Advanced na Pagsusuri ng Ratio ng Turn para sa mga Espesyal na Transformer: Scott Inverse Scott at V-v Connections
1 Pag-aanalisa ng mga Tradisyonal na Paraan sa Pagsusuri ng Ratio ng Bilang ng Giro
Ang QJ35 turn ratio bridge at iba pang mga tester na batay sa iisang phase ay gumagamit ng prinsipyong double-voltmeter. Ang QJ35, gayunpaman, ay nagwawala ng interference mula sa pagbabago ng supply ng kuryente sa pamamagitan ng balanse ng bridge. Para sa pagsusuri ng ratio ng bilang ng giro ng three-phase transformer gamit ang iisang supply ng kuryente, kailangan mong ma-short ang mga nakaugnay na terminal at i-convert ang data, na nagpapalit ng three-phase tests sa independent na single-phase measurements, kasama ang √3 Yd conversion batay sa connection groups.
Ang mga espesyal na transformers, na may iba't ibang paraan ng koneksyon kaysa sa standard, ay nakakaharap sa malaking hamon sa pamamagitan ng ganitong paraan. Ang Scott transformers ay may primary winding electrical connections, habang ang rectifier transformers naman ay may secondary ones. Ang single-phase testing na may magnetic circuit na na-short ay nagbabago ng mga koneksyon ng phase, na nagdudulot ng malaking pagbabago sa ratio. Ito rin ay hindi makakapagtantiya ng tama ang primary-secondary phase differences, kaya hindi ito makakapaghuhusga ng connection mode.
2 Mga Paraan sa Pagsusuri ng Ratio ng Bilang ng Giro at Connection Mode ng Espesyal na Transformers
Upang mabuti at epektibong suriin ang ratio ng bilang ng giro ng espesyal na transformers (batay sa naunang analisis), gamitin ang three-phase (120° phase difference, standard) o two-phase (90° phase difference, para sa inverse Scott transformers) power supply outputs. Ang susi: suriin batay sa aktwal na operasyon ng transformer, ilapat ang ~110V, sukatin ang primary-secondary voltage ratios at phase differences upang matukoy ang ratio ng bilang ng giro at connection mode.
Sa Figure 2, (N,n) ang instrument signal ground. Ilapat ang standard three-phase voltage sa high-voltage side ng transformer, sukatin ang phase voltages (UA, UB, UC, Ua, Ub, Uc) relative sa signal ground. Gumamit ng vector operations upang kalkulahin ang line voltages (UAB, UBC, UCA, Uab, Ubc, Uca). Tuklasin ang turn ratios (KAB/ab, KBC/bc, KCA/ca) batay sa definisyon, at tuklasin ang groups sa pamamagitan ng UAB-Uab angle differences. Para sa inverse Scott transformers, ilapat ang 90° two-phase voltage sa high-voltage side; parehong sukatin ang turn ratios at phase differences. Ang paraang ito ay naglilinhang ang test magnetic circuit sa working magnetic circuit ng transformer, na nag-aasigurado na ang resulta ay tumutugon sa aktwal na turn ratios at connection modes.
3 Pamamaraan ng Pagtrabaho ng Tester
Sa mabilis na pag-unlad ng large-scale integrated circuits, ang pag-improve ng performance ng mga power source devices, at ang malalim na pag-evolve ng digital signal processing technology, ngayon ay halos posible na disenyan ang espesyal na turn ratio testing instruments ayon sa nabanggit na ideya. Ang instrumento ay maaaring hatiin sa tatlong bahagi: power source, multi-channel signal high-speed acquisition, at digital signal processing.
Upang magsagawa ng turn ratio test sa isang transformer na may espesyal na wiring method, kailangan ng balanced three-phase power supply o two-phase power supply na may 90° phase difference. Isinendihan ng analog device ang set signal, at pagkatapos nitong ma-amplify ng power device, inilalabas ang three-phase AC voltage, upang maisagawa ang test ng espesyal na transformer sa aktwal na kondisyon ng operasyon. Upang bawasan ang epekto ng pagbabago ng supply ng kuryente ng instrument (AC 220 V) sa resulta ng test, kailangan ng output ng standard power supply na magkaroon ng mataas na estabilidad.
Dahil sa kinasasangkutan ng maraming vector operations, upang masiguro ang tama na connection mode at ang phase angle difference sa pagitan ng primary at secondary sides, kailangan ng hindi bababa sa 6 channels ng signals na ma-collect nang sabay-sabay, na ang ibig sabihin ay 3 channels ng voltages sa high-voltage side at 3 channels ng voltages sa low-voltage side. Ang instrumento ay gumagamit ng structural design ng single-chip microcomputer na pinagsamantalahan ng FPGA. Ang FPGA ang nagtatapos ng synchronous sampling at data storage ng 6 channels ng signals, at ang single-chip microcomputer ang responsable sa data processing at output.
Upang maiwasan ang epekto ng iba't ibang komplikadong electromagnetic interferences sa test data sa lugar ng test, alisin ang iba pang mga interference signals maliban sa fundamental wave ng AC signal ng test power supply, at gumamit ng fast Fourier transform algorithm upang gawin ang digital signal processing sa bawat channel ng signals, upang matamo ang layunin ng anti-interference. Sa pamamagitan ng fast Fourier transform, maaari nang madaliang makamit ang vector information ng bawat channel ng signals at ang phase angle difference sa pagitan ng primary at secondary sides, at pagkatapos ay maaaring makalkula ang phase angle difference at connection mode.
Upang maiwasan ang epekto ng error ng three-phase test power supply sa pagsukat, kapag ang test phase voltage ay 80 V, ang amplitude unbalance degree ng supply voltage ay dapat mas mahusay kaysa ±0.04 V, at ang phase unbalance degree ay dapat mas mahusay kaysa ±0.04°.
4 Nagsukat na Resulta ng Scott at Inverse Scott Transformers
Ang espesyal na transformer turn ratio tester na isinagawa ayon sa nabanggit na ideya ay nasubok sa isang substation, at ang nagsukat na data ay ipinapakita sa Table 1.
Makikita sa Table 1 na ang espesyal na transformer tester na batay sa three-phase voltage source ay matagumpay na natapos ang turn ratio test ng dalawang uri ng espesyal na transformers, at ang phase angle difference ay sumasang-ayon sa pangangailangan ng aktwal na transformer. Ang phase angle difference values sa Table 1 ay ang phase angle differences na inilalarawan sa kanilang mga hinahanap na column, at an-bn ang nangangahulugan ng phase-to-phase angle difference sa low-voltage side.
5 Pagsusuri ng V-v Connected Transformers
Ang wiring mode at voltage vector diagram ng V-v connected transformer ay iba mula sa Scott transformer. Gayunpaman, ang kanilang karaniwang katangian ay ang pagkakawala ng three-phase power supply sa two-phase power supply na may fixed phase difference upang tugunan ang pangangailangan ng unbalanced loads. Kaya, maaaring gamitin ang parehong paraan ng pagsukat. Ang Figures 3 at 4 ay nagpapakita ng wiring diagrams at voltage vector diagrams ng mga itong dalawang wiring modes.
Dahil ang phase difference sa pagitan ng two-phase voltages sa secondary side sa ilalim ng V-v connection mode ay 60°, hindi 90° sa Scott mode, ang resulta na ibinibigay ng instrumento ay iba kapag kinalkula ang relative error ng turn ratio.
Kapag nag-test gamit ang BZJT-I tester, piliin ang "Scott" mode at pagkatapos ay isara ang switch upang simulan ang pagsukat.
Dapat tandaan na ang standard turn ratio dito ay tumutukoy sa ratio ng line voltage ng three phases sa high-voltage side ng sinasagawang transformer sa voltage ng single phase sa low-voltage side Uab/Uαn o Uab/Uβn. Sa structural diagram sa ibaba, ang a at b ay tumutugon sa α at β ng Scott transformer, at ang n sa diagram ay tumutugon sa common terminal ng α at β phases.
Ipinalalathala sa Table 2 ang mga resulta ng pagsusuri ng Scott transformer. Kapag kinalkula ang error ng item na "AB/ab", ang instrumento ay naghihiwalay ng input na standard turn ratio sa 1.4142 bilang benchmark ng kalkulasyon. Para sa V-v connected transformer, dahil ang phase difference sa pagitan ng two-phase voltages sa secondary side ay 60°, isinasama ang fixed difference ng 41.42% sa kalkulasyon ng relative error, ngunit ang aktwal na sukat ng turn ratio ay tama.
Para sa V-v connected transformer, ang mga value ng dalawang phase angle differences ay dapat na –60.000° (phase difference ng phase voltages sa secondary side) at –300.00° (phase difference ng line voltages sa pagitan ng primary at secondary sides).
6 Kasimpulan
Ang paggamit ng single-phase test power supply ay hindi maaaring tugunan ang mga pangangailangan sa pagsukat ng turn ratio at connection mode ng espesyal na transformers na may komplikadong wiring modes. Upang mapagkasya ang trabahong pagsusuri ng turn ratio sa lugar at sa mga tagagawa ng espesyal na transformers, dapat piliin ang three-phase test power supply mode para sa pagsukat. Ang espesyal na turn ratio tester, na batay sa output ng three-phase standard voltage source at suportado ng high-speed synchronous acquisition technology at digital signal processing technology, ay maaaring matagumpay na matapos ang mga test ng turn ratio at connection mode.
