Vektor-diagram van transformator: 'n Noodsaaklike Gereedskap vir Foutanalise
'n transformer is 'n toestel wat elektriese energie deur elektromagnetiese induksie van een sirkel na 'n ander oordra. Transformers word wyd gebruik in kragstelsels om spannings op te stoot of af te stoot, sirkels te isoleer, en laste te balanseer. Transformers kan volgens hul konstruksie, windingkonfigurasie, en vektor-groep ingedeel word.
'n vektor-diagram van 'n transformer is 'n grafiese voorstelling van die faseverhoudings tussen die primêre en sekondêre spannings en strome van 'n transformer. Dit is 'n noodsaaklike hulpmiddel om die prestasie en gedrag van 'n transformer onder verskillende bedryfs- en foutscenario's te verstaan.
In hierdie artikel sal ons verduidelik wat 'n vektor-diagram van 'n transformer is, hoe om dit te teken, en hoe om dit vir foutanalise te gebruik. Ons sal ook die verskillende tipes transformer-verbindingen en vektor-groepe bespreek, asook hul implikasies vir kragstelselbeskerming en -koördinering.
Wat is 'n Vektor-Diagram?
'n Vektor-diagram is 'n diagram waarop een of meer vektore voorgestel kan word. 'n Vektor is 'n grootheid wat beide grootte en rigting het. In elektriese ingenieurswese word wisselstroome soos spannings en strome dikwels deur vektore voorgestel, omdat hulle met tyd in grootte en rigting wissel.
Op 'n vektor-diagram word wisselgroothede deur pyltjies voorgestel. Die lengte van die pyltjie verteenwoordig die rms-waarde van die wisselgrootheid. Die hoekposisie verteenwoordig die fasehoek van die grootheid ten opsigte van 'n verwysingsas of 'n ander grootheid. Die pylkop verteenwoordig die rigting waarin die grootheid werk.
Wanneer 'n elektriese grootheid weg van die bronne na die las werk, word die vektor wat die grootheid voorgestel positief beskou. Wanneer dit na die bronne vanaf die las werk, word dit negatief beskou.
Wat is 'n Vektor-Diagram van 'n Transformer?
'n Vektor-diagram van 'n transformer is 'n vektor-diagram wat die faseverhoudings tussen die primêre en sekondêre spannings en strome van 'n transformer wys. Dit wys ook die faseskuif en polariteit van die transformer windings.
'n Vektor-diagram van 'n transformer kan vir enige tipe transformer geteken word, soos enkel-fase of drie-fase, ster of delta-verbonden, of met verskillende windingkonfigurasies en vektor-groepe.
'n Vektor-diagram van 'n transformer kan ons help om:
Die ekwivalente sirkelparameters van 'n transformer te bepaal, soos impedansie, weerstand, reaktansie, en verliese.
Die prestasie en doeltreffendheid van 'n transformer onder verskillende belastingstoestande te analiseer, soos sonder-last, vol-belasting, oor-belasting, of kortsluiting.
Foute in 'n transformer of sy geassosieerde sirkels te identifiseer en diagnoseer, soos open-sirkel, kortsluiting, aarding-fout, of inter-turn-fout.
Beskermtoestelle vir 'n transformer te kies en te koördineer, soos veilighede, kruisverbrekers, reëls, of differensiaalbeskermingskemas.
Die korrekte verbinding en polariteit van 'n transformer tydens installasie of kommissieëring te verifieer.
Hoe om 'n Vektor-Diagram van 'n Transformer te Teken?
Om 'n vektor-diagram van 'n transformer te teken, moet ons die volgende inligting weet:
Die gerateerde spanning en stroom van die primêre en sekondêre windings van die transformer.
Die windingkonfigurasie en -verbinding van die transformer, soos ster of delta.
Die vektor-groep van die transformer, wat die faseskuif en polariteit van die windings aandui.
Die lasimpedansie en kragfaktor van die transformer.
Die stappe om 'n vektor-diagram van 'n transformer te teken is:
Kies 'n verwysingsas vir die diagram. Gewoonlik word die horisontale as as verwysingsas gekies.
Teken die primêre spanning vektor langs die verwysingsas met sy positiewe rigting na regs. Label dit as V1.
Teken die sekondêre spanning vektor met sy lengte proporsioneel aan sy rms-waarde en sy hoek volgens sy vektor-groep. Label dit as V2.
Teken die primêre stroom vektor met sy lengte proporsioneel aan sy rms-waarde en sy hoek volgens sy kragfaktor. Label dit as I1. Die rigting van I1 moet teenoor V1 wees indien die primêre winding krag aan die sekondêre winding lewer.
Teken die sekondêre stroom vektor met sy lengte proporsioneel aan sy rms-waarde en sy hoek volgens sy kragfaktor. Label dit as I2. Die rigting van I2 moet teenoor V2 wees indien die sekondêre winding krag van die primêre winding ontvang.
Teken die lasimpedansie vektor met sy lengte proporsioneel aan sy waarde en sy hoek volgens sy kragfaktor. Label dit as ZL. Die rigting van ZL moet teenoor I2 wees indien die las passief (resistief of inductief) is.
Teken enige ander vektore wat relevant is vir analise, soos impedansie, weerstand, reaktansie, verliese, ens.
Voorbeeld: Vektor-Diagram van 'n Enkele-Fase Transformer
Laat ons 'n enkele-fase transformer met die volgende spesifikasies oorweeg:
Gerateerde primêre spanning: 240 V
Gerateerde sekondêre spanning: 120 V
Gerateerde primêre stroom: 10 A
