د ترانسفورمر د برداري ډاګرام: د خرابۍ جوړښت لپاره یو اساسی اوزار
A ترانسفورماتور دستگاهی است که انرژی الکتریکی را از یک مدار به مدار دیگر با استفاده از القای الکترومغناطیسی منتقل می‌کند. ترانسفورماتورها در سیستم‌های برق برای افزایش یا کاهش ولتاژ، جداسازی مدارها و تعادل بارها استفاده می‌شوند. ترانسفورماتورها می‌توانند بر اساس ساختار، پیکربندی سیم‌پیچ و گروه برداری طبقه‌بندی شوند.
نمودار برداری یک ترانسفورماتور نمایش گرافیکی روابط فازوری بین ولتاژ و جریان اولیه و ثانویه یک ترانسفورماتور است. این ابزار ضروری برای درک عملکرد و رفتار یک ترانسفورماتور در شرایط مختلف عملیاتی و سناریوهای خرابی است.
در این مقاله، ما توضیح می‌دهیم که چیستی نمودار برداری یک ترانسفورماتور، چگونه آن را رسم کنیم و چگونه آن را برای تحلیل خرابی استفاده کنیم. همچنین درباره انواع اتصالات ترانسفورماتور و گروه‌های برداری و تأثیر آنها بر حفاظت و هماهنگی سیستم‌های برق صحبت خواهیم کرد.
چیستی نمودار برداری؟
نمودار برداری نموداری است که یک یا چند بردار را می‌توان روی آن نشان داد. بردار کمیتی است که هم اندازه و هم جهت دارد. در مهندسی برق، کمیت‌های متناوب مانند ولتاژ و جریان اغلب با استفاده از بردارها نمایش داده می‌شوند، زیرا آنها با گذشت زمان در اندازه و جهت متغیر می‌شوند.
در یک نمودار برداری، کمیت‌های متناوب با استفاده از پیکان‌ها نمایش داده می‌شوند. طول پیکان نشان‌دهنده مقدار RMS کمیت متناوب است. موقعیت زاویه‌ای نشان‌دهنده زاویه فاز کمیت نسبت به محور مرجع یا کمیت دیگری است. سر پیکان نشان‌دهنده جهتی است که کمیت در آن عمل می‌کند.
وقتی یک کمیت الکتریکی از منبع به بار حرکت می‌کند، بردار نمایانگر کمیت مثبت در نظر گرفته می‌شود. وقتی به سمت منبع از بار حرکت می‌کند، منفی در نظر گرفته می‌شود.
چیستی نمودار برداری یک ترانسفورماتور؟
نمودار برداری یک ترانسفورماتور نمودار برداری است که روابط فازوری بین ولتاژ و جریان اولیه و ثانویه یک ترانسفورماتور را نشان می‌دهد. همچنین تغییر فاز و قطبیت سیم‌پیچ‌های ترانسفورماتور را نشان می‌دهد.
نمودار برداری یک ترانسفورماتور می‌تواند برای هر نوع ترانسفورماتوری مانند یک‌فاز یا سه‌فاز، ستاره یا دلتا متصل شده یا با پیکربندی‌های مختلف سیم‌پیچ و گروه‌های برداری رسم شود.
نمودار برداری یک ترانسفورماتور می‌تواند به ما کمک کند:
پارامترهای مدار معادل یک ترانسفورماتور را تعیین کنیم، مانند ایمپدانس، مقاومت، ریاکتانس و تلفات.
عملکرد و کارایی یک ترانسفورماتور را تحت شرایط بارگذاری مختلف مانند بدون بار، با بار کامل، با بار بیش از حد یا با کوتاه شدن مدار تحلیل کنیم.
خرابی‌ها را در یک ترانسفورماتور یا مدارهای مرتبط با آن تشخیص دهیم، مانند مدار باز، کوتاه شدن مدار، خرابی زمین یا خرابی بین دور.
دستگاه‌های محافظ برای یک ترانسفورماتور را انتخاب و هماهنگ کنیم، مانند افیوز‌ها، قطع‌کننده‌های مدار، رله‌ها یا سیستم‌های محافظ دیفرانسیل.
اتصال و قطبیت صحیح یک ترانسفورماتور را در زمان نصب یا راه‌اندازی تأیید کنیم.
چگونه نمودار برداری یک ترانسفورماتور را رسم کنیم؟
برای رسم نمودار برداری یک ترانسفورماتور، نیاز به اطلاعات زیر داریم:
ولتاژ و جریان اسمی سیم‌پیچ‌های اولیه و ثانویه ترانسفورماتور.
پیکربندی و اتصال ترانسفورماتور، مانند ستاره یا دلتا.
گروه برداری ترانسفورماتور که تغییر فاز و قطبیت سیم‌پیچ‌ها را نشان می‌دهد.
ایمپدانس بار و فاکتور توان ترانسفورماتور.
مراحل رسم نمودار برداری یک ترانسفورماتور عبارتند از:
محور مرجعی برای نمودار انتخاب کنید. معمولاً محور افقی به عنوان محور مرجع انتخاب می‌شود.
ولتاژ اولیه را به موازات محور مرجع با جهت مثبت به سمت راست رسم کنید. آن را V1 بنامید.
ولتاژ ثانویه را با طول متناسب با مقدار RMS و زاویه متناسب با گروه برداری رسم کنید. آن را V2 بنامید.
جریان اولیه را با طول متناسب با مقدار RMS و زاویه متناسب با فاکتور توان رسم کنید. آن را I1 بنامید. جهت I1 باید مخالف V1 باشد اگر سیم‌پیچ اولیه انرژی را به سیم‌پیچ ثانویه ارسال می‌کند.
جریان ثانویه را با طول متناسب با مقدار RMS و زاویه متناسب با فاکتور توان رسم کنید. آن را I2 بنامید. جهت I2 باید مخالف V2 باشد اگر سیم‌پیچ ثانویه انرژی را از سیم‌پیچ اولیه دریافت می‌کند.
ایمپدانس بار را با طول متناسب با مقدار و زاویه متناسب با فاکتور توان رسم کنید. آن را ZL بنامید. جهت ZL باید مخالف I2 باشد اگر بار غیرفعال (مقاوم یا القایی) است.
هر بردار دیگری که برای تحلیل مرتبط است، مانند ایمپدانس، مقاومت، ریاکتانس، تلفات و غیره را رسم کنید.
مثال: نمودار برداری یک ترانسفورماتور یک‌فاز
