Muunninosan vektorikaavio: Olennainen työkalu sijaintianalyysille

Muunnin on laite, joka siirtää sähköenergian yhdestä piiristä toiseen sähkömagneettisen induktion avulla. Muunninten käyttö on laajaa sähköverkoissa jännitteen nostamiseksi tai laskemiseksi, piirien eristämiseksi ja kuormituksen tasapainottamiseksi. Muunnin voi luokitella erilaisiksi tyyppeiksi sen rakenteen, kytkentän ja vektoryhmän perusteella.

Muunnin vektori diagrammi on graafinen esitys muunnin ensimmäisen ja toisen asteen jännitteiden ja virtasien faserelatioiden välillä. Se on olennainen työkalu muunnimen suorituskyvyn ja käytöksen ymmärtämiseen eri toimintatilanteissa ja virhetilanteissa.

Tässä artikkelissa selitetään, mikä muunnimen vektoridiagrammi on, miten sitä piirretään ja miten sitä käytetään virheanalyysissa. Keskustelemme myös erilaisista muunnin yhteyksistä ja vektoryhmistä sekä niiden vaikutuksista sähköverkon suojaan ja koordinointiin.

Mikä on vektoridiagrammi?

Vektoridiagrammi on kaavio, jolla voidaan edustaa yksi tai useampi vektori. Vektori on määrä, jolla on sekä suuruus että suunta. Sähkötekniikassa vuorovesi määrät, kuten jännitteet ja virtaat, edustetaan usein vektoreilla, koska ne vaihtelevat suuruudessaan ja suunnassaan ajan myötä.

Vektoridiagrammissa vuorovesimäärät edustetaan nuolet. Nuolet pituus edustaa rms-arvoa vuorovesimäärälle. Kulma-asento edustaa määrän vaihekulmaa verrattuna viiteakseliin tai toiseen määrään. Nuolen pää edustaa suuntaa, jossa määrä toimii.

Kun sähkömäärä toimii lähdeltä kohti kuormaa, määrää edustava vektori pidetään positiivisena. Kun se toimii lähdeltä kohti kuormaa, se pidetään negatiivisena.

Mikä on muunnimen vektoridiagrammi?

Muunnimen vektoridiagrammi on vektoridiagrammi, joka näyttää muunnimen ensimmäisen ja toisen asteen jännitteiden ja virtasien faserelatiot. Se näyttää myös vaihe-erojen ja napojen suunnan muunnin kierroksille.

Muunnimen vektoridiagrammi voidaan piirtää mille tahansa muunninlajityypille, kuten yksivaiheelle tai kolmivaiheelle, tähtikytkennälle tai deltakytkennälle, tai erilaisille kierroskonfiguraatioille ja vektoryhmille.

Muunnimen vektoridiagrammi voi auttaa meitä:

• Määrittämään muunnimen ekvivalenttikäyräparametrit, kuten impedanssi, resistanssi, reaktanssi ja häviöt.

• Analysoimaan muunnimen suorituskykyä ja tehokkuutta eri kuormitusolosuhteissa, kuten ilman kuormitusta, täysi kuormitus, liian suuri kuormitus tai lyhyyskierre.

• Tunnistamaan ja diagnostoimaan vikoja muunnimeen tai sen yhteyksissä, kuten avoimiin piireihin, lyhyyskiertoon, maavirheeseen tai ristikierrtoon.

• Valitsemaan ja koordinoimaan suojalaitteita muunnimelle, kuten sulkut, sulkuasettelut, relaidit tai differentiaalisuojaukset.

• Varmistamaan muunnimen oikea yhteys ja napasuunta asennuksen tai komissionoinnin yhteydessä.

Miten piirtää muunnimen vektoridiagrammi?

Muunnimen vektoridiagrammin piirtämiseksi meidän on tiedettävä seuraavat tiedot:

• Muunnimen ensimmäisen ja toisen asteen kierrosten nominaalijännite ja virta.

• Muunnimen kytkentä ja kierroskonfiguraatio, kuten tähti tai delta.

• Muunnimen vektoryhmä, joka ilmaisee kierrosten vaihe-eron ja napasunan.

• Kuorman impedanssi ja teho-kerroin muunnimelle.

Muunnimen vektoridiagrammin piirtämisen vaiheet ovat:

1. Valitse viiteakseli diagrammille. Yleensä vaakasuora akseli valitaan viiteakseliksi.

2. Piirrä ensimmäisen asteen jännitevektori viiteakselin suuntaan positiivisella suunnalla oikealle. Merkitse se V1:llä.

3. Piirrä toisen asteen jännitevektori sen pituuden osoittamalla rms-arvolla ja kulmassa sen vektoryhmän mukaan. Merkitse se V2:lla.

4. Piirrä ensimmäisen asteen virtavektori sen pituuden osoittamalla rms-arvolla ja kulmassa sen teho-kerroksen mukaan. Merkitse se I1:llä. I1:n suunta tulisi olla päinvastainen V1:n suuntaan, jos ensimmäisen asteen kierros toimittaa voimaa toisen asteen kierrokselle.

5. Piirrä toisen asteen virtavektori sen pituuden osoittamalla rms-arvolla ja kulmassa sen teho-kerroksen mukaan. Merkitse se I2:lla. I2:n suunta tulisi olla päinvastainen V2:n suuntaan, jos toisen asteen kierros vastaanottaa voimaa ensimmäisen asteen kierroksesta.

6. Piirrä kuorman impedanssivektori sen pituuden osoittamalla arvolla ja kulmassa sen teho-kerroksen mukaan. Merkitse se ZL:llä. ZL:n suunta tulisi olla päinvastainen I2:n suuntaan, jos kuorma on passiivinen (ohjiteellinen tai induktiivinen).

7. Piirrä muut analyysille relevantit vektorit, kuten impedanssi, resistanssi, reaktanssi, häviöt jne.

Esimerkki: Yksivaiheen muunnimen vektoridiagrammi

Oletetaan yksivaiheen muunnin seuraavilla spesifikaatioilla:

• Nominaalinen ensimmäisen asteen jännite: 240 V

• Nominaalinen toisen asteen jännite: 120 V

• Nominaalinen ensimmäisen asteen virta: 10 A

• Tuki