विशेष ट्रांसफॉर्मर के लिए उन्नत टर्न अनुपात परीक्षण: स्कॉट, इन्वर्स स्कॉट और वी-वी कनेक्शन

1 पारंपरिक टर्न अनुपात परीक्षण विधियों का त्रुटि विश्लेषण

QJ35 टर्न अनुपात ब्रिज और अन्य एकल-चरण-आधारित परीक्षक सभी दोहरे वोल्टमीटर सिद्धांत का उपयोग करते हैं। QJ35 हालांकि, ब्रिज संतुलन द्वारा विद्युत स्रोत की उतार-चढ़ाव की हस्तक्षेप दूर करता है। एक विद्युत स्रोत से तीन-चरण ट्रांसफार्मर अनुपात परीक्षण के लिए, संबंधित टर्मिनलों को शॉर्ट किया जाना चाहिए और डेटा को परिवर्तित किया जाना चाहिए, तीन-चरण परीक्षण को स्वतंत्र एकल-चरण मापन में बदल दिया जाता है, जिसमें √3 Yd रूपांतरण संपर्क समूहों पर आधारित होता है।

विशेष ट्रांसफार्मर, जिनके कनेक्शन मोड आम ट्रांसफार्मरों से भिन्न होते हैं, इस विधि से प्रमुख चुनौतियों का सामना करते हैं। स्कॉट ट्रांसफार्मर में प्राथमिक फेरी के विद्युत कनेक्शन होते हैं, जबकि रेक्टिफायर ट्रांसफार्मर में द्वितीयक कनेक्शन होते हैं। शॉर्ट किए गए चुंबकीय परिपथ के साथ एकल-चरण परीक्षण चरण कनेक्शनों को बदल देता है, जिससे अनुपात में प्रमुख विचलन होता है। यह भी प्राथमिक-द्वितीयक चरण अंतर का सटीक मापन नहीं कर सकता, जिससे कनेक्शन मोड का निर्धारण असंभव हो जाता है।

2 विशेष ट्रांसफार्मरों के टर्न अनुपात और कनेक्शन मोड के परीक्षण विधियाँ

विशेष ट्रांसफार्मरों (पूर्व विश्लेषण के अनुसार) के टर्न अनुपात का प्रभावी परीक्षण करने के लिए, तीन-चरण (120° चरण अंतर, मानक) या दो-चरण (90° चरण अंतर, इन्वर्स स्कॉट ट्रांसफार्मर के लिए) विद्युत स्रोत आउटपुट का उपयोग करें। महत्वपूर्ण: ट्रांसफार्मर के वास्तविक संचालन के अनुसार परीक्षण करें, ~110V लगाएँ, प्राथमिक-द्वितीयक वोल्टेज अनुपात और चरण अंतर मापें टर्न अनुपात और कनेक्शन मोड निर्धारित करने के लिए।

आंकड़े 2 में, (N,n) उपकरण सिग्नल ग्राउंड है। ट्रांसफार्मर के उच्च-वोल्टेज पक्ष पर मानक तीन-चरण वोल्टेज लगाएँ, सिग्नल ग्राउंड के सापेक्ष चरण वोल्टेज (U_A, U_B, U_C, U_a, U_b, U_c) मापें। वेक्टर संचालन का उपयोग करके लाइन वोल्टेज (U_AB, U_BC, U_CA, U_ab, U_bc, U_ca) की गणना करें। परिभाषा के अनुसार टर्न अनुपात (K_AB/_ab, K_BC/_bc, K_CA/_ca) निर्धारित करें, और UAB-Uab कोण अंतरों द्वारा समूह निर्धारित करें। इन्वर्स स्कॉट ट्रांसफार्मर के लिए, उच्च-वोल्टेज पक्ष पर 90° दो-चरण वोल्टेज लगाएँ; समान रूप से टर्न अनुपात और चरण अंतर मापें। यह विधि परीक्षण चुंबकीय परिपथ को ट्रांसफार्मर के कार्यशील चुंबकीय परिपथ के साथ संरेखित करती है, जिससे परिणाम वास्तविक टर्न अनुपात और कनेक्शन मोड को प्रतिबिंबित करते हैं।

3 परीक्षक का कार्य सिद्धांत

बड़े पैमाने पर एकीकृत सर्किटों के तेजी से विकास, विद्युत स्रोत उपकरणों की प्रदर्शन सुधार, और डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग तकनीक के गहन विकास के साथ, ऊपर उल्लिखित विचारों के अनुसार विशेष टर्न अनुपात परीक्षण उपकरणों का डिजाइन अब मूल रूप से संभव है। उपकरण लगभग तीन भागों में विभाजित किया जा सकता है: विद्युत स्रोत, बहु-चैनल सिग्नल उच्च-गति संग्रह, और डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग।

विशेष कनेक्शन मोड वाले ट्रांसफार्मर पर टर्न अनुपात परीक्षण करने के लिए, संतुलित तीन-चरण विद्युत स्रोत या 90° चरण अंतर वाले दो-चरण विद्युत स्रोत का उपयोग किया जाना चाहिए। एक सेट सिग्नल एनालॉग उपकरणों द्वारा भेजा जाता है, और विद्युत उपकरणों द्वारा विस्तारित करने के बाद, तीन-चरण एसी वोल्टेज आउटपुट किया जाता है, ताकि वास्तविक संचालन स्थितियों में विशेष ट्रांसफार्मर का परीक्षण किया जा सके। परीक्षण के परिणामों पर उपकरण विद्युत स्रोत (AC 220 V) की उतार-चढ़ाव के प्रभाव को कम करने के लिए, मानक विद्युत स्रोत का आउटपुट अपेक्षाकृत उच्च स्थिरता का होना चाहिए।

कई वेक्टर संचालनों के साथ, प्राथमिक और द्वितीयक पक्षों के बीच सही कनेक्शन मोड और चरण कोण अंतर सुनिश्चित करने के लिए, कम से कम 6 चैनलों के सिग्नलों को एक साथ संग्रहित किया जाना चाहिए, अर्थात् उच्च-वोल्टेज पक्ष पर 3 चैनल और निम्न-वोल्टेज पक्ष पर 3 चैनल। उपकरण एक सिंगल-चिप माइक्रोकंट्रोलर और एक FPGA के संयोजन पर आधारित संरचनात्मक डिजाइन अपनाता है। FPGA 6 चैनलों के सिग्नलों के संक्रमण संग्रह और डेटा स्टोरेज को पूरा करता है, और सिंगल-चिप माइक्रोकंट्रोलर डेटा प्रोसेसिंग और आउटपुट के लिए जिम्मेदार होता है।

परीक्षण स्थल पर विभिन्न जटिल विद्युत-चुंबकीय हस्तक्षेपों से परीक्षण डेटा पर प्रभाव को रोकने के लिए, परीक्षण विद्युत स्रोत के AC सिग्नल के मूल तरंग के अलावा विभिन्न हस्तक्षेप सिग्नलों को दूर करें, और प्रत्येक चैनल के सिग्नलों पर तेज फूरियर रूपांतरण एल्गोरिथ्म का उपयोग करके डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग करें, ताकि विरोधी-हस्तक्षेप का उद्देश्य प्राप्त किया जा सके। तेज फूरियर रूपांतरण का उपयोग करके, प्रत्येक चैनल के सिग्नलों की वेक्टर जानकारी और प्राथमिक-द्वितीयक पक्षों के बीच चरण कोण अंतर सुविधाजनक रूप से प्राप्त किया जा सकता है, और फिर चरण कोण अंतर और कनेक्शन मोड की गणना की जा सकती है।

तीन-चरण परीक्षण विद्युत स्रोत पर मापन के त्रुटि प्रभाव से बचने के लिए, जब परीक्षण चरण वोल्टेज 80 V हो, तो विद्युत स्रोत वोल्टेज का एम्प्लिट्यूड असंतुलन बेहतरीन रूप से ±0.04 V, और चरण असंतुलन बेहतरीन रूप से ±0.04° होना चाहिए।

4 स्कॉट और इन्वर्स स्कॉट ट्रांसफार्मरों के मापित परिणाम

ऊपर उल्लिखित विचारों के अनुसार विकसित विशेष ट्रांसफार्मर टर्न अनुपात परीक्षक का एक उपस्थिति में परीक्षण किया गया है, और मापित डेटा तालिका 1 में दिखाया गया है।

तालिका 1 से स्पष्ट है कि तीन-चरण वोल्टेज स्रोत पर आधारित विशेष ट्रांसफार्मर परीक्षक दो प्रकार के विशेष ट्रांसफार्मरों के टर्न अनुपात परीक्षण को सफलतापूर्वक पूरा कर चुका है, और चरण कोण अंतर भी वास्तविक ट्रांसफार्मर की आवश्यकताओं को पूरा करता है। तालिका 1 में चरण कोण अंतर मान उनके संबंधित स्तंभों में परिभाषित चरण कोण अंतर हैं, और an - bn निम्न-वोल्टेज पक्ष पर चरण-से-चरण कोण अंतर को दर्शाता है।

5 V-v कनेक्टेड ट्रांसफार्मरों का परीक्षण

V-v कनेक्टेड ट्रांसफार्मर का कनेक्शन मोड और वोल्टेज वेक्टर आरेख स्कॉट ट्रांसफार्मर से भिन्न होता है। हालांकि, उनकी सामान्य विशेषता यह है कि वे असंतुलित लोडों की आवश्यकता को पूरा करने के लिए तीन-चरण विद्युत स्रोत को निश्चित चरण अंतर वाले दो-चरण विद्युत स्रोत में परिवर्तित करते हैं। इसलिए, एक ही मापन विधि का उपयोग किया जा सकता है। आंकड़े 3 और 4 इन दो कनेक्शन मोडों के कनेक्शन आरेख और वोल्टेज वेक्टर आरेख दिखाते हैं।

V-v कनेक्शन मोड के तहत द्वितीयक पक्ष पर दो-चरण वोल्टेज के बीच चरण अंतर 60° होता है, जो स्कॉट मोड में 90° के बजाय होता है, इसलिए टर्न अनुपात की सापेक्ष त्रुटि की गणना करते समय उपकरण द्वारा दिए गए परिणाम अलग होते हैं।

BZJT-I परीक्षक के साथ परीक्षण करते समय, "स्कॉट" मोड का चयन करें और फिर स्विच बंद करके मापन शुरू करें।

यहाँ मानक टर्न अनुपात परीक्षित ट्रांसफार्मर के उच्च-वोल्टेज पक्ष पर तीन चरणों के लाइन वोल्टेज और निम्न-वोल्टेज पक्ष पर एकल चरण के वोल्टेज U_ab/U_αn या U_ab/U_βn का अनुपात होता है। निम्न संरचना आरेख में, a और b स्कॉट ट्रांसफार्मर के α और β के लिए संबंधित हैं, और आरेख में n, α और β चरणों के सामान्य टर्मिनल के लिए संबंधित है।

तालिका 2 स्कॉट ट्रांसफार्मर के परीक्षण परिणाम दिखाती है। "AB/ab" आइटम की त्रुटि की गणना करते समय, उपकरण आंतरिक रूप से इनपुट मानक टर्न अनुपात को 1.4142 से विभाजित करके गणना के आधार के रूप में लेता है। V-v कनेक्टेड ट्रांसफार्मर के लिए, द्वितीयक पक्ष पर दो-चरण वोल्टेज के बीच 60° चरण अंतर होने के कारण, सापेक्ष त्रुटि की गणना में 41.42% का निश्चित अंतर शामिल होता है, लेकिन टर्न अनुपात का वास्तविक मापित मान सही होता है।

V-v कनेक्टेड ट्रांसफार्मर के लिए, दो चरण कोण अंतरों के मान -60.000° (द्वितीयक पक्ष पर चरण वोल्टेजों का चरण अंतर) और -300.00° (प्राथमिक और द्वितीयक पक्षों के बीच लाइन वोल्टेजों का चरण अंतर) होने चाहिए।

6 निष्कर्ष

एकल-चरण परीक्षण विद्युत स्रोत का उपयोग करके जटिल कनेक्शन मोड वाले विशेष ट्रांसफार्मरों के टर्न अनुपात और कनेक्शन मोड के मापन की आवश्यकताओं को पूरा नहीं किया जा सकता। उपस्थिति और विशेष ट्रांसफार्मर निर्माताओं के टर्न अनुपात परीक्षण कार्य के लिए, मापन के लिए तीन-चरण परीक्षण विद्युत स्रोत मोड का चयन किया जाना चाहिए। तीन-चरण मानक वोल्टेज स्रोत के आउटपुट पर आधारित और उच्च-गति संक्रमण संग्रह तकनीक और डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग तकनीक से समर्थित विशेष टर्न अनुपात परीक्षक, टर्न अनुपात और कनेक्शन मोड के परीक्षण को अच्छी तरह से पूरा कर सकता है।