Rajah Vektor Penjana: Alat Penting untuk Analisis Kerosakan

Peralatan transformer adalah peralatan yang mentransfer tenaga elektrik dari satu litar ke litar lain melalui induksi elektromagnet. Transformer banyak digunakan dalam sistem kuasa untuk meningkatkan atau menurunkan voltan, mengasingkan litar, dan menyeimbangkan beban. Transformer boleh diklasifikasikan menjadi pelbagai jenis berdasarkan pembinaannya, konfigurasi belitan, dan kumpulan vektor.

Diagram vektor transformer adalah perwakilan grafik hubungan fazor antara voltan utama dan sekunder serta arus transformer. Ia adalah alat penting untuk memahami prestasi dan tingkah laku transformer di bawah pelbagai keadaan operasi dan skenario kesilapan.

Dalam artikel ini, kami akan menjelaskan apa itu diagram vektor transformer, bagaimana cara menggambarnya, dan bagaimana menggunakan diagram tersebut untuk analisis kesilapan. Kami juga akan membincangkan pelbagai jenis sambungan transformer dan kumpulan vektor serta implikasinya bagi perlindungan dan koordinasi sistem kuasa.

Apakah Diagram Vektor?

Diagram vektor adalah diagram di mana satu atau lebih vektor boleh direpresentasikan. Vektor adalah kuantiti yang mempunyai magnitud dan arah. Dalam kejuruteraan elektrik, kuantiti bergantian seperti voltan dan arus sering direpresentasikan oleh vektor, kerana mereka berubah dalam magnitud dan arah dengan masa.

Pada diagram vektor, kuantiti bergantian direpresentasikan oleh anak panah. Panjang anak panah mewakili nilai rms kuantiti bergantian. Posisi sudut mewakili sudut fasa kuantiti berkenaan dengan paksi rujukan atau kuantiti lain. Hujung anak panah mewakili arah di mana kuantiti bertindak.

Apabila kuantiti elektrik bertindak jauh dari sumber menuju beban, vektor yang mewakili kuantiti tersebut dianggap positif. Apabila ia bertindak ke arah sumber dari beban, ia dianggap negatif.

Apakah Diagram Vektor Transformer?

Diagram vektor transformer adalah diagram vektor yang menunjukkan hubungan fazor antara voltan dan arus utama dan sekunder transformer. Ia juga menunjukkan perubahan fasa dan polariti belitan transformer.

Diagram vektor transformer boleh dilukis untuk sebarang jenis transformer, seperti single-fasa atau tiga-fasa, sambungan bintang atau delta, atau dengan konfigurasi belitan dan kumpulan vektor yang berbeza.

Diagram vektor transformer dapat membantu kita:

• Menentukan parameter litar setara transformer, seperti impedans, radian, reaktans, dan kehilangan.

• Menganalisis prestasi dan kecekapan transformer di bawah pelbagai keadaan beban, seperti tanpa beban, beban penuh, beban berlebihan, atau korsleting.

• Mengenal pasti dan mendiagnosis kesilapan pada transformer atau litar yang berkaitan, seperti litar terbuka, korsleting, kesilapan ke bumi, atau kesilapan antara belitan.

• Memilih dan mengkoordinasikan peranti pelindung untuk transformer, seperti fuse, penutup litar, relai, atau skema perlindungan pembezaan.

• Memastikan sambungan dan polariti transformer yang betul semasa pemasangan atau komisioning.

Bagaimana Cara Menggambar Diagram Vektor Transformer?

Untuk menggambar diagram vektor transformer, kita perlu mengetahui maklumat berikut:

• Voltan dan arus bernilai nominal belitan utama dan sekunder transformer.

• Konfigurasi dan sambungan belitan transformer, seperti bintang atau delta.

• Kumpulan vektor transformer, yang menunjukkan perubahan fasa dan polariti belitan.

• Impedans beban dan faktor kuasa transformer.

Langkah-langkah untuk menggambar diagram vektor transformer adalah:

1. Pilih paksi rujukan untuk diagram. Biasanya, paksi mendatar dipilih sebagai paksi rujukan.

2. Gambar vektor voltan utama sepanjang paksi rujukan dengan arah positifnya menunjuk ke kanan. Berlabel sebagai V1.

3. Gambar vektor voltan sekunder dengan panjangnya proporsional kepada nilai rms dan sudutnya mengikut kumpulan vektornya. Berlabel sebagai V2.

4. Gambar vektor arus utama dengan panjangnya proporsional kepada nilai rms dan sudutnya mengikut faktor kuasanya. Berlabel sebagai I1. Arah I1 harus berlawanan dengan V1 jika belitan utama menyediakan kuasa kepada belitan sekunder.

5. Gambar vektor arus sekunder dengan panjangnya proporsional kepada nilai rms dan sudutnya mengikut faktor kuasanya. Berlabel sebagai I2. Arah I2 harus berlawanan dengan V2 jika belitan sekunder menerima kuasa dari belitan utama.

6. Gambar vektor impedans beban dengan panjangnya proporsional kepada nilainya dan sudutnya mengikut faktor kuasanya. Berlabel sebagai ZL. Arah ZL harus berlawanan dengan I2 jika beban adalah pasif (resistif atau induktif).

7. Gambar vektor lain yang relevan untuk analisis, seperti impedans, radian, reaktans, kehilangan, dll.

Contoh: Diagram Vektor Transformer Fasa Tunggal

Mari kita pertimbangkan transformer fasa tunggal dengan spesifikasi berikut:

• Voltan bernilai nominal utama: 240 V

• Voltan bernilai nominal sekunder: 120 V

• Arus bernilai nominal utama: 10 A

• Arus bernilai nominal sekunder: 20 A