα, ο σκοπός του μετασχηματιστή ρεύματος καθορίζει όχι μόνο τη δομική του συσκευή, αλλά και τη λίστα των πρόσθετων λειτουργιών, για να μην αναφέρουμε την αρχή λειτουργίας.

Συσκευή μετασχηματιστή

Σχεδόν όλες οι τροποποιήσεις μετασχηματιστών αυτού του τύπου είναι εξοπλισμένες με μαγνητικά κυκλώματα, τα οποία τροφοδοτούνται με δευτερεύουσα περιέλιξη. Το τελευταίο φορτώνεται κατά τη λειτουργία σύμφωνα με τις προβλεπόμενες τιμές όσον αφορά την αντίσταση. Η συμμόρφωση με ορισμένες τιμές φορτίου είναι σημαντική για την επακόλουθη ακρίβεια μέτρησης. Μια ανοιχτή περιέλιξη δεν μπορεί να δημιουργήσει αντιστάθμιση για μαγνητικές ροές στον πυρήνα, γεγονός που συμβάλλει στην υπερθέρμανση του μαγνητικού κυκλώματος και σε ορισμένες περιπτώσεις στην καύση του.

Ταυτόχρονα μαγνητικόη ροή που παράγεται από την κύρια περιέλιξη έχει υψηλότερη απόδοση, η οποία μπορεί επίσης να συμβάλει στην υπερθέρμανση του μαγνητικού σύρματος και του πυρήνα του. Πρέπει να ειπωθεί ότι η αγώγιμη υποδομή σχηματίζει ένα κοινό σύστημα στο οποίο βασίζονται οι μετασχηματιστές ρεύματος και τάσης. Ο σκοπός της ηλεκτρικής μονάδας σε αυτή την περίπτωση δεν έχει θεμελιώδη σημασία - τα χαρακτηριστικά λειτουργίας καθορίζονται μάλλον από τα υλικά που χρησιμοποιούνται. Στην περίπτωση των μετατροπέων ρεύματος, για παράδειγμα, ο πυρήνας του μαγνητικού κυκλώματος αποτελείται από άμορφα νανοκρυσταλλικά κράματα. Αυτή η επιλογή οφείλεται στο γεγονός ότι ο σχεδιασμός έχει την ευκαιρία να εργαστεί με ένα ευρύτερο φάσμα τεχνικών και λειτουργικών τιμών, ανάλογα με την κατηγορία ακρίβειας.

Ραντεβού του μετασχηματιστή ρεύματος

Το κύριο καθήκον του παραδοσιακού μετασχηματιστή ρεύματος είναι ο μετασχηματισμός. Η ηλεκτρική πλήρωση υλικού διορθώνει τα χαρακτηριστικά του ρεύματος που εξυπηρετείται, χρησιμοποιώντας για αυτό το πρωτεύον τύλιγμα συνδεδεμένο σε σειρά στο κύκλωμα. Με τη σειρά του, η δευτερεύουσα περιέλιξη εκτελεί τη λειτουργία της άμεσης μέτρησης του μετατρεπόμενου ρεύματος. Για αυτό, σε αυτό το μέρος παρέχονται ρελέ με όργανα μέτρησης, καθώς και συσκευές προστασίας και αυτόματου ελέγχου. Συγκεκριμένα, ο σκοπός ενός μετασχηματιστή ρεύματος μέτρησης μπορεί να είναι η μέτρηση και ο υπολογισμός με χρήση συσκευών χαμηλής τάσης. Ταυτόχρονα, παρατηρείται η συνθήκη υπό την οποία καταγράφεται το ρεύμα υψηλής τάσης με πρόσβαση προσωπικούάμεση παρατήρηση της διαδικασίας. Ο καθορισμός των τιμών λειτουργίας απαιτείται για μια πιο ορθολογική χρήση της ενέργειας κατά τη μετάδοση σε επόμενες γραμμές. Ίσως αυτή είναι μια από τις λίγες κοινές υπολειτουργίες που έχουν τα μοντέλα μετασχηματισμού και μετασχηματιστών ισχύος. Αξίζει να εξεταστούν οι διαφορές μεταξύ αυτών των μονάδων με περισσότερες λεπτομέρειες.

Διαφορές από τον μετασχηματιστή τάσης

Πιο συχνά, οι ειδικοί επισημαίνουν πώς να κάνετε μόνωση μεταξύ των περιελίξεων. Στους μετασχηματιστές ρεύματος, το πρωτεύον τύλιγμα απομονώνεται από το δευτερεύον τύλιγμα σύμφωνα με τους δείκτες της συνολικής λαμβανόμενης τάσης. Σε αυτή την περίπτωση, η δευτερεύουσα περιέλιξη θα έχει γείωση, επομένως, το δυναμικό της αντιστοιχεί σε παρόμοιο δείκτη. Επιπλέον, οι μετασχηματιστές οργάνων λειτουργούν σε συνθήκες κοντά σε καταστάσεις βραχυκυκλώματος, καθώς έχουν πολύ μέτριο επίπεδο αντίστασης στη δευτερεύουσα γραμμή. Αυτή η απόχρωση αποκαλύπτει τον ειδικό σκοπό της μέτρησης των μετασχηματιστών ρεύματος και τάσης, καθώς και τη διαφορά στις απαιτήσεις για τις συνθήκες λειτουργίας.

Έτσι, εάν η λειτουργία υπό την απειλή βραχυκυκλώματος για έναν μετασχηματιστή τάσης ισχύος είναι απαράδεκτη λόγω του κινδύνου ατυχήματος, τότε για έναν συμβατικό μετατροπέα ρεύματος αυτός ο τρόπος λειτουργίας θεωρείται κανονικός και ασφαλής. Αν και, φυσικά, τέτοιοι μετασχηματιστές έχουν και τις δικές τους απειλές, για να αποτρέψουν τα ειδικά μέσα προστασίας.

Αρχή λειτουργίας

Η ηλεκτρομαγνητική επαγωγή είναι η βασική αρχή στην οποία τοδιαδικασία λειτουργίας τέτοιων μετασχηματιστών. Όπως έχει ήδη σημειωθεί, τα κύρια λειτουργικά στοιχεία είναι ένας μαγνητικός αγωγός και δύο επίπεδα περιελίξεων. Το πρώτο επίπεδο τροφοδοτείται με ηλεκτρικό φορτίο από εναλλασσόμενο ρεύμα και το δεύτερο επίπεδο υλοποιεί μια άμεση λειτουργία με τη μορφή μέτρησης. Καθώς το ρεύμα διέρχεται από τις στροφές της περιέλιξης, συμβαίνει επαγωγή.

Επιπλέον, σύμφωνα με το νόμο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής, ο οποίος απλώς καθορίζει τον σκοπό και την αρχή λειτουργίας των μετασχηματιστών ρεύματος, οι τιμές λειτουργίας καθορίζονται στη γραμμή. Ο χρήστης, χρησιμοποιώντας ειδικό εξοπλισμό, μπορεί να προσδιορίσει τα χαρακτηριστικά της μαγνητικής ροής - επομένως, η συχνότητα και η τάση της πηγής ρεύματος καταγράφονται. Η τεχνική παράμετρος της εξέτασης των χαρακτηριστικών του κυκλώματος θα είναι η ταχύτητα της μέτρησης - αυτή η τιμή δεν είναι στόχος, αλλά είναι σημαντικό να την αξιολογήσουμε για να κατανοήσουμε την απόδοση του ίδιου του μετασχηματιστή.

Ποικιλίες μετασχηματιστών ρεύματος

Υπάρχουν τρεις κύριες κατηγορίες μετατροπέων ρεύματος. Οι πιο συνηθισμένοι είναι οι λεγόμενοι ξηροί μετασχηματιστές, στους οποίους το πρώτο επίπεδο της περιέλιξης δεν είναι καθόλου απομονωμένο από το πρώτο. Αντίστοιχα, οι παράμετροι του δευτερεύοντος ρεύματος εξαρτώνται άμεσα από τον συντελεστή μετατροπής.

Δημοφιλή είναι και τα μοντέλα Toroidal, ο σχεδιασμός των οποίων προβλέπει τη δυνατότητα τοποθέτησής τους σε καλώδιο ή λεωφορείο. Για το λόγο αυτό, η ανάγκη για ένα πρωτεύον τύλιγμα, το οποίο είναι εξοπλισμένο με τυπικούς μετασχηματιστές ρεύματος και τάσης, εξαλείφεται εντελώς. Ραντεβού καιη συσκευή τέτοιων μοντέλων καθορίζεται από την ειδική αρχή λειτουργίας τους - στην περίπτωση αυτή, το πρωτεύον ρεύμα θα ρέει μέσω του κεντρικού αγωγού στο περίβλημα, επιτρέποντας στη δευτερεύουσα περιέλιξη να καταγράφει απευθείας την απόδοση. Αλλά για διάφορους λόγους, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που σχετίζονται με τη χαμηλή ακρίβεια μέτρησης και τον αναξιόπιστο σχεδιασμό, τέτοια μοντέλα σπάνια χρησιμοποιούνται για την αξιολόγηση των σημερινών χαρακτηριστικών. Συχνότερα χρησιμοποιούνται για τον σκοπό μιας βοηθητικής προστατευτικής ζεύξης σε περίπτωση βραχυκυκλώματος.

Χρησιμοποιούνται επίσης μετασχηματιστές υψηλής τάσης - αέριο και πετρέλαιο. Συνήθως χρησιμοποιούνται σε εξειδικευμένα έργα στη βιομηχανία.

αναλογία μετασχηματισμού

Για να αξιολογηθεί η απόδοση του ίδιου του μετασχηματιστή, εισήχθη η τιμή του συντελεστή μετατροπής. Η ονομαστική του τιμή συνήθως αναφέρεται στην επίσημη τεκμηρίωση για τον μετασχηματιστή. Αυτός ο συντελεστής υποδεικνύει την αναλογία του πρωτεύοντος ονομαστικού ρεύματος προς αυτόν της δεύτερης περιέλιξης. Για παράδειγμα, μπορεί να είναι μια τιμή 100/5 A. Μπορεί να αλλάξει δραματικά ανάλογα με τον αριθμό των τμημάτων με στροφές.

Θα πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη ότι ο ονομαστικός συντελεστής δεν αντιστοιχεί πάντα στον πραγματικό. Η απόκλιση καθορίζεται από τις συνθήκες στις οποίες λειτουργούν οι μετασχηματιστές ρεύματος. Ο σκοπός και η αρχή της λειτουργίας καθορίζονται σε μεγάλο βαθμό από τους δείκτες σφάλματος, αλλά αυτή η απόχρωση δεν αποτελεί λόγο άρνησης να ληφθεί υπόψη ο ονομαστικός λόγος μετασχηματισμού. Γνωρίζοντας το μέγεθος του ίδιου σφάλματος, ο χρήστης μπορεί να το ισοπεδώσει χρησιμοποιώντας ειδικό ηλεκτρικό εξοπλισμό.

Εγκατάσταση μετασχηματιστή ρεύματος

Τα πιο απλά μοντέλα μετασχηματιστών διαύλου πρακτικά δεν απαιτούν τη χρήση ειδικού εξοπλισμού, ακόμη και εργαλείων. Μια τέτοια συσκευή μπορεί να εγκατασταθεί από έναν πλοίαρχο χρησιμοποιώντας ειδικά εξαρτήματα σύσφιξης. Τα τυπικά σχέδια απαιτούν τη δημιουργία μιας βάσης στην οποία τοποθετούνται τα ράφια στήριξης. Στη συνέχεια, προσαρτάται ένα πλαίσιο με ηλεκτρική συγκόλληση, το οποίο θα λειτουργήσει ως ένα είδος ηλεκτρικού κουτιού για τη σύναψη του απαραίτητου εξοπλισμού. Στο τελικό στάδιο, ο εξοπλισμός εγκαθίσταται. Ποιο θα είναι το σύνολο του τεχνικού εξοπλισμού, καθορίζει τον σκοπό του μετασχηματιστή ρεύματος και τα χαρακτηριστικά της μελλοντικής λειτουργίας του. Τουλάχιστον, η υποδομή που απαιτείται για την εκτέλεση μετρήσεων κυκλώματος συντήρησης είναι ενσωματωμένη.

Μέθοδοι σύνδεσης μετασχηματιστών

Για να διευκολυνθεί η διαδικασία σύνδεσης της καλωδίωσης στον εξοπλισμό, οι κατασκευαστές εξαρτημάτων τα επισημαίνουν - για παράδειγμα, τα ρελέ ρεύματος και οι μετασχηματιστές μπορούν να χαρακτηριστούν TAa, TA1, KA1 κ.λπ. Χάρη σε αυτή τη σήμανση, το προσωπικό συντήρησης θα μπορεί γρήγορα να και ζεύγη με ακρίβεια μεταξύ των στοιχείων με τα οποία είναι εξοπλισμένος ο μετασχηματιστής ρεύματος. Η συσκευή, ο σκοπός και η αρχή λειτουργίας της εγκατάστασης σε αυτήν την περίπτωση είναι στενά διασυνδεδεμένα και επηρεάζουν τη μέθοδο σύνδεσης, αλλά ταυτόχρονα, το εξυπηρετούμενο δίκτυο αυτό καθεαυτό έχει επίσης σημαντική επίδραση στη φύση της τεχνικής υλοποίησης της μετατροπής Σύστημα. Για παράδειγμα, οι τριφασικές γραμμές με απομονωμένο ουδέτερο επιτρέπουν την εγκατάσταση μετασχηματιστών μόνο σε δύοφάσεις. Αυτό το χαρακτηριστικό οφείλεται στο γεγονός ότι τα δίκτυα με εμβέλεια 6 -35 kV δεν έχουν ουδέτερο καλώδιο.

Έλεγχος μετασχηματιστών

Το σύνολο μέτρων επαλήθευσης αποτελείται από διάφορες λειτουργίες. Πρώτα απ 'όλα, πρόκειται για μια οπτική επιθεώρηση του αντικειμένου, κατά την οποία αξιολογείται η ακεραιότητα της δομής, η ορθότητα των ίδιων σημάνσεων, η συμμόρφωση με τα δεδομένα διαβατηρίου κ.λπ. Στη συνέχεια ο εξοπλισμός απομαγνητίζεται - για παράδειγμα, με ομαλή αύξηση το ρεύμα στο τύλιγμα πρώτου επιπέδου. Μετά από αυτό, η τρέχουσα τιμή σταδιακά μειώνεται στο μηδέν.

Στη συνέχεια, προετοιμάζονται τα κύρια βήματα επαλήθευσης, τα οποία θα υπόκεινται σε μέτρηση μετασχηματιστών ρεύματος. Ο σκοπός και η αρχή της λειτουργίας είναι σημαντικό να λαμβάνονται υπόψη σε μια τέτοια εκπαίδευση, καθώς το επίπεδο φορτίου και άλλοι λειτουργικοί παράγοντες προκαλούν διαφορετικές τιμές σφαλμάτων στην καταγραφή των χαρακτηριστικών του εργασιακού περιβάλλοντος. Η ίδια η επαλήθευση προβλέπει την αξιολόγηση της συμμόρφωσης της πολικότητας των ακροδεκτών περιέλιξης με τις τυπικές παραμέτρους, καθώς και τη διόρθωση των σφαλμάτων με την επακόλουθη επαλήθευση τους με τις τιμές που καθορίζονται στο διαβατήριο της μονάδας.

Ασφάλεια κατά τη λειτουργία του μετασχηματιστή

Οι κύριοι κίνδυνοι στη λειτουργία των μετασχηματιστών ρεύματος σχετίζονται με την ποιότητα των περιελίξεων. Είναι σημαντικό να ληφθεί υπόψη ότι μια μεταλλική βάση λειτουργεί κάτω από τα στρώματα των στροφών, η οποία, στη γυμνή της μορφή, μπορεί να αποτελέσει σημαντική απειλή για το προσωπικό. Επομένως, καταρτίζεται πρόγραμμα συντήρησης, σύμφωνα με το οποίο ελέγχονται τακτικά οι μετασχηματιστές ρεύματος. Ραντεβού καιη αρχή λειτουργίας σε αυτή την περίπτωση μπορεί να εστιαστεί τόσο στη μετατροπή τάσης όσο και στη μέτρηση ρεύματος. Και στις δύο περιπτώσεις, το προσωπικό συντήρησης πρέπει να παρακολουθεί προσεκτικά την κατάσταση των περιελίξεων. Ως μέτρο ασφαλείας, τα σορτς διακλάδωσης εισάγονται στη δομή εργασίας και διατηρείται επίσης η γείωση των καλωδίων περιέλιξης.

Συμπέρασμα

Καθώς αυξάνονται τα λειτουργικά φορτία στα καλώδια ρεύματος, η διάρκεια ζωής των πρατηρίων καυσίμων μειώνεται αισθητά. Παρά το γεγονός ότι ο σκοπός του μετασχηματιστή ρεύματος δεν σχετίζεται με τη μετατροπή υψηλής τάσης, αυτός ο εξοπλισμός υπόκειται επίσης σε σοβαρή φθορά. Προκειμένου να αυξηθεί η διάρκεια ζωής τέτοιων εγκαταστάσεων, οι κατασκευαστές χρησιμοποιούν πιο προηγμένα τεχνολογικά υλικά τόσο για ηλεκτρομαγνητικό εξοπλισμό όσο και για την κατασκευή της ίδιας περιέλιξης. Παράλληλα βελτιώνεται ο εξοπλισμός μέτρησης ρελέ, με αποτέλεσμα να ελαχιστοποιείται και ο συντελεστής σφάλματος μέτρησης.