Для чего трансформатор напряжения: Назначение и принцип действия трансформатора напряжения | ТТ и ТН

Содержание

Назначение и принцип действия трансформатора напряжения | ТТ и ТН

Трансформаторы напряжения  двух- или трехобмоточные предназначены как для измерения напряжения, мощности, энергии, так и для питания цепей автоматики, сигнализации и релейной защиты линий электропередач от замыкания на землю. Трансформаторы напряжения имеют два назначения: изолировать вторичную обмотку НН и, тем самым, обезопасить обслуживающий персонал; понизить измеряемое напряжение до стандартного значения 100; 100ν3; 100/3 В.
Трансформаторы напряжения различают: по числу фаз - однофазные и трехфазные; по числу обмоток - двухобмоточные и трехобмоточные; по классу точности - 0,2; 0,5; 1,0; 3; по способу охлаждения - с масляным охлаждением, с воздушным охлаждением; по способу установки - для внутренней установки, для наружной установки и для КРУ.
На рис. 1 представлена схема включения трансформаторов напряжения с обозначениями первичной и вторичной обмоток. Однофазный двухобмоточный трансформатор напряжения применяется в установках как однофазного, так и трехфазного тока. В последнем случае он включается на линейное напряжение. Один из выводов вторичной обмотки для обеспечения безопасности при обслуживании заземляется.

Основными параметрами трансформаторов напряжения являются:
номинальные напряжения обмоток, т.е. напряжения первичной и вторичной обмоток, указанные на щитке;
номинальный коэффициент трансформации, т. е. отношение номинального первичного напряжения к номинальному вторичному
погрешность по напряжению %
угловая погрешность, т. е. угол между вектором первичного напряжения и повернутым на 180° вектором вторичного напряжения, выраженный в угловых градусах (минутах).

Рис. 1. Однофазный двухобмоточный трансформатор напряжения: а - присоединение трансформатора напряжения к трехфазной сети без нулевого провода; б - расположение выводов (Л-X - выводы ВН; а-х - выводы НН)
На рис. 2 приведен пример изменения погрешности трансформатора напряжения при изменении мощности Бг вторичной нагрузки. Коррекцией напряжения называется преднамеренное изменение коэффициента трансформации в сторону повышения вторичного напряжения, выраженное в процентах. Это достигается уменьшением числа витков первичной обмотки.

Рис. 2. Погрешность по напряжению и угловая погрешность однофазного трансформатора напряжения (сплошные линии с коррекцией числа витков, штриховые линии - без коррекции)
Особо следует сказать о трансформаторах напряжения высокого и сверхвысокого напряжения. Как было отмечено, трансформаторы напряжения передают очень малую мощность, поэтому практически в таких трансформаторах напряжения определяющим является вопрос обеспечения изоляции между первичной и вторичной цепями. Поэтому при напряжениях выше 500 кВ используются так называемые емкостные трансформаторы напряжения, состоящие из емкостного делителя напряжения (двух последовательно соединенных конденсаторов С1 и С2) и понижающего трансформатора, показанных на рис. 3. В современных РУ устанавливаются колонны конденсаторов высокочастотной связи для цепей автоматики и сигнализации. Поэтому, если использовать эту колонку связи CJ и добавить некоторый конденсатор отбора мощности С2, получим емкостной делитель. К конденсатору подключается трансформатор напряжения обычно на 12-15 кВ первичного напряжения. Для устойчивой работы в первичную цепь включается дополнительный реактор LR и высокочастотный заградитель 3. Таким образом, это устройство имеет существенно меньшую стоимость, чем трансформатор напряжения на полное первичное напряжение.

Рис. 3. Практическая схема емкостного трансформатора напряжения

Трансформатор напряжения - это... Что такое Трансформатор напряжения?

        измерительный Трансформатор электрический, предназначенный для преобразования высокого напряжения в низкое в цепях измерения и контроля. Применение Т. н. позволяет изолировать цепи вольтметров, частотометров, электрических счётчиков, устройств автоматического управления и контроля и т.д. от цепи высокого напряжения и создаёт возможность стандартизации номинального напряжения контрольно-измерительной аппаратуры (чаще всего его принимают равным 100 в). Т. н. подразделяются на трансформаторы переменного напряжения (обычно их называют просто Т. н.) и трансформаторы постоянного напряжения.         Первичная обмотка (ПО) трансформатора переменного напряжения (см. рис. 1, а, б) состоит из большого числа (w1) витков и подключается к цепи с измеряемым (контролируемым) напряжением U1 параллельно. К зажимам вторичной обмотки (ВО) с числом витков w2 (w2
1) подсоединяют измерительные приборы (или контрольные устройства). Так как внутреннее сопротивление последних относительно велико, Т. н. работает в условиях, близких к режиму холостого хода, что позволяет (пренебрегая потерями напряжения в обмотках) считать U1 и U2 приблизительно равными соответствующим эдс и пропорциональными w1 и w2, то есть U1w2U2w1. Зная отношение (Трансформации коэффициент), можно по результатам измерения низкого напряжения в ВО определять высокое первичное напряжение. Приближённый характер соотношения между U1 и U2 обусловливает наличие погрешности по напряжению и угловой погрешности найденной величины U1. В компенсированных Т. н. производится компенсация этих погрешностей. Т. н. устанавливают главным образом в распределительных устройствах (См. Распределительное устройство) высокого напряжения. Их выпускают в однофазном и трёхфазном исполнении. Большинство Т. н. на напряжения свыше 6 кв — маслонаполненные. Т. н. на напряжения свыше 100 кв делают, как правило, каскадными. Лабораторные Т. н. — обычно многопредельные.

         Лит.: Вавин В. Н., Трансформаторы напряжения и их вторичные цепи, Л., 1967; Электрические измерения, под ред. Е. Г. Шрамкова, М., 1972.

         Г. М. Вотчицев.

        Измерительный трансформатор напряжения. Схема включения.

        Рис. 1б. Измерительный трансформатор напряжения. Трансформатор напряжения на 400 кв.

Трансформаторы напряжения с литой изоляцией. Класс напряжения 0,66-35кВ

 Класс напряжения до 35 кВ

 Наименование

 Краткое описание

 Фото

Незаземляемый трансформтаор напряжения НОЛ.11-6.О5

Класс напряжения: 6кВ
Номинальное напряжение вторичной обмотки: 100 и 127/220 В
Количество вторичных обмоток: 1 (с двумя ответвлениями)
Класс точности: 3

 

Незаземляемый трансформатор напряжения НОЛ.08

Класс напряжения: 3, 6 или 10 кВ
Номинальное напряжение вторичной обмотки: 100 или 110 В
Количество вторичных обмоток: 1
Класс точности: 0,2; 0,5; 1 или 3

 

Незаземляемый трансформатор напряжения НОЛП со встроенными защитными предохранительными устройствами

Класс напряжения: 6 или 10 кВ
Номинальное напряжение вторичной обмотки: 100 или 110 В
Количество вторичных обмоток: 1
Класс точности: 0,2; 0,5; 1 или 3

 

Незаземляемый трансформатор напряжения НОЛ

Класс напряжения: 3, 6 или 10 кВ
Номинальное напряжение вторичной обмотки: 100 или 110 В
Количество вторичных обмоток: 1
Класс точности: 0,2; 0,5; 1 или 3

 

Незаземляемые трансформаторы напряжения

НОЛ.12

Класс напряжения: 0,66; 6 или 10 кВ
Номинальное напряжение вторичной обмотки: 100 или 127 В
Количество вторичных обмоток: 1
Класс точности: 1

 

Заземляемый трансформатор напряжения ЗНОЛ.06

Класс напряжения: 3; 6; 10; 15; 20; 24 или 27 кВ
Номинальное напряжение вторичной обмотки: 100/√3 или 110/√3 В
Напряжение доп. вторичной обмотки: 100/3; 100; 110/3; 110 или 100/√3 В
Количество вторичных обмоток: 2
Класс точности: 0,2; 0,5; 1 или 3

 

Заземляемый трансформатор напряжения ЗНОЛП со встроенным предохранительным устройством

Класс напряжения: 3; 6 или 10 кВ
Номинальное напряжение вторичной обмотки: 100/√3 или 110/√3 В
Напряжение доп. вторичной обмотки: 100/3; 100; 110/3; 110 или 100/√3 В
Количество вторичных обмоток: 2
Класс точности: 0,2; 0,5; 1 или 3

 

Заземляемый трансформатор напряжения ЗНОЛПМ со встроенным предохранительным устройством

Класс напряжения: 6 или 10 кВ
Номинальное напряжение вторичной обмотки: 100/√3 В
Напряжение доп. вторичной обмотки: 100/3; 100 или 100/√3 В
Количество вторичных обмоток: 2
Класс точности: 0,2; 0,5; 1 или 3

 

Заземляемый трансформатор напряжения ЗНОЛПМИ.01 со встроенным предохранительным устройством

Класс напряжения: 10 кВ
Номинальное напряжение вторичной обмотки: 100/√3 В
Напряжение доп. вторичной обмотки: 100/3
Количество вторичных обмоток: 2
Класс точности: 0,2; 0,5; 1 или 3

 

 

Заземляемый трансформатор напряжения ЗНОЛ

Класс напряжения: 6 или 10 кВ
Номинальное напряжение вторичной обмотки: 100/√3 или 110/√3 В
Напряжение доп. вторичной обмотки: 100/3; 100; 100/√3; 110 или 100/√3 В

Количество вторичных обмоток: 2
Класс точности: 0,2; 0,5; 1 или 3

 

Трехфазная антирезонансная группа трансформаторов напряжения 3хЗНОЛ.06

Класс напряжения: 6 или 10 кВ
Номинальное напряжение вторичной обмотки: 100 В
Количество вторичных обмоток: 2
Класс точности: 0,2; 0,5; 1 или 3

 

Трехфазная антирезонансная группа трансформаторов напряжения  3хЗНОЛП

Класс напряжения: 6 или 10 кВ
Номинальное напряжение вторичной обмотки: 100 В
Количество вторичных обмоток: 2
Класс точности: 0,2; 0,5; 1 или 3

 

Трехфазная антирезонансная группа трансформаторов напряжения 3хЗНОЛПМ

Класс напряжения: 6 или 10 кВ
Номинальное напряжение вторичной обмотки: 100 В
Количество вторичных обмоток: 2
Класс точности: 0,2; 0,5 или 1

 

Класс напряжения 35 кВ

Наименование

Краткое описание

Фото

Заземляемый трансформатор напряжения ЗНОЛЭ-35

Класс напряжения: 35 или 27 кВ
Номинальное напряжение вторичной обмотки: 100/√3 или 100 В
Напряжение доп. вторичной обмотки: 100/3 или 127 В
Количество вторичных обмоток: 2
Класс точности: 0,2; 0,5 или 1

 

Заземляемый трансформатор напряжения ЗНОЛ-35 III

Класс напряжения: 35 или 27 кВ
Номинальное напряжение вторичной обмотки: 100/√3 или 100 В
Напряжение доп. вторичной обмотки: 100/3 или 127 В
Количество вторичных обмоток: 2
Класс точности: 0,2; 0,5 или 1

 

Незаземляемый трансформатор напряжения НОЛ-35

Класс напряжения: 35 кВ
Номинальное напряжение вторичной обмотки: 100 В
Количество вторичных обмоток: 1
Класс точности: 0,2; 0,5; 1 или 3

 

Режимы работы трансформатора. Описание режима холостого хода и КЗ

Трансформаторы за время эксплуатации работают в разных режимах. Но не все они одинаково сказываются на сроке службы электромагнитного оборудования. Режимы работы силового трансформатора зависят от его нагрузки, напряжения обмоток, температуры масла и обмоток, условий окружающей среды и других параметров.

Режимы работы трансформатора:

  • нормальный;
  • перегрузочный;
  • аварийный.

Нормальные режимы работы трансформатора

К ним относятся номинальный, оптимальный, режим холостого хода и режим параллельной работы.

Номинальный и оптимальный режим

Еще эти режимы трансформатора называют рабочими. Потому что при них напряжение и ток близки к номинальным (на которые рассчитано оборудование) условиям.

Номинальный режим – это когда ток и напряжение на первичной обмотке соответствуют номинальным показателям. Но на деле трансформатор редко работает в таких условиях. Потому что в сети происходят постоянные колебания нагрузки. При таком режиме трансформатор работает исправно. Но коэффициент полезного действия (КПД) оборудования не достигает максимума.

Оптимальный режим – это режим, при котором трансформатор имеет максимальный КПД. Как правило, максимальные КПД трансформатор показывает под нагрузкой 50-70% от номинальной. Современные силовые трансформаторы работают с КПД 90% и выше.

На деле большинство трансформаторов не работают в одном и том же режиме. Потому что нагрузка в сети непостоянная. 

Холостой режим трансформатора

При режиме холостого хода на первичную обмотку трансформатора поступает напряжение, а вторичная обмотка не подключена к сети потребителя электроэнергии. В таком режиме КПД равен 0.

На холостом ходу силового трансформатора определяют коэффициент трансформации, мощность потерь в металле и параметры намагничивающей ветви схемы замещения. Для таких измерений на первичную обмотку трансформатора пускают электрический ток номинального напряжения.

А для трансформатора напряжения режим холостого хода является рабочим.

Режим параллельной работы

Два трансформатора устанавливаются в сетях, питающих энергией потребителей первой и второй категории. Важно подключить трансформаторы так, чтобы ни один из них не испытывал перегрузки.

Для этого у трансформаторов:

  • должны быть одни и те же группы соединений обмоток;
  • коэффициенты трансформации не должны отличаться больше, чем на 0,5 %;
  • номинальные мощности должны соотноситься не более, чем один к трем;
  • напряжения короткого замыкания должны различаться не более, чем на 10 %;
  • должна выполняться фазировка трансформаторов.

Перегрузочный режим

Трансформатор испытывает перегрузки при воздействии нагрузок и температур выше допустимой нормы. Для каждой модели эти показатели свои. Производители силовых трансформаторов предусматривают возможность работы оборудования в условиях перегрузки. Но если устройство испытывает их продолжительное время или регулярно – это уменьшает срок службы оборудования. Допустимые перегрузки описаны в стандартах. Например, для масляных трансформаторов разработан ГОСТ 14209-97.   

Аварийный режим

Трансформатор находится в аварийном режиме, если на него воздействует электрический ток, который сильно превосходит номинальные величины. Дальше давать работать оборудованию нельзя. Как правило, в трансформаторах существуют автоматические выключатели. Они отключают питание оборудования.

Признаки аварийного режима:

  • громкий и неритмичный шум и треск в баке трансформатора;
  • повышение температуры рабочей части трансформатора;
  • утечка трансформаторного масла.

Часто аварийный режим возникает из-за короткого замыкания во вторичной обмотке. Исключение – трансформаторы тока и сварочные трансформаторы. Для них режим короткого замыкания является рабочим.

Напряжение во время короткого замыкания (КЗ) – это еще и важный показатель, который влияет на эксплуатацию трансформатора. Его измеряют в процентах. Для трансформаторов со средним показателем мощности напряжение КЗ составляет 5-7%, а для более мощных – 6-12 %.

Важно не допускать работы трансформатора в аварийном режиме вообще и ограничивать его перегрузки. В этом случае оборудование прослужит вам заявленный производителем срок.

Трансформатор напряжения НАМИТ-10 6 и 10 кВ — ИТСАР — Трансформаторы

Описание товара

Трансформатор напряжения НАМИТ-10-2 УХЛ2 трехфазный масляный антирезонансный является масштабным преобразователем и предназначен для выработки сигнала измерительной информации для измерительных приборов в цепях учёта, защиты и сигнализации в сетях 6 и 10 кВ переменного тока промышленной частоты с изолированной нейтралью или заземлённой через дугогасящий реактор.

Трансформатор устанавливается в шкафах КРУ(Н) и в закрытых РУ промышленных предприятий.

Основные технические параметры трансформаторов напряжения НАМИТ-10:

Параметр

Значение

Номинальное напряжение первичной обмотки, кВ

6 или 10

Наибольшее рабочее напряжение, кВ

7,2 или 12

Номинальное напряжение основной вторичной обмотки (между фазами), В

100 (110)

Напряжение дополнительной вторичной обмотки
(аД — хД), не более, В

3

Класс точности основной вторичной обмотки

0,2

0,5

Номинальная мощность вторичной основной обмотки, ВА при измерении линейных напряжений и симметричной нагрузке в классе точности:
0,2
0,5
1,0
3,0

75
150
270
600

200
300
600

Номинальная мощность вторичной дополнительной обмотки, ВА

30

Предельная мощность обмоток вне класса точности, ВА
— первичной
— вторичной основной
— вторичной дополнительной

1000
900
100

Схема и группа соединения обмоток

Y / Yн / П — 0

 

5 фактов о трансформаторах напряжения

Они делают гораздо больше, чем просто повышают и понижают; трансформаторы способны издавать шум и преобразовывать напряжения устройств в стране, отличной от той, в которой они были изготовлены

Люди могут поблагодарить трансформаторы напряжения, своего рода измерительные трансформаторы, за снижение интенсивности напряжения до безопасного уровня и последующую транспортировку уменьшенной мощности в дома. Трансформаторы, которые работают только с переменным током, делятся на разные типы с разными целями, но в основном они связаны с задачей повышения или понижения напряжения.Фактически, трансформаторы работают настолько эффективно, что требуют минимального обслуживания; немногие даже задумываются о том, как именно они функционируют, но есть некоторая основная информация, которую необходимо распространять о трансформаторах напряжения.

1. Трансформаторы пассивны и не добавляют мощности

Устройства с пассивными компонентами принимают энергию и накапливают ее, а не производят, как это делают активные устройства. Согласно Windows to the Universe, высокое напряжение и слабый ток будут выходить из трансформатора, транспортируя почти такое же количество энергии, которое было у обоих входящих элементов.

2. Бочки на опорах - это трансформаторы

При размещении на опорах электросети можно использовать трансформаторы для понижения напряжения между первичными и вторичными линиями. Барабан трансформатора, помещенный на столб, преобразует стандартное значение 7200 вольт в 220–240 вольт, которые затем поступают в дома по трем проводам. Эти провода проходят через электросчетчики, регистрируя, сколько электроэнергии используется в каждом доме.

3.Трансформаторы используются не только для наружных силовых структур и процессов

Некоторые трансформаторы менее надежны и используются в бытовых приборах, таких как iPod и зарядные устройства для сотовых телефонов. Их цель - заряжать батареи этих устройств, преобразовывая поток электричества из розетки в более низкое напряжение, а затем передавая результат на батарею iPod или телефона. Трансформаторы напряжения доступны даже в менее традиционных форматах, например, в электрических зубных щетках.В этом сценарии зубная щетка, в которой используется индукционное зарядное устройство, имеет одну катушку в основании щетки, а другую - в зарядном устройстве, в которое щетка вставляется для заправки.

4. Трансформаторы часто необходимо покупать для обеспечения безопасности ваших собственных устройств, когда вы путешествуете за границу.

В то время как устройства в Северной Америке работают от электричества 110/125 В, большинство других стран используют 220/240 В. Таким образом, перед международной поездкой вам, возможно, придется провести некоторое исследование о том, понадобится ли трансформатор или преобразователь для такого устройства, как фен или зарядное устройство для ноутбука, для работы в другой стране.Элементы с одним напряжением, такие как выпрямители для волос и сушилки, в диапазоне от 100 до 120 В обычно требуют для работы трансформатора или преобразователя, но электронные устройства с одним напряжением (использующие микросхемы, схемы или электронные двигатели) могут использоваться только с трансформаторами. Попытка использовать некоторые продукты без трансформатора может привести к перегреву и повреждению устройства. Однако многие потребительские преобразователи также могут использоваться в качестве преобразователя, что значительно упрощает процесс покупки.

5.Трансформаторы шумят

Трансформаторы создают слышимый шум как из-за электрических сил, так и из-за вибрации обмоток, определяемый как силовые провода, движущиеся из-за магнитного поля и протекания тока через проводники. Этого шума следует избегать (установка предотвратит усиление его большей части), поскольку вибрации изнашивают изоляцию проводов и отрицательно влияют на трансформатор. Реакция сжатия материалов вблизи магнитных полей известна как магнитострикция, которая, по сути, происходит со всеми магнитными материалами.

В то время как другие типы трансформаторов включают распределительный трансформатор, силовой трансформатор и т. Д., Трансформатор напряжения является наиболее часто используемым в семействе трансформаторов и появляется в повседневной жизни как незаменимый и полезный компонент.

Источник: Energy Quest , Explain That Stuff , Smith.edu , Rei , Elliott Sound Products

Источник изображения: Путеводитель

Подробнее о журнале Electronic Products Magazine

Трансформаторы среднего напряжения: основы трансформаторов среднего напряжения

кВА: Трансформаторы указаны в киловольт-амперах (кВА).kVA используется для выражения номинальной мощности трансформатора, потому что не все нагрузки трансформатора являются чисто резистивными. Резистивный компонент потребляет мощность, измеряемую в ваттах, тогда как реактивный компонент потребляет мощность, измеренную в ВАХ. Векторная сумма этих двух нагрузок составляет общую нагрузку, ВА или кВА

.

Напряжение: Обозначение напряжения определяет как способ применения трансформатора в системе, так и конструкцию трансформатора. Стандарт IEEE C57.12.00 определяет номинальное напряжение одно- и трехфазных трансформаторов.

Примеры обозначения напряжения:

Трехфазный

  • 12470Y / 7200 В
  • 12470GY / 7200 В
  • 7200 В, треугольник

Однофазный

  • 7200 / 12470Y В
  • 12470GY / 7200 В
  • 7200 В треугольник

Повышение температуры: Номинальное значение кВА основано на токе, который трансформатор может выдерживать, не превышая его номинальное превышение температуры. Чем более нагружен трансформатор, тем выше его внутренняя температура.Максимальное повышение температуры, которое трансформатор может выдержать без ненормальных потерь срока службы, регулируется спецификациями заказчика или стандартами IEEE

.

Fluid : Более века в трансформаторах в качестве диэлектрического хладагента используется обычное минеральное масло. Он предлагает разумную стоимость при проверенной, надежной и долгосрочной работе. Процедуры технического обслуживания хорошо отработаны, и использованное минеральное масло обычно можно восстановить для использования путем фильтрации и дегазации. Точка воспламенения минерального масла составляет ок.155 o C, в то время как точка воспламенения менее воспламеняющейся жидкости выше 300 o C. Это делает менее воспламеняющиеся жидкости, такие как Envirotemp FR3, лучшей альтернативой для установки внутри помещений, на крыше зданий или в помещениях с высокими температурами пешеходные зоны. Использование менее воспламеняющихся жидкостей признано методом снижения пожарной опасности в помещении и на открытом воздухе в соответствии с Национальными правилами электробезопасности (NFPA 70) и Национальными правилами электробезопасности

.

трансформаторов | Физика

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Объясните, как работает трансформатор.
  • Рассчитайте напряжение, ток и / или количество витков с учетом других величин.

Трансформаторы делают то, что подразумевает их название - они преобразуют напряжения из одного значения в другое (термин «напряжение» используется, а не ЭДС, потому что трансформаторы имеют внутреннее сопротивление). Например, многие сотовые телефоны, ноутбуки, видеоигры, электроинструменты и небольшие приборы имеют встроенный трансформатор (как на рис. 1), который преобразует 120 В или 240 В переменного тока в любое напряжение, используемое устройством.Трансформаторы также используются в нескольких точках систем распределения электроэнергии, например, как показано на рисунке 2. Мощность передается на большие расстояния при высоком напряжении, потому что для данного количества мощности требуется меньший ток, а это означает меньшие потери в линии, как это было раньше. обсуждалось ранее. Но высокое напряжение представляет большую опасность, поэтому трансформаторы используются для получения более низкого напряжения в месте нахождения пользователя.

Рис. 1. Подключаемый трансформатор становится все более знакомым с ростом количества электронных устройств, которые работают от напряжения, отличного от обычных 120 В переменного тока.Большинство из них находятся в диапазоне от 3 до 12 В. (кредит: Shop Xtreme)

Рисунок 2. Трансформаторы изменяют напряжение в нескольких точках системы распределения электроэнергии. Электроэнергия обычно вырабатывается при напряжении более 10 кВ и передается на большие расстояния при напряжениях более 200 кВ, иногда даже 700 кВ, для ограничения потерь энергии. Распределение электроэнергии по районам или промышленным предприятиям осуществляется через подстанцию ​​и передается на короткие расстояния с напряжением от 5 до 13 кВ. Оно снижено до 120, 240 или 480 В для безопасности на месте отдельного пользователя.

Тип трансформатора, рассматриваемый в этом тексте (см. Рисунок 3), основан на законе индукции Фарадея и очень похож по конструкции на устройство Фарадея, которое использовалось для демонстрации того, что магнитные поля могут вызывать токи. Обе катушки называются первичной обмоткой и вторичной обмоткой . При нормальном использовании входное напряжение подается на первичную обмотку, а вторичная обмотка создает преобразованное выходное напряжение. Мало того, что железный сердечник улавливает магнитное поле, создаваемое первичной катушкой, его намагниченность увеличивает напряженность поля.Поскольку входное напряжение переменного тока, изменяющийся во времени магнитный поток направляется во вторичную обмотку, вызывая ее выходное переменное напряжение.

Рис. 3. Типичная конструкция простого трансформатора имеет две катушки, намотанные на ферромагнитный сердечник, ламинированный для минимизации вихревых токов. Магнитное поле, создаваемое первичной обмоткой, в основном ограничивается и увеличивается сердечником, который передает его вторичной обмотке. Любое изменение тока в первичной обмотке вызывает ток во вторичной обмотке.

Для простого трансформатора, показанного на рисунке 3, выходное напряжение В s почти полностью зависит от входного напряжения В p и соотношения количества петель в первичной и вторичной катушках.Закон индукции Фарадея для вторичной обмотки дает наведенное выходное напряжение В с равным

[латекс] {V} _ {\ text {s}} = - {N} _ {\ text {s}} \ frac {\ Delta \ Phi} {\ Delta t} \\ [/ latex],

, где N s - количество витков во вторичной катушке, а Δ Φ / Δ t - скорость изменения магнитного потока. Обратите внимание, что выходное напряжение равно индуцированной ЭДС ( В с = ЭДС с ), при условии, что сопротивление катушки невелико (разумное предположение для трансформаторов).Площадь поперечного сечения катушек одинакова с обеих сторон, как и напряженность магнитного поля, поэтому Δ Φ / Δ t одинаковы с обеих сторон. Входное первичное напряжение В p также связано с изменением магнитного потока на

[латекс] {V} _ {p} = - {N} _ {\ text {p}} \ frac {\ Delta \ Phi} {\ Delta t} \\ [/ latex].

Причина этого немного более тонкая. Закон Ленца говорит нам, что первичная катушка противодействует изменению магнитного потока, вызванному входным напряжением В p , отсюда знак минус подробнее в следующих разделах).Предполагая пренебрежимо малое сопротивление катушки, правило петли Кирхгофа говорит нам, что наведенная ЭДС в точности равна входному напряжению. Соотношение этих двух последних уравнений дает полезное соотношение:

[латекс] \ frac {{V} _ {\ text {s}}} {{V} _ {\ text {p}}} = \ frac {{N} _ {\ text {s}}} {{ N} _ {\ text {p}}} \\ [/ latex]

Это известно как уравнение трансформатора , и оно просто утверждает, что отношение вторичного напряжения к первичному в трансформаторе равно отношению количества контуров в их катушках.Выходное напряжение трансформатора может быть меньше, больше или равно входному напряжению, в зависимости от соотношения количества витков в их катушках. Некоторые трансформаторы даже обеспечивают переменный выход, позволяя выполнять подключение в разных точках вторичной обмотки. Повышающий трансформатор - это тот, который увеличивает напряжение, тогда как понижающий трансформатор снижает напряжение. Если предположить, что сопротивление незначительно, выходная электрическая мощность трансформатора равна его входной.На практике это почти верно - КПД трансформатора часто превышает 99%. Уравнивание входной и выходной мощности,

P p = I p V p = I s V s = P s .

Перестановка терминов дает

[латекс] \ frac {{V} _ {\ text {s}}} {{V} _ {\ text {p}}} = \ frac {{I} _ {\ text {p}}} {{ I} _ {\ text {s}}} \\ [/ latex].

В сочетании с [латексом] \ frac {{V} _ {\ text {s}}} {{V} _ {\ text {p}}} = \ frac {{N} _ {\ text {s}} } {{N} _ {\ text {p}}} \\ [/ latex], мы находим, что

[латекс] \ frac {{I} _ {\ text {s}}} {{I} _ {\ text {p}}} = \ frac {{N} _ {\ text {p}}} {{ N} _ {\ text {s}}} \\ [/ latex]

- это соотношение между выходным и входным токами трансформатора.Таким образом, если напряжение увеличивается, ток уменьшается. И наоборот, если напряжение уменьшается, ток увеличивается.

Пример 1. Расчет характеристик повышающего трансформатора

Портативный рентгеновский аппарат имеет повышающий трансформатор, входное напряжение которого 120 В преобразуется в выходное напряжение 100 кВ, необходимое для рентгеновской трубки. Первичная обмотка имеет 50 петель и потребляет ток 10,00 А. а) Какое количество петель во вторичной обмотке? (b) Найдите текущий выходной сигнал вторичной обмотки.

Стратегия и решение для (а)

Решаем [латекс] \ frac {{V} _ {\ text {s}}} {{V} _ {\ text {p}}} = \ frac {{N} _ {\ text {s}}} {{N} _ {\ text {p}}} \\ [/ latex] для [latex] {N} _ {\ text {s}} \\ [/ latex] для N s , номер петель во вторичной обмотке и введите известные значения.{4} \ end {array} \\ [/ latex].

Обсуждение для (а)

Для создания такого большого напряжения требуется большое количество контуров во вторичной обмотке (по сравнению с первичной). Это справедливо для трансформаторов с неоновой вывеской и трансформаторов, подающих высокое напряжение внутри телевизоров и электронно-лучевых трубок.

Стратегия и решение для (b)

Аналогичным образом мы можем найти выходной ток вторичной обмотки, решив [latex] \ frac {{I} _ {\ text {s}}} {{I} _ {\ text {p}}} = \ frac {{N } _ {\ text {p}}} {{N} _ {\ text {s}}} \\ [/ latex] для [латекса] {I} _ {\ text {s}} \\ [/ latex] для I s и ввод известных значений.{4}} = 12,0 \ text {mA} \ end {array} \\ [/ latex].

Обсуждение для (б)

Как и ожидалось, текущий выход значительно меньше входного. В некоторых зрелищных демонстрациях используются очень большие напряжения для образования длинных дуг, но они относительно безопасны, поскольку выход трансформатора не обеспечивает большой ток. Обратите внимание, что потребляемая мощность здесь составляет P p = I p V p = (10,00 A) (120 В) = 1.20 кВт. Это равно выходной мощности P p = I s V s = (12,0 мА) (100 кВ) = 1,20 кВт, как мы предполагали при выводе используемых уравнений.

Тот факт, что трансформаторы основаны на законе индукции Фарадея, проясняет, почему мы не можем использовать трансформаторы для изменения постоянного напряжения. Если нет изменений в первичном напряжении, значит, во вторичной обмотке нет напряжения. Одна из возможностей - подключить постоянный ток к первичной катушке через переключатель.Когда переключатель размыкается и замыкается, вторичная обмотка вырабатывает напряжение, подобное показанному на рисунке 4. На самом деле это не практичная альтернатива, и переменный ток обычно используется везде, где необходимо увеличить или уменьшить напряжение.

Рис. 4. Трансформаторы не работают для входа чистого постоянного напряжения, но если он включается и выключается, как показано на верхнем графике, выход будет выглядеть примерно так, как показано на нижнем графике. Это не тот синусоидальный переменный ток, который нужен большинству устройств переменного тока.

Пример 2. Расчет характеристик понижающего трансформатора

Зарядное устройство, предназначенное для последовательного подключения десяти никель-кадмиевых аккумуляторов (суммарная ЭДС 12.5 В постоянного тока) должен иметь выход 15,0 В для зарядки аккумуляторов. В нем используется понижающий трансформатор с первичной обмоткой на 200 контуров и входным напряжением 120 В. а) Сколько витков должно быть во вторичной катушке? (б) Если ток зарядки составляет 16,0 А, каков ток на входе?

Стратегия и решение для (а)

Можно ожидать, что вторичный узел будет иметь небольшое количество петель. Решение [латекс] \ frac {{V} _ {\ text {s}}} {{V} _ {\ text {p}}} = \ frac {{N} _ {\ text {s}}} {{ N} _ {\ text {p}}} \\ [/ latex] для [latex] {N} _ {\ text {s}} \\ [/ latex] для N s и ввод известных значений дает

[латекс] \ begin {array} {lll} {N} _ {\ text {s}} & = & {N} _ {\ text {p}} \ frac {{V} _ {\ text {s} }} {{V} _ {\ text {p}}} \\ & = & \ left (\ text {200} \ right) \ frac {15.0 \ text {V}} {120 \ text {V}} = 25 \ end {array} \\ [/ latex]

Стратегия и решение для (b)

Текущие входные данные могут быть получены путем решения [latex] \ frac {{I} _ {\ text {s}}} {{I} _ {\ text {p}}} = \ frac {{N} _ {\ text {p}}} {{N} _ {\ text {s}}} \\ [/ latex] для I p и ввод известных значений. Это дает

[латекс] \ begin {array} {lll} {I} _ {\ text {p}} & = & {I} _ {\ text {s}} \ frac {{N} _ {\ text {s} }} {{N} _ {\ text {p}}} \\ & = & \ left (16.0 \ text {A} \ right) \ frac {25} {200} = 2.00 \ text {A} \ end {array} \\ [/ latex]

Обсуждение

Количество петель во вторичной обмотке невелико, как и ожидалось для понижающего трансформатора. Мы также видим, что небольшой входной ток дает больший выходной ток в понижающем трансформаторе. Когда трансформаторы используются для управления большими магнитами, они иногда имеют небольшое количество очень тяжелых контуров во вторичной обмотке. Это позволяет вторичной обмотке иметь низкое внутреннее сопротивление и производить большие токи. Заметим еще раз, что это решение основано на предположении о 100% эффективности - или выходная мощность равна мощности ( P p = P s ), что является разумным для хороших трансформаторов.В этом случае первичная и вторичная мощность составляют 240 Вт. (Убедитесь в этом сами для проверки согласованности.) Обратите внимание, что никель-кадмиевые батареи необходимо заряжать от источника постоянного тока (как и аккумулятор на 12 В). Таким образом, выход переменного тока вторичной катушки необходимо преобразовать в постоянный ток. Это делается с помощью так называемого выпрямителя, в котором используются устройства, называемые диодами, которые пропускают только односторонний ток.

Трансформаторы

находят множество применений в системах электробезопасности, которые обсуждаются в разделе «Электробезопасность: системы и устройства».

Исследования PhET: Генератор

Генерируйте электричество с помощью стержневого магнита! Откройте для себя физику этих явлений, исследуя магниты и узнавая, как с их помощью загорается лампочка.

Щелкните, чтобы загрузить симуляцию. Запускать на Java.

Сводка раздела

  • Трансформаторы используют индукцию для преобразования напряжения из одного значения в другое.
  • Для трансформатора напряжения на первичной и вторичной обмотках связаны соотношением

    [латекс] \ frac {{V} _ {\ text {s}}} {{V} _ {\ text {p}}} = \ frac {{N} _ {\ text {s}}} {{ N} _ {\ text {p}}} \\ [/ latex],

    , где V p и V s - напряжения на первичной и вторичной катушках, имеющих N p и N s витков.

  • Токи I p и I s в первичной и вторичной катушках связаны соотношением [латекс] \ frac {{I} _ {\ text {s}}} {{I} _ {\ текст {p}}} = \ frac {{N} _ {\ text {p}}} {{N} _ {\ text {s}}} \\ [/ latex].
  • Повышающий трансформатор увеличивает напряжение и снижает ток, тогда как понижающий трансформатор снижает напряжение и увеличивает ток.

Концептуальные вопросы

1. Объясните, что вызывает физические вибрации трансформаторов с частотой, в два раза превышающей используемую мощность переменного тока.

Задачи и упражнения

1. Подключаемый трансформатор, показанный на рисунке 4, подает 9,00 В в систему видеоигр. (a) Сколько витков во вторичной обмотке, если ее входное напряжение составляет 120 В, а первичная обмотка имеет 400 витков? (б) Какой у него входной ток, когда его выход 1,30 А?

2. Американская путешественница в Новой Зеландии несет трансформатор для преобразования стандартных 240 В в Новой Зеландии в 120 В, чтобы она могла использовать в поездке небольшие электроприборы.а) Каково соотношение витков первичной и вторичной обмоток ее трансформатора? (б) Каково отношение входного тока к выходному? (c) Как новозеландец, путешествующий по Соединенным Штатам, мог использовать этот же трансформатор для питания своих устройств на 240 В от 120 В?

3. В кассетном магнитофоне используется подключаемый трансформатор для преобразования 120 В в 12,0 В с максимальным выходным током 200 мА. (а) Каков текущий ввод? б) Какая потребляемая мощность? (c) Является ли такое количество мощности приемлемым для небольшого прибора?

4.(а) Каково выходное напряжение трансформатора, используемого для аккумуляторных батарей фонарика, если его первичная обмотка имеет 500 витков, вторичная - 4 витка, а входное напряжение составляет 120 В? (b) Какой входной ток требуется для получения выходного сигнала 4,00 А? (c) Какая потребляемая мощность?

5. (a) Подключаемый трансформатор для портативного компьютера выдает 7,50 В и может обеспечивать максимальный ток 2,00 А. Каков максимальный входной ток, если входное напряжение составляет 240 В? Предположим 100% эффективность. (b) Если фактический КПД меньше 100%, потребуется ли входной ток больше или меньше? Объяснять.

6. Многоцелевой трансформатор имеет вторичную катушку с несколькими точками, в которых может быть снято напряжение, давая на выходе 5,60, 12,0 и 480 В. (a) Входное напряжение составляет 240 В на первичную катушку с 280 витками. Какое количество витков в частях вторичной обмотки используется для создания выходного напряжения? (b) Если максимальный входной ток составляет 5,00 А, каковы максимальные выходные токи (каждый из которых используется отдельно)?

7. Крупная электростанция вырабатывает электроэнергию напряжением 12,0 кВ.Его старый трансформатор когда-то преобразовывал напряжение до 335 кВ. Вторичная обмотка этого трансформатора заменяется, так что его выходная мощность может составлять 750 кВ для более эффективной передачи по стране на модернизированных линиях электропередачи. (а) Каково соотношение оборотов в новой вторичной системе по сравнению со старой? (b) Каково отношение нового текущего выхода к старому выходу (при 335 кВ) при той же мощности? (c) Если модернизированные линии передачи имеют одинаковое сопротивление, каково отношение потерь мощности в новых линиях к старым?

8.Если выходная мощность в предыдущей задаче составляет 1000 МВт, а сопротивление линии составляет 2,00 Ом, каковы были потери в старой и новой линии?

9. Необоснованные результаты Электроэнергия на 335 кВ переменного тока из линии электропередачи подается в первичную обмотку трансформатора. Отношение количества витков вторичной обмотки к количеству витков первичной обмотки составляет N s / N p = 1000. (a) Какое напряжение индуцируется во вторичной обмотке? б) Что неразумного в этом результате? (c) Какое предположение или предпосылка ответственны?

10. Создайте свою проблему Рассмотрим двойной трансформатор, который будет использоваться для создания очень больших напряжений. Устройство состоит из двух этапов. Первый - это трансформатор, который выдает намного большее выходное напряжение, чем его входное. Выход первого трансформатора используется как вход для второго трансформатора, который дополнительно увеличивает напряжение. Постройте задачу, в которой вы вычисляете выходное напряжение последней ступени на основе входного напряжения первой ступени и количества витков или петель в обеих частях обоих трансформаторов (всего четыре катушки).Также рассчитайте максимальный выходной ток последней ступени на основе входного тока. Обсудите возможность потерь мощности в устройствах и их влияние на выходной ток и мощность.

Глоссарий

трансформатор
:
устройство, которое преобразует напряжения из одного значения в другое с помощью индукции
уравнение трансформатора:
уравнение, показывающее, что отношение вторичного напряжения к первичному в трансформаторе равно отношению количества витков в их катушках; [латекс] \ frac {{V} _ {\ text {s}}} {{V} _ {\ text {p}}} = \ frac {{N} _ {\ text {s}}} {{N} _ {\ text {p}}} \\ [/ latex]
повышающий трансформатор:
трансформатор, повышающий напряжение
понижающий трансформатор:
трансформатор, понижающий напряжение

Избранные решения проблем и упражнения

1.(а) 30.0 (б) 9.75 × 10 −2 A

3. (а) 20,0 мА (б) 2,40 Вт (в) Да, такая мощность вполне разумна для небольшого прибора.

5. (a) 0,063 A (b) Требуется больший входной ток.

7. (а) 2,2 (б) 0,45 (в) 0,20, или 20,0%

9. (a) 335 МВ (b) слишком высокое, намного выше напряжения пробоя воздуха на разумных расстояниях (c) входное напряжение слишком высокое

Для чего нужен трансформатор?

Трансформаторы можно найти везде, где используется электрическая энергия переменного тока.Трансформатор - это электрическое устройство, которое меняет напряжение на ток в цепи, не влияя при этом на общую электрическую мощность. Это означает, что он принимает электричество высокого напряжения с небольшим током и преобразует его в электричество низкого напряжения с большим током, или наоборот. Одна вещь, которую нужно знать о трансформаторах, заключается в том, что они работают только с переменным током (AC), например, вы получаете от розеток, а не постоянного тока (DC).

Трансформаторы

могут использоваться либо для увеличения напряжения, также известного как повышение напряжения, либо они могут уменьшать напряжение, также известное как понижение напряжения.В трансформаторах используются две катушки с проводами, каждая с сотнями или тысячами витков, намотанных на металлический сердечник. Одна катушка предназначена для входящего электричества, а другая - для исходящего электричества. Переменный ток во входящей катушке создает переменное магнитное поле в сердечнике, которое затем генерирует переменный ток в исходящей катушке.

Энергия теряется в процессе передачи электричества на большие расстояния, например, во время поездки от электростанции к вашему дому. При очень высоком напряжении теряется меньше энергии.Обычно электрические компании используют высокое напряжение в проводах для передачи на большие расстояния. Однако такое высокое напряжение слишком опасно для домашнего использования. В случае с электрическими сетями в домах они используют трансформаторы для изменения напряжения электричества, когда оно движется от электростанции к вашему дому.

Сначала с помощью трансформатора напряжение электричества, поступающего от электростанции, «повышается» до нужного уровня для передачи на большие расстояния. Поскольку ток высокого напряжения может вызвать дугу, повышающие трансформаторы, называемые катушками зажигания, используются для питания свечей зажигания.Динамо на электростанциях генерируют большие токи, но не большое напряжение. Это электричество повышается до высокого напряжения для передачи по проводам, поскольку электричество более эффективно распространяется при высоком напряжении.

Позже напряжение понижается, прежде чем оно попадет в ваш дом - снова с помощью трансформаторов. Понижающий трансформатор преобразует 440-вольтовое электричество в линиях электропередачи на 120-вольтное электричество, которое вы используете в своем доме. Затем ток либо используется на этом уровне для таких устройств, как лампочки, либо преобразуется в постоянный ток с помощью адаптера переменного / постоянного тока для таких устройств, как портативные компьютеры.

С момента появления первых трансформаторов постоянного напряжения в 1885 году трансформаторы стали незаменимыми для передачи, распределения и использования электрической энергии переменного тока во всех сферах применения энергии. В Power Temp Systems мы специализируемся на производстве инновационного оборудования, которое эффективно и безопасно распределяет и использует энергию для любого проекта.

Основы трансформаторов напряжения (продвинутая теория и практика)

Незаменим в цепях питания

Самыми распространенными источниками напряжения для измерений и защиты энергосистемы являются трансформаторы с обмоткой (трансформаторы напряжения) или устройства емкостного делителя (конденсаторные трансформаторы напряжения или вводы напряжения устройств).Также становятся доступными некоторые новые применения резисторных делителей и магнитооптических технологий.

Основы трансформаторов напряжения (продвинутая теория и практика)

Все они представляют собой масштабированные копии их высоковольтного потенциала. Они характеризуются своим соотношением, нагрузочной способностью и фазовой характеристикой. Трансформаторы напряжения на обмотке (РТ) обеспечивают наилучшие характеристики с ошибками отношения и фазового угла, подходящими для коммерческих измерений.

Даже трансформаторы напряжения защитного типа могут обеспечить коммерческий учет при тщательном контроле нагрузки.

ТН обычно способны обеспечивать большие потенциальные нагрузки цепи без ухудшения характеристик при условии, что их вторичная проводка имеет надлежащий размер.

В целях автоматизации подстанции на ТН не влияют изменения нагрузки или температуры. Они являются предпочтительным источником для измерения потенциала.

Эта техническая статья объяснит все важные аспекты трансформаторов напряжения в приложениях измерения и защиты среднего и высокого напряжения.

Содержание:

  1. Простая эквивалентная схема трансформатора напряжения
  2. Электромагнитные трансформаторы напряжения
    1. Ошибки соотношения и фазы
    2. Коэффициенты напряжения
    3. Вторичные выводы
    4. Защита трансформаторов напряжения
    5. Конструкция трансформаторов напряжения
    6. с параллельным подключением Трансформаторы напряжения
    7. Переходные характеристики
    8. Каскадный трансформатор напряжения
  3. Конденсаторные трансформаторы напряжения (CVT)
    1. Защита напряжения вспомогательного конденсатора
    2. Переходное поведение конденсаторных трансформаторов напряжения
    3. Феррорезонанс

1.Простая эквивалентная схема трансформатора напряжения

Трансформатор напряжения может быть представлена ​​эквивалентной схемой на Рисунке 1, где все величины относятся к вторичной обмотке.

Рисунок 1 - Эквивалентная схема трансформатора

Когда трансформатор напряжения не имеет отношения 1/1, это состояние может быть представлено путем подачи питания на эквивалентную схему с помощью идеального трансформатора с заданным коэффициентом , но без потерь .

Трансформаторы напряжения ведут себя аналогично малым силовым трансформаторам, с отличием только в деталях конструкции, которые контролируют точность передаточного отношения в указанном диапазоне выходного сигнала.

Вернуться к содержанию ↑


2. Трансформаторы электромагнитного напряжения

В шунтирующем режиме напряжение системы подается на входные клеммы эквивалентной схемы на рисунке 1. Векторная диаграмма для этой схемы показана на рисунке 2.

Рисунок 2 - Векторная диаграмма трансформатора напряжения

Вторичное выходное напряжение В с требуется, чтобы быть точной масштабированной копией входного напряжения В p в указанном диапазоне выходных сигналов.

Следовательно, падение напряжения на обмотке делается небольшим, а нормальная магнитная индукция в сердечнике должна быть намного ниже плотности насыщения, поэтому ток возбуждения может быть низким, а импеданс возбуждения практически постоянным при изменении приложенного напряжения в пределах желаемого рабочего диапазона. диапазон, включая некоторую степень перенапряжения.

Эти конструктивные ограничения приводят к тому, что ТН для данной нагрузки намного больше, чем типичный силовой трансформатор аналогичного номинала . Следовательно, ток возбуждения не такой малый по сравнению с номинальной нагрузкой, как для типичного силового трансформатора.

Вернуться к содержанию ↑


2.1 Ошибки соотношения и фазы

Относительные и фазовые ошибки трансформатора могут быть рассчитаны с использованием векторной диаграммы на Рисунке 2 выше. Ошибка отношения определяется как:

, где:

  • K n - номинальное отношение
  • В p - первичное напряжение
  • В с - вторичное напряжение

Если ошибка положительная, вторичное напряжение больше номинального значения.Если ошибка отрицательная, вторичное напряжение меньше номинального значения.

Коэффициент трансформации трансформатора не обязательно должен быть равен номинальному коэффициенту , и обычно используется небольшая компенсация витков, поэтому ошибка будет положительной для малых нагрузок и отрицательной для высоких нагрузок.

Фазовая ошибка - это разность фаз между инвертированными вторичным и первичным векторами напряжения. Он положительный, когда обратное вторичное напряжение опережает первичный вектор.

Требования в этом отношении изложены в IEC 60044-2.Все трансформаторы напряжения должны соответствовать одному из классов, указанных в таблице 1.

Таблица 1 - Пределы погрешности измерительного трансформатора напряжения

Класс точности 0,8 - 1,2 × номинальное напряжение
0,25 - 1,0 × номинальная нагрузка при 0,8 пФ
Соотношение напряжений (%) Смещение фаз
(минуты)
0,1 +/- 0,1 +/- 5
0,2 +/- 0.2 +/- 10
0,5 +/- 0,5 +/- 20
1,0 +/- 1,0 +/- 40
3,0 - 3,0 не указано

В целях защиты точность измерения напряжения может быть важна при возникновении неисправности, так как напряжение в системе может снизиться из-за неисправности до низкого значения.

Трансформаторы напряжения для таких видов обслуживания должны соответствовать расширенному диапазону требований, изложенных в таблице 2.

Таблица 1 - Дополнительные пределы защиты Трансформаторы напряжения

Класс точности 0,25 - 1,2 × номинальное напряжение
0,05 - В f × номинальное первичное напряжение
Соотношение напряжений (%) Сдвиг фаз
(минуты)
3P +/- 3,0 +/- 120
6P +/- 6,0 +/- 240

Вернуться к содержанию


2.2 Коэффициенты напряжения

Величина V f в таблице 2 представляет собой верхний предел рабочего напряжения, выраженный в единицах номинального напряжения. Это важно для правильной работы реле и работы в условиях несимметричного повреждения в незаземленных или заземленных через сопротивление системах, что приводит к повышению напряжения на исправных фазах.

Таблица 3 - Допустимая продолжительность максимального напряжения трансформаторов напряжения

Коэффициент напряжения Vf Номинальное время Подключение первичной обмотки / условия заземления системы
1.2 непрерывно Между линиями в любой сети
Между нейтралью трансформатора и землей в любой сети
1,2 непрерывно Между линией и землей в эффективно заземленной сети
1,5 30 сек.
1,2 непрерывно Между линией и землей в системе с неэффективно заземленной нейтралью с автоматическим отключением при замыкании на землю
1.9 30 сек.
1,2 непрерывно Между линией и землей в изолированной нейтральной системе без автоматического отключения от замыкания на землю или в резонансной заземленной системе без автоматического отключения от замыкания на землю
1,9 8 часов Вернуться к содержанию ↑


2.3 Вторичные выводы

Трансформаторы напряжения предназначены для поддержания заданной точности выходного напряжения на их вторичных клеммах.Чтобы сохранить это, если требуются длинные вторичные провода, распределительную коробку можно установить рядом с ТН для питания реле и измерения нагрузки по отдельному проводу с.

При необходимости можно сделать поправку на сопротивление выводов индивидуальным нагрузкам при калибровке конкретного оборудования.

Вернуться к содержанию ↑


2.4 Защита трансформаторов напряжения

Трансформаторы напряжения могут быть защищены с помощью высокой разрывной способности (H.R.C.) предохранители на первичной стороне для напряжений до 66 кВ. Предохранители обычно не обладают достаточной отключающей способностью для использования с более высокими напряжениями. Практика варьируется, и в некоторых случаях защита на первичной стороне отсутствует.

Вторичная обмотка трансформатора напряжения всегда должна быть защищена предохранителями или автоматическим выключателем (MCB) . Устройство должно быть расположено как можно ближе к трансформатору.

Короткое замыкание в проводке вторичной цепи создает ток, во много раз превышающий номинальный выходной ток, и вызывает чрезмерный нагрев.Даже там, где могут быть установлены первичные предохранители, они обычно не устраняют короткое замыкание вторичной стороны из-за низкого значения первичного тока и минимально возможного номинала предохранителя.

Вернуться к содержанию ↑


2.5 Конструкция трансформаторов напряжения

Конструкция трансформатора напряжения отличается от силового трансформатора тем, что особое внимание уделяется охлаждению, изоляции и механической конструкции. Номинальная мощность редко превышает несколько сотен ВА, поэтому выделяемое тепло обычно не представляет проблем.

Размер ТН во многом определяется напряжением в системе, а изоляция первичной обмотки часто превышает обмотку по объему.

ТН должен быть изолирован , чтобы выдерживать перенапряжения, включая импульсные напряжения , уровня, равного выдерживаемому значению распределительного устройства и системы высокого напряжения. Для достижения этого в компактной конструкции напряжение должно быть равномерно распределено по обмотке, что требует равномерного распределения емкости обмотки или применения электростатических экранов.

Трансформаторы напряжения обычно используются с распределительными устройствами, поэтому их физическая конструкция должна быть компактной и адаптированной для установки в распределительном устройстве или рядом с ним. Обычно используются трехфазные блоки до 36 кВ, но для более высоких напряжений обычно используются однофазные блоки.

Трансформаторы напряжения для цепей среднего напряжения имеют изоляцию сухого типа, но в системах высокого и сверхвысокого напряжения по-прежнему используются масляные блоки.

На рисунке 3 показан высоковольтный электромагнитный трансформатор Alstom OTEF от 36,5 кВ до 765 кВ .

Рисунок 3 - Высоковольтный трансформатор Alstom OTEF от 36,6 кВ до 765 кВ

Вернуться к содержанию ↑


2.6 Остаточно подключенные трансформаторы напряжения

Три напряжения сбалансированной системы в сумме равны нулю, но это не так , когда система подвержен однофазному замыканию на землю . Остаточное напряжение системы измеряется путем соединения вторичных обмоток ТН по схеме «разомкнутый треугольник», как показано на Рисунке 4.

Рисунок 4 - Подключение остаточного напряжения

Выход вторичных обмоток, соединенных разомкнутым треугольником, равен нулю при симметричной синусоидальной схеме. прикладываются напряжения, но в условиях дисбаланса возникает остаточное напряжение, в три раза превышающее напряжение нулевой последовательности системы.

Для измерения этого компонента необходимо, чтобы поток нулевой последовательности был установлен в VT, и для этого должен быть обратный путь для результирующего суммированного потока .

Сердечник ТН должен иметь одну или несколько размотанных ветвей, соединяющих ярмы, в дополнение к ветвям, несущим обмотки. Обычно сердечник делают симметрично, с пятью ветвями, два крайних из которых разматываются . В качестве альтернативы можно использовать три однофазных блока.

Также необходимо заземлить нейтраль первичной обмотки, поскольку без заземления ток возбуждения нулевой последовательности не может протекать.

ТН должен быть рассчитан на соответствующий коэффициент напряжения , как описано в Разделе 1.2 и Таблице 3, для учета повышения напряжения на исправных фазах во время замыканий на землю. Трансформаторы напряжения

часто имеют нормальную вторичную обмотку , соединенную звездой, и третичную обмотку , соединенную треугольником.

В качестве альтернативы, остаточное напряжение может быть извлечено с помощью группы трансформаторов вспомогательного напряжения, соединенных звездой / разомкнутым треугольником, питаемых от вторичной обмотки основного блока, при условии, что главный трансформатор напряжения удовлетворяет всем требованиям для работы с напряжением нулевой последовательности, как описано ранее. .

Вспомогательный ТН также должен подходить для соответствующего коэффициента напряжения. Следует отметить, что третьи гармоники в волне первичного напряжения нулевой последовательности суммируются в обмотке с разомкнутым треугольником.

Вернуться к содержанию ↑


2.7 Переходные характеристики

Переходные ошибки вызывают некоторые трудности при использовании обычных трансформаторов напряжения, хотя некоторые из них возникают. Ошибки обычно ограничиваются короткими периодами времени после внезапного приложения или снятия напряжения с первичной обмотки ТН.

При резком подаче напряжения возникает переходной бросок тока, как в случае с силовыми трансформаторами. Однако этот эффект менее серьезен, чем для силовых трансформаторов , из-за более низкой плотности магнитного потока , на которую рассчитан ТН.Если ТН рассчитан на достаточно высокий коэффициент напряжения, эффект броска будет незначительным.

Ошибка появляется в первых нескольких циклах выходного тока пропорционально возникающему переходному процессу броска тока.

Когда питание трансформатора напряжения прерывается, магнитный поток сердечника не сразу падает . Вторичная обмотка поддерживает силу намагничивания, чтобы поддерживать этот поток, и пропускает ток через нагрузку, который затухает более или менее экспоненциально.Также могут быть наложенные колебания звуковой частоты из-за емкости обмотки.

Если возбуждающая величина в ампер-витках превышает нагрузку, переходный ток может быть значительным.

Вернуться к содержанию ↑


2.8 Каскадный трансформатор напряжения

Конденсатор VT (описанный в следующем разделе) был разработан из-за высокой стоимости обычных электромагнитных трансформаторов напряжения, но, как показано в разделе 2.2 выше, частоты и переходных процессов отклики менее удовлетворительны, чем у ортодоксальных трансформаторов напряжения.

Другим решением проблемы является каскадный трансформатор напряжения , показанный на рисунке 5.

Рисунок 5 - Принципиальная схема типичного каскадного трансформатора напряжения

ТН обычного типа имеет одну первичную обмотку, изоляция которой создает проблемы для напряжений. выше около 132кВ. Каскадный трансформатор напряжения позволяет избежать этих трудностей, разбивая первичное напряжение на несколько отдельных этапов.

Полный ТН состоит из нескольких отдельных трансформаторов, первичные обмотки которых соединены последовательно, как показано на рисунке 5.

  • Каждый магнитопровод имеет первичных обмоток (P) с двух противоположных сторон.
  • Вторичная обмотка (S) состоит из одной обмотки только на последней ступени.
  • Соединительные обмотки (C) , соединенные попарно между ступенями, обеспечивают схемы с низким импедансом для передачи ампер-витков нагрузки между ступенями и гарантируют, что напряжение промышленной частоты равномерно распределяется по нескольким первичным обмоткам.

Потенциалы сердечников и обмоток связи фиксируются на определенных значениях путем подключения их к выбранным точкам на первичных обмотках.Изоляция каждой обмотки достаточна для напряжения, развиваемого в этой обмотке, которое составляет долю от общего напряжения в зависимости от количества ступеней.

Отдельные трансформаторы монтируются на конструкции, построенной из изоляционного материала, который обеспечивает межкаскадную изоляцию, накапливаясь до значения, способного выдерживать полное напряжение системы по всей высоте батареи.

Вся сборка помещена в полый цилиндрический фарфоровый корпус с внешними защитными кожухами; корпус заполнен маслом и герметизирован, включая компенсирующий сильфон, обеспечивающий герметичное уплотнение и допускающий расширение при изменении температуры.

Вернуться к содержанию ↑


3. Конденсаторные трансформаторы напряжения (CVT)

Размер электромагнитных трансформаторов напряжения для более высоких напряжений в значительной степени пропорционален номинальному напряжению. Стоимость имеет тенденцию к непропорциональному увеличению.

Конденсаторный трансформатор напряжения (CVT) часто на экономичнее . Это устройство представляет собой емкостной делитель потенциала. Как и в случае резистивных делителей потенциала, на выходное напряжение серьезно влияет нагрузка в точке отвода.

Емкостной делитель отличается тем, что его эквивалентное полное сопротивление источника является емкостным и поэтому может быть скомпенсировано реактором, подключенным последовательно с точкой отвода. В идеальном реакторе такое устройство не имело бы регулирования и могло бы обеспечить любое значение мощности.

Реактор обладает некоторым сопротивлением, которое ограничивает получаемую мощность. Для вторичного выходного напряжения 110 В конденсаторы должны быть очень большими, чтобы обеспечивать полезный выходной сигнал при сохранении ошибок в обычных пределах.Решение состоит в том, чтобы использовать высокое вторичное напряжение и дополнительно преобразовать выход до нормального значения с помощью относительно недорогого электромагнитного трансформатора.

Последовательные этапы этого рассуждения показаны на Рисунке 6 ниже.

Рисунок 6 - Конденсаторный трансформатор напряжения

Существует множество вариантов этой базовой схемы. Индуктивность L может быть отдельным блоком или может быть включена в виде реактивного сопротивления рассеяния в трансформаторе T . Конденсаторы C1 и C2 не могут быть удобно изготовлены с жесткими допусками, поэтому предусмотрены ответвления для регулировки соотношения либо на трансформаторе T, либо на отдельном автотрансформаторе во вторичной цепи.

Также необходима регулировка индуктивности настройки L . Это можно сделать с помощью ответвлений, отдельной ответвленной катушки индуктивности во вторичной цепи, путем регулировки зазоров в железных сердечниках или путем шунтирования с переменной емкостью.

Упрощенная эквивалентная схема показана на Рисунке 7 ниже.

Рисунок 7 - Упрощенная эквивалентная схема конденсаторного трансформатора напряжения

Основным отличием рисунка 7 от рисунка 1 является наличие C и L . На нормальной частоте, когда C и L резонируют и, следовательно, отключаются, схема ведет себя аналогично обычному ТН.

Однако на других частотах существует реактивный компонент, который изменяет ошибки.

Рисунок 8 - Вид в разрезе трансформатора напряжения Alstom OTCF 72,5–765 кВ с разделительными конденсаторами.

Стандарты обычно требуют, чтобы для защиты соответствовал требованиям точности, указанным в таблице 2, в диапазоне частот 97-103% от номинального .

Соответствующий частотный диапазон измерения CVT намного меньше, 99% -101%, поскольку снижение точности для отклонений частоты вне этого диапазона менее важно, чем для приложений защиты.

Вернуться к содержанию ↑


3.1 Защита вспомогательного конденсатора по напряжению

Если нагрузочное сопротивление вариатора короткозамкнуто, рост напряжения в реакторе ограничивается только потерями в реакторе и возможное насыщение до:

Q × E 2

, где

  • E 2 - напряжение в точке отвода без нагрузки, а
  • Q - коэффициент усиления резонансного контура.

Это значение будет чрезмерным и поэтому ограничено искровым разрядником, подключенным к вспомогательному конденсатору. Напряжение на вспомогательном конденсаторе выше при полной номинальной выходной мощности, чем при отсутствии нагрузки, и конденсатор рассчитан на непрерывную работу при этом повышенном значении.

Искровой разрядник настроен на мигание примерно при удвоенном напряжении полной нагрузки . Искровой разрядник ограничивает ток короткого замыкания, который выдает ТН, и предохранители вторичной цепи тщательно спроектированы с учетом этого.

Обычно точку отвода можно заземлить вручную или автоматически перед выполнением каких-либо регулировок ответвлений или соединений.

Вернуться к содержанию ↑


3.2 Переходные характеристики конденсаторных трансформаторов напряжения

CVT - это последовательный резонансный контур. Введение электромагнитного трансформатора между промежуточным напряжением и выходом делает возможным дальнейший резонанс, связанный с импедансом возбуждения этого блока и емкостью блока делителей.

При приложении внезапного скачка напряжения возникают колебания в соответствии с этими различными режимами, которые сохраняются в течение периода, определяемого присутствующим полным резистивным демпфированием. Любое увеличение резистивной нагрузки снижает постоянную времени переходного колебания, хотя вероятность большой начальной амплитуды увеличивается.

Для защиты на очень высоких скоростях необходимо минимизировать переходных колебаний . Современные конденсаторные трансформаторы напряжения в этом отношении намного лучше своих более ранних аналогов.

Тем не менее, высокопроизводительные схемы защиты все же могут подвергнуться неблагоприятному воздействию, если их алгоритмы и фильтры не были специально разработаны с осторожностью.

Вернуться к содержанию ↑


3.3 Феррорезонанс

Возбуждающий импеданс Z e вспомогательного трансформатора T и емкость делителя потенциала вместе образуют резонансный контур, который обычно колеблется на суб-трансформаторе. -нормальная частота. Если эта цепь подвергается воздействию импульса напряжения, возникающие колебания могут проходить через диапазон частот.

Если базовая частота этой цепи немного меньше одной трети частоты системы, возможно, что энергия будет поглощена системой и вызовет нарастание колебаний.

Увеличение плотности магнитного потока в сердечнике трансформатора снижает индуктивность, приближая резонансную частоту к одной трети от частоты системы.

Результатом является постепенное нарастание до тех пор, пока колебания не стабилизируются как третья субгармоника системы , которая может поддерживаться бесконечно.

В зависимости от значений компонентов возможны колебания на основной частоте или на других субгармониках или кратных частоте питающей сети, но наиболее вероятно возникновение третьей субгармоники. Основное проявление таких колебаний - повышение выходного напряжения, среднеквадратичного значения. значение может быть на 25-50% выше нормального значения.

Форма выходного сигнала обычно имеет форму, показанную на рисунке 9.

Рисунок 9 - Типичная форма волны вторичного напряжения с третьим субгармоническим колебанием

Такие колебания менее вероятны, когда потери в цепи высоки, как в случае с резистивным нагрузки, и ее можно избежать, увеличив резистивную нагрузку.

Специальные антиферрорезонансные устройства , которые используют параллельно настроенную схему, иногда встраиваются в ТН. Хотя такие устройства помогают подавить феррорезонанс, они имеют тенденцию ухудшать переходную характеристику, так что конструкция является предметом компромисса.

Правильная конструкция предотвращает проявление этого эффекта в бесступенчатом трансформаторе, который обеспечивает резистивную нагрузку, но возможно, что нелинейные индуктивные нагрузки, такие как вспомогательные трансформаторы напряжения, могут вызвать феррорезонанс.

Вспомогательные трансформаторы напряжения для использования с конденсаторными трансформаторами напряжения должны быть спроектированы с низким значением магнитной индукции , которое не позволяет переходным напряжениям вызывать насыщение сердечника , что, в свою очередь, приводит к высоким токам возбуждения.

Вернуться к содержанию ↑

Источники:

  1. Руководство по защите и автоматизации сети от (ex) Alstom Grid, теперь General Electric
  2. Проектирование электрических подстанций Джеймсом К.Burke

Что такое трансформатор постоянного напряжения

Превосходная защита от скачков напряжения и электрического шума:

Самая лучшая защита мощности обеспечивается трансформатором особого типа, известным как трансформатор постоянного напряжения ( Вариатор). Обеспечивая непревзойденную надежность и характеристики кондиционирования, пики и электрические шумы нейтрализуются с затуханием до 75 дБ.

Кроме того, входная (или первичная) и выходная (или вторичная) обмотки трансформатора физически разделены.Это разделение, известное как гальваническая развязка, гарантирует отсутствие прямого соединения между источником питания и нагрузкой.

А Таким образом, вариатор обеспечивает непроницаемый барьер для скачков и высокочастотных электрических шумов. Этот барьер также работает в обратном режиме, чтобы «шумная» нагрузка не загрязняла саму сеть.

Как это работает?

более детально "

Несмотря на простую концепцию, Вариатор очень сложно объяснить, поэтому некоторые эксперты по электронике называют его волшебством.Фактически цель состоит в том, чтобы поддерживать насыщение железного сердечника вторичной обмотки, что поддерживает постоянное напряжение на выходной обмотке.

Первичная обмотка должна быть ненасыщенной, чтобы предотвратить недопустимо высокие потери.

Этот эффект достигается двумя способами.

Во-первых, две магнитные цепи разделены, но связаны между собой, что позволяет передавать энергию от первичного к вторичному.

Во-вторых, вторичная цепь имеет преднамеренно введенную индуктивность и подключена к резонирующему конденсатору.Этот LC-контур настроен так, чтобы резонировать на желаемой частоте трансформатора.

В результате вторичная часть трансформатора работает в режиме насыщения, а выходное напряжение остается постоянным.

Превосходная защита от провисания, перенапряжения и сбоев:

Падения и скачки напряжения в сети автоматически корректируются Вариатор.

При столкновении с экстремальным скачком напряжения, таким как локальный удар молнии, стабилизатор питания будет обеспечивать низкое сопротивление сети для защиты как самого себя, так и любых подключенных нагрузок.

Автоматическая генерация синусоидальной волны:

, использующий технологию феррорезонансного трансформатора, означает, что каждый стабилизатор мощности всегда будет генерировать чистую стабильную синусоидальную волну даже при питании от загрязненной сети или источника прямоугольной формы.

A = ВХОД

B = ВЫХОД

НЕТ движущихся частей, НЕТ электроники ТОЛЬКО магнитное волшебство

Драйвер Perfect Switched Mode Power Supply (SMPS):

Технология феррорезонансного трансформатора обеспечивает подъем плеча формы волны - CVT - самый удобный способ управлять импульсным блоком питания.Уменьшение скачков напряжения на входе продлевает срок службы и удлиняется время проводимости. В дополнение Бесступенчатая трансмиссия обеспечивает буферизацию гармоник и улучшенную защиту емкостного конденсатора от неизбежных микроперерывов питания, которые возникают при защитном переключении сети.

Трансформаторы постоянного напряжения не заботятся об окружающей среде

В отличие от некоторых чувствительных электронных стабилизаторов a Вариатор работает в очень большой диапазон условий. Стандартные агрегаты могут работать при постоянной температуре 40 ° C, при этом 50 ° C не проблема в течение коротких периодов времени, в качестве альтернативы специальная конструкция может выдерживать температуру 70 ° C.Бесступенчатые трансмиссии будут работать при температуре минус 40 ° C, хотя тепло, выделяемое при их работе, означает, что трансформатор скоро станет теплым на ощупь.

Защита от перегрузки

Вариатор CVT разработан для обеспечения перегрузки в 150%, при перегрузке около 200% форма выходного сигнала сжимается почти до 0 В, БЕЗ ВРЕДА ДЛЯ CVT, прямое короткое замыкание в течение длительного времени не является проблемой для CVT, как только короткое замыкание будет устранено, он продолжит подавать полезную мощность.

Изображение удержания осциллографа

Нечто напрасное: пока присутствует не менее 30% от нормального напряжения питания, правильно выбранный CVT может обеспечить достаточную мощность для вашей критической нагрузки.

сквозное изображение

Подавление синфазного шума

Последовательное ослабление шума в моде

Постановление

Выход в пределах 5% от нуля до полной нагрузки

Превосходное регулирование выходной мощности при низких нагрузках или высоких входных напряжениях

Выходная мощность остается в пределах 5% от нуля до полной нагрузки, если требуется более жесткое регулирование, можно найти компромисс.При нагрузке 50% регулировка составляет около 3%. Между нулевой и легкой нагрузкой (3%) наблюдается наибольшее падение мощности, поэтому постоянная небольшая нагрузка еще больше улучшает регулирование. Событие полной или нулевой нагрузки может вызвать кратковременное изменение на 8%, но Вариатор оседает за пару циклов.

Стабилизация

Выходной сигнал остается в пределах 3% при размахе входного сигнала 15% при половинной нагрузке. Выходной сигнал 3% может быть достигнут при размахе входного сигнала приблизительно 30%

Выход в пределах 3% для номинального входа +/- 15% Еще более широкие колебания входного сигнала при нагрузках ниже номинальных

Регламент вне спецификации

Комбинированная стабильность и регулировка составляет 8%, опять же, улучшения могут быть достигнуты за счет уменьшения нагрузки.Выход в пределах 8% для нулевой и полной нагрузки и номинального входа +/- 20%

Коэффициент мощности

Все блоки имеют коэффициент мощности источника питания, который зависит от выходной нагрузки.

CVT будет управлять широким диапазоном нагрузок с коэффициентом мощности (+/- 0,75)

Будут обнаружены небольшие изменения выходного напряжения по сравнению с настройкой с резистивной нагрузкой.

Выход изменяется с частотой входа

Изменение частоты на 1% дает 1.5% изменение выходного напряжения

Фазовый сдвиг

Имеется небольшой сдвиг фазы по Вариатор с изменением нагрузки

Выходной синусоидальный сигнал с любого входа, включая прямоугольный.

Вот фактические формы сигналов осциллографа, показывающие чудо регенерации синусоидальной волны, выполняемой вариатором. Это приложение показывает входной прямоугольный сигнал с большим содержанием гармоник (THD около 30%) и несколькими пиками и другими проблемами.Форма выходного сигнала - идеальная синусоида. Поскольку резонансный контур вариатора регенерирует форму волны, все входные сигналы могут поглощаться и выводиться как идеальная синусоида.

Вход

Выход

Крупный план осциллограммы

Крупный план осциллограммы

Трансформатор постоянного напряжения (CVT) как это работает?

Введение

Стабилизация переменного тока может быть достигнута с помощью простого магнитного устройства, не имеющего движущихся частей.

Это процесс получения постоянного переменного напряжения из переменного напряжения переменного тока с использованием насыщаемых реакторов. Последний может быть включен в специальный трансформатор магнитного насыщения, создаваемый в части магнитопровода.

Расположение обмоток и конструкция одного такого трансформатора постоянного напряжения показаны на схеме:

Сердечник представляет собой трехлепестковую оболочку с магнитным трактом утечки, разделяющим пространство обмотки.В пространстве верхней обмотки находится первичная и компенсирующая обмотки, а в пространстве нижней обмотки находится вторичная обмотка, к которой подключен конденсатор. Увеличивающееся напряжение, приложенное к первичной обмотке, вызывает увеличение магнитного потока в основной магнитной цепи, а вторичное напряжение увеличивается пропорционально этому напряжению. Увеличение магнитного потока приводит к увеличению реактивного сопротивления утечки вторичной обмотки, и это приближается к значению, которое резонирует с конденсатором, подключенным к ней.Когда достигается состояние резонанса, вторичный ток быстро растет, насыщая нижние части магнитной цепи. Поток, создаваемый первичной обмоткой, отклоняется через магнитный шунт, и дальнейшее увеличение первичного напряжения вызывает небольшое изменение вторичной ЭДС. Он увеличивается очень медленно, и это компенсируется ЭДС, индуцированной в компенсирующей обмотке на верхней части сердечника, которая соединена последовательно против вторичной обмотки.

Таким образом, как только вторичная обмотка приведена в резонанс, выходное напряжение вторичной и компенсационной обмоток остается постоянным, и именно в этих условиях используется трансформатор.

Преимущество этой формы стабилизации состоит в том, что она может применяться к источникам питания нагревателя в дополнение к любым источникам HT, полученным на его основе. Однако из-за несинусоидальной формы сигнала показания, снятые с помощью обычных счетчиков выпрямительного типа, могут быть ошибочными.

Компенсирующая обмотка создает небольшое напряжение, которое используется для «понижения» выходного напряжения.

Для получения синусоидальной формы сигнала добавляется дополнительная обмотка, соединенная через магнитный зазор.Эта дополнительная «нейтрализующая» обмотка может быть устроена так, чтобы обеспечивать подходящее количество 3-й и 5-й гармоник, которые в сумме с выходной «прямоугольной» волной, приведенной выше, приводят к синусоиде.

Также показана эквивалентная схема первого члена:

Трансформатор постоянного напряжения (CVT) обеспечивает молниезащиту

Введение

При ударе молнии рассеивается огромное количество энергии. Если удар каким-либо образом будет прямым или близким к прямому, то большинство пораженных веществ будет испаряться локально.В электрических распределительных системах есть специальные изолирующие устройства для ограничения воздействия ударов молнии на воздушные провода. Однако воздушные линии могут улавливать серьезные переходные процессы, которые приведут к выходу из строя чувствительной электроники, если «шип» полностью попадет в оборудование.

Молния

Типичный удар молнии дает форму волны с передним фронтом около 1,2 мкСм, а после 50 мкСм напряжение упадет до половины своего пикового значения. Доступно специальное испытательное оборудование, которое генерирует форму волны 8/20 мкСм, которая представляет эффект молнии, если напряжение составляет 6 кВ и импеданс источника менее 2 Ом.Еще один популярный тест основан на форме 10/350, которая используется в телекоммуникационных приложениях.

Обычно не принято во внимание, что офисная и домашняя распределительная электропроводка обычно "вспыхивает" при напряжении около 6 кВ, что ограничивает ожидаемое напряжение от местных ударов молнии.

Типичный "удар" может иметь ток около 200 000 ампер, который при приложении к заземленному проводнику вызовет огромное повышение местного потенциала земли. Этот эффект может привести к переносу довольно большого количества энергии по местной заземляющей проводке.Этой проблеме нужно уделить особое внимание. Видеть Проводка ИКТ и соображения.

Пуленепробиваемая

Аванс Бесступенчатые трансмиссии, специально разработанные для защиты компьютеров, обеспечивают один из наиболее эффективных барьеров от поражения молнией. В CVT имеет магнитную цепь, сопротивление которой при подаче высокого напряжения становится очень низким.

Если устройство правильно установлено с предохранителем или автоматическим выключателем, то CVT сработает предохранитель / прерыватель до того, как повреждающая энергия попадет на защищаемое электронное оборудование.

Это означает, что компьютер или другое оборудование может быть случайно выключено, но оно будет защищено от образовавшейся в результате удара молнии энергии. Такие всплески энергии относительно обычны.

Единственное, что требуется от пользователя, - это заменить предохранитель или сбросить автоматический выключатель и продолжить использование оборудования.

Если удар имеет достаточную мощность, чтобы повредить входящую распределительную проводку из-за прямого удара, может произойти что угодно.

Трансформаторы напряжения

- купите здесь безопасные и эффективные преобразователи мощности

Трансформаторы напряжения

ACUPWR - это самые безопасные и надежные преобразователи мощности, доступные во всем мире. Наши продукты обеспечивают совместимость с различными мировыми стандартами напряжения.

С трансформатором напряжения ACUPWR вы можете использовать свой 120-вольтовый блендер в стране, где напряжение составляет 240 вольт, или усилитель домашнего кинотеатра на 220 вольт в Японии, где 100 вольт является стандартным.ACUPWR обеспечивает безопасную энергию, куда бы вас ни забросила жизнь!

Чем отличается ACUPWR?

  • Нет правила «удвоить мощность»! Трансформаторы иностранного производства, как известно, взрываются до достижения предельной мощности, поэтому вам необходимо купить модель, которая может выдерживать удвоенную мощность. Трансформаторы напряжения ACUPWR будут обрабатывать мощность, указанную на устройстве. У вас есть 750-ваттный прибор? Покупайте электрический трансформатор ACUPWR на 750 ватт с уверенностью!
  • Высокое качество! Наши международные преобразователи мощности вручную собираются в США.S. с компонентами премиум-класса и испытанными перед отправкой.
  • Без предохранителей! Наша схема тепловой защиты защищает от перегрузки, автоматически отключая трансформатор, если он обнаруживает перегрев.
  • Все больше и больше! Продукты ACUPWR Tru-Watts ™ работают на 20% сверх заявленной мощности, и они разработаны, чтобы выдерживать колебания напряжения и мощности, вызванные скачками напряжения, скачками, скачками, молнией и другими аномалиями.
  • Пожизненная гарантия! Трансформаторы ACUPWR настолько хороши, что мы даем им пожизненную гарантию.Мы даже предлагаем компенсацию ущерба в размере 10 000 долларов США на большинство моделей!
  • Пожизненное обслуживание клиентов! Наши технические специалисты доступны в обычные рабочие часы, чтобы ответить на ваши вопросы и решить ваши проблемы.
  • Надежность! ACUPWR доверяют НАСА, посольства, армия США, ООН, неправительственные организации, правительственные учреждения, корпорации, компании по производству фильмов и телепрограмм и другие организации.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *