آزمون گروه برداری ترانسفورماتور برق

تعریف آزمون گروه برداری

آزمون گروه برداری ترانسفورماتور فاز و تفاوت زاویه‌ای را بررسی می‌کند تا اطمینان حاصل شود که ترانسفورماتورها می‌توانند به صورت موازی عمل کنند.

آزمون گروه برداری ترانسفورماتور

گروه برداری ترانسفورماتور برای عملکرد موفقیت‌آمیز ترانسفورماتورها به صورت موازی ضروری است. هر ترانسفورماتور برق باید در کارخانه با آزمون گروه برداری مورد بررسی قرار گیرد تا اطمینان حاصل شود که با گروه برداری مشخص شده توسط مشتری مطابقت دارد.

ترتیب فاز، یا ترتیبی که فاز‌ها به ولتاژ پیک خود می‌رسند، باید برای ترانسفورماتورهایی که به صورت موازی عمل می‌کنند یکسان باشد. در غیر این صورت، هر جفت فاز در طول چرخه کوتاه خواهد شد.

عدة اتصالات ثانویه مختلف در نظر گرفته می‌شود با توجه به اتصالات سه‌فاز اصلی در یک ترانسفورماتور سه‌فاز. بنابراین برای ولتاژ سه‌فاز اصلی یکسان، ممکن است ولتاژهای ثانویه سه‌فاز با اندازه‌ها و فازهای مختلف برای اتصالات داخلی مختلف ترانسفورماتور وجود داشته باشد.

برای درک بهتر، با یک مثال جامع بحث کنیم.

می‌دانیم که، سیم‌پیچ‌های اصلی و ثانویه روی هر یک از دسته‌ها دارای ولتاژ القایی در فاز زمانی هستند. دو ترانسفورماتور با تعداد دوران اصلی یکسان و سیم‌پیچ‌های اصلی متصل به ستاره را در نظر بگیرید.

تعداد دوران ثانویه در هر فاز در هر دو ترانسفورماتور نیز یکسان است. اما ترانسفورماتور اول دارای سیم‌پیچ ثانویه متصل به ستاره و ترانسفورماتور دوم دارای سیم‌پیچ ثانویه متصل به مثلث است. اگر ولتاژ یکسان در اصلی هر دو ترانسفورماتور اعمال شود، ولتاژ القایی در هر فاز ثانویه در فاز زمانی با فاز اصلی مربوطه خود خواهد بود، زیرا سیم‌پیچ‌های اصلی و ثانویه هر فاز روی یک دسته در هسته ترانسفورماتور پیچیده شده‌اند.

در ترانسفورماتور اول، به دلیل اتصال ستاره‌ای ثانویه، ولتاژ خط ثانویه ۳ برابر ولتاژ القایی هر فاز ثانویه است. اما در ترانسفورماتور دوم که ثانویه‌اش به مثلث متصل است، ولتاژ خط برابر با ولتاژ القایی هر فاز ثانویه است. اگر نمودار برداری ولتاژ خط ثانویه هر دو ترانسفورماتور را بررسی کنیم، به راحتی می‌توانیم یک تفاوت زاویه‌ای ۳۰ درجه‌ای بین ولتاژ خط این ترانسفورماتورها پیدا کنیم.

اگر سعی کنیم این ترانسفورماتورها را به صورت موازی به کار بگیریم، یک جریان چرخشی بین آنها جریان خواهد یافت به دلیل تفاوت زاویه‌ای بین ولتاژ خط ثانویه آنها. این تفاوت فازی جبران نمی‌شود. بنابراین، ترانسفورماتورهایی با اختلاف فاز ولتاژ ثانویه نمی‌توانند برای عملکرد موازی ترانسفورماتورها استفاده شوند.

جدول زیر اتصالاتی را نشان می‌دهد که ترانسفورماتورها می‌توانند به صورت موازی عمل کنند، با در نظر گرفتن ترتیب فاز و تفاوت‌های زاویه‌ای. بر اساس روابط برداری آنها، ترانسفورماتورهای سه‌فاز به گروه‌های برداری مختلف تقسیم‌بندی می‌شوند. ترانسفورماتورهایی که در یک گروه برداری هستند می‌توانند به راحتی به صورت موازی به کار گرفته شوند اگر شرایط دیگر عملکرد موازی را برآورده کنند.

روند آزمون گروه برداری ترانسفورماتور

فرض کنید یک ترانسفورماتور YNd11 داریم.

• نقطه نوترال سیم‌پیچ متصل به ستاره را با زمین متصل کنید.

• 1U از ولتاژ بالا و 2W از ولتاژ پایین را به هم متصل کنید.

• ولتاژ سه‌فاز 415 V را به ترمینال‌های ولتاژ بالا اعمال کنید.

• ولتاژ بین ترمینال‌های 2U-1N، 2V-1N، 2W-1N، یعنی ولتاژ بین هر ترمینال ولتاژ پایین و نوترال ولتاژ بالا را اندازه‌گیری کنید.

• همچنین ولتاژ بین ترمینال‌های 2V-1V، 2W-1W و 2V-1W را اندازه‌گیری کنید.

برای ترانسفورماتور YNd11، خواهیم داشت،

2U-1N > 2V-1N > 2W-1N

2V-1W > 2V-1V یا 2W-1W .

آزمون گروه برداری ترانسفورماتور برای گروه‌های دیگر نیز می‌تواند به صورت مشابه انجام شود.