Vektorski diagram transformatorja: Pomembno orodje za analizo napak

Electrical4u

Polje: Osnovna elektrotehnika

China

A transformator je naprava, ki prenaša električno energijo iz enega kruga v drugega z elektromagnetsko indukcijo. Transformatori so široko uporabljeni v električnih sistemih za povečevanje ali zmanjševanje napetosti, ločevanje krugov in uravnavanje obremenitev. Transformatori se lahko razdelijo na različne vrste glede na njihovo konstrukcijo, navijanje in vektorjsko skupino.

Vektorjska diagrama transformatorja je grafični prikaz fazorskih odnosov med primarnimi in sekundarnimi napetostmi in toki transformatorja. To je bistveno orodje za razumevanje delovanja in vedenja transformatorja pri različnih delovnih pogoji in scenarijih nezgod.

V tem članku bomo razložili, kaj je vektorjska diagrama transformatorja, kako jo narisati in kako jo uporabiti za analizo nezgod. Tudi bomo obravnavali različne vrste povezav transformatorjev in vektorjske skupine ter njihove posledice za zaščito in uskladitev električnih sistemov.

Kaj je vektorjska diagrama?

Vektorjska diagrama je diagram, na katerem lahko predstavimo enega ali več vektorjev. Vektor je količina, ki ima velikost in smer. V elektriki se izmenične količine, kot so napetosti in toki, pogosto predstavljajo z vektorji, ker se njihova velikost in smer spreminjata s časom.

Na vektorjski diagrami so izmenične količine predstavljene s puščicami. Dolžina puščice predstavlja efektivno vrednost izmenične količine. Kotna lega predstavlja fazni kot količine glede na referenčno os ali drugo količino. Ostri konec puščice predstavlja smer, v kateri deluje količina.

Ko električna količina deluje od vira proti obremenitvi, je vektor, ki predstavlja količino, pozitiven. Ko pa deluje od obremenitve proti viru, je negativen.

Kaj je vektorjska diagrama transformatorja?

Vektorjska diagrama transformatorja je vektorjska diagrama, ki prikazuje fazorske odnose med primarnimi in sekundarnimi napetostmi in tokmi transformatorja. Prikazuje tudi fazni zamik in polaritet navijal transformatorja navijal.

Vektorjska diagrama transformatorja se lahko nariše za katerega koli tip transformatorja, kot so enofazni ali trifazni, zvezano ali trikotno povezani, ali z različnimi konfiguracijami navijal in vektorjskimi skupinami.

Vektorjska diagrama transformatorja nam pomaga:

Določiti ekvivalentne parametre vezja transformatorja, kot so impedanca, upornost, reaktancna, in izgube.
Analizirati delovanje in učinkovitost transformatorja pri različnih obremenitvenih pogoji, kot so brez obremenitve, polna obremenitev, pretresena obremenitev ali kratkoporočilo.
Prepoznati in diagnostikirati nezgode v transformatorju ali njegovih pripadajočih vezjih, kot so odprto vezje, kratkoporočilo, talne nezgode ali mehurske nezgode.
Izbrati in uskladiti zaščitne naprave za transformator, kot so varilnice, prekidišča, releji ali diferencialni zaščitni sistemi.
Preveriti pravilno povezavo in polaritet transformatorja med namestitvijo ali komisijoniranjem.

Kako narisati vektorjsko diagramo transformatorja?

Za risanje vektorjske diagrame transformatorja moramo vedeti naslednje informacije:

Nominirana napetost in tok primarnih in sekundarnih navijal transformatorja.
Konfiguracija in povezava navijal transformatorja, kot sta zvezna ali trikotna povezava.
Vektorjska skupina transformatorja, ki kaže fazni zamik in polaritet navijal.
Obremenitev in faktor moči transformatorja.

Koraki za risanje vektorjske diagrame transformatorja so:

Izberite referenčno os za diagram. Običajno se za referenčno os izbere horizontalna os.
Narišite vektor primarne napetosti vzdolž referenčne osi, z njegovo pozitivno smerjo, ki kaže desno. Označite ga z V1.
Narišite vektor sekundarne napetosti z dolžino, ki je sorazmerna z njeno efektivno vrednostjo, in kotom glede na njeno vektorjsko skupino. Označite ga z V2.
Narišite vektor primarnega toka z dolžino, ki je sorazmerna z njeno efektivno vrednostjo, in kotom glede na faktor moči. Označite ga z I1. Smer I1 bi morala biti nasprotna V1, če primarno navijalo opremljuje sekundarno navijalo.
Narišite vektor sekundarnega toka z dolžino, ki je sorazmerna z njeno efektivno vrednostjo, in kotom glede na faktor moči. Označite ga z I2. Smer I2 bi morala biti nasprotna V2, če sekundarno navijalo sprejema moč od primarnega navijala.
Narišite vektor obremenitve z dolžino, ki je sorazmerna z njeno vrednostjo, in kotom glede na faktor moči. Označite ga z ZL. Smer ZL bi morala biti nasprotna I2, če je obremenitev pasivna (uporna ali induktivna).
Narišite vse druge vektorje, ki so relevantni za analizo, kot so impedanca, upornost, reaktancna, izgube itd.