Diagrama ng Vector ng Transformer: Isang Mahalagang Pamamaraan para sa Analisis ng Kamalian

Ang transformer ay isang aparato na nagsasalin ng enerhiyang elektriko mula sa isang circuit patungo sa isa pa sa pamamagitan ng electromagnetic induction. Ang mga transformer ay malawakang ginagamit sa power systems upang itaas o ibaba ang voltages, i-isolate ang mga circuit, at balansehin ang mga load. Ang mga transformer ay maaaring ikategorya sa iba't ibang uri batay sa kanilang konstruksyon, winding configuration, at vector group.

Ang vector diagram ng isang transformer ay isang grapikal na pagpapakita ng relasyon ng phasor sa pagitan ng primary at secondary voltages at currents ng isang transformer. Ito ay isang mahalagang kagamitan para sa pag-unawa sa performance at behavior ng isang transformer sa iba't ibang kondisyon ng operasyon at fault scenarios.

Sa artikulong ito, ipaliwanag natin kung ano ang vector diagram ng isang transformer, paano itong guhitin, at paano gamitin ito para sa fault analysis. Bibigyan din natin ng pagsusuri ang iba't ibang uri ng koneksyon ng transformer at vector groups at ang kanilang implikasyon para sa power system protection at coordination.

Ano ang Vector Diagram?

Ang vector diagram ay isang diagram kung saan maaaring ipakita ang isa o higit pang mga vector. Ang vector ay isang bilang na may parehong magnitude at direksyon. Sa electrical engineering, alternating na bilang tulad ng voltages at currents ay kadalasang ipinapakita gamit ang vectors, dahil sila ay nagbabago sa magnitude at direksyon sa panahon.

Sa vector diagram, ang alternating quantities ay ipinapakita gamit ang arrows. Ang haba ng arrow ay kumakatawan sa rms value ng alternating quantity. Ang angular position ay kumakatawan sa phase angle ng quantity sa kinalabasan ng isang reference axis o ibang quantity. Ang arrowhead ay kumakatawan sa direksyon kung saan ang quantity ay nagsasagawa.

Kapag ang electrical quantity ay gumagana palayo mula sa source patungo sa load, ang vector na kumakatawan sa quantity ay itinuturing na positibo. Kapag ito ay gumagana patungo sa source mula sa load, ito ay itinuturing na negatibo.

Ano ang Vector Diagram ng isang Transformer?

Ang vector diagram ng isang transformer ay isang vector diagram na nagpapakita ng phasor relationships sa pagitan ng primary at secondary voltages at currents ng isang transformer. Ito rin ay nagpapakita ng phase shift at polarity ng transformer windings.

Ang vector diagram ng isang transformer ay maaaring iguhit para sa anumang uri ng transformer, tulad ng single-phase o three-phase, star o delta connected, o may iba't ibang winding configurations at vector groups.

Ang vector diagram ng isang transformer ay maaaring tumulong sa amin:

• Tukuyin ang equivalent circuit parameters ng isang transformer, tulad ng impedance, resistance, reactance, at losses.

• Analizin ang performance at efficiency ng isang transformer sa iba't ibang loading conditions, tulad ng no-load, full-load, over-load, o short-circuit.

• Identify at diagnose ang mga fault sa isang transformer o sa kanyang associated circuits, tulad ng open-circuit, short-circuit, earth-fault, o inter-turn fault.

• Piliin at coordinate ang mga protective devices para sa isang transformer, tulad ng fuses, circuit breakers, relays, o differential protection schemes.

• I-verify ang tama na koneksyon at polarity ng isang transformer sa panahon ng installation o commissioning.

Paano Gumuhit ng Vector Diagram ng isang Transformer?

Upang gumuhit ng vector diagram ng isang transformer, kailangan natin malaman ang sumusunod na impormasyon:

• Ang rated voltage at current ng primary at secondary windings ng transformer.

• Ang winding configuration at koneksyon ng transformer, tulad ng star o delta.

• Ang vector group ng transformer, na nagpapahiwatig ng phase shift at polarity ng windings.

• Ang load impedance at power factor ng transformer.

Ang mga hakbang upang gumuhit ng vector diagram ng isang transformer ay:

1. Pumili ng isang reference axis para sa diagram. Karaniwang pinipili ang horizontal axis bilang reference axis.

2. Guhitin ang primary voltage vector kasabay ng reference axis na may positive direction na tumuturo sa kanan. I-label ito bilang V1.

3. Guhitin ang secondary voltage vector na may haba na proporsyonal sa kanyang rms value at ang angle ay ayon sa kanyang vector group. I-label ito bilang V2.

4. Guhitin ang primary current vector na may haba na proporsyonal sa kanyang rms value at ang angle ay ayon sa kanyang power factor. I-label ito bilang I1. Ang direksyon ng I1 ay dapat na kabaligtaran ng V1 kung ang primary winding ay nagbibigay ng power sa secondary winding.

5. Guhitin ang secondary current vector na may haba na proporsyonal sa kanyang rms value at ang angle ay ayon sa kanyang power factor. I-label ito bilang I2. Ang direksyon ng I2 ay dapat na kabaligtaran ng V2 kung ang secondary winding ay tumatanggap ng power mula sa primary winding.

6. Guhitin ang load impedance vector na may haba na proporsyonal sa kanyang value at ang angle ay ayon sa kanyang power factor. I-label ito bilang ZL. Ang direksyon ng ZL ay dapat na kabaligtaran ng I2 kung ang load ay passive (resistive o inductive).

7. Guhitin ang anumang iba pang vectors na relevant para sa analysis, tulad ng impedance, resistance, reactance, losses, etc.

Halimbawa: Vector Diagram ng Single-Phase Transformer

Isaalang-alang natin ang single-phase transformer na may sumusunod na specifications:

• Rated primary voltage: 240 V

• Rated secondary voltage: 120 V

• Pabor