Trafon muuntopariteettitestaus – piirikaavio ja toiminta

Kahden kympin muuntimien navakkuus

Kahden kympin muuntimissa yksi kympin pää on aina positiivinen suhteessa toiseen missä tahansa hetkessä. Muuntimen navakkuus viittaa siihen, miten indukoituja jännitteitä korkeajännite- (KV) ja alijännite- (AJ) kympien välillä suhteutetaan. Käytännössä kympien päät tuodaan ulos johtojen muodossa, ja navakkuus määrittelee, miten nämä johtot ja merkitään.

Muuntimen navakkuuden merkitys

Navakkuuden ymmärtäminen on kriittistä useille toiminnallisille ja insinöörityöläisille tehtäville:

• Mittaumuksissa käytettävien muuntimien (CT:t ja PT:t) yhdistäminen:Oikea navakkuus varmistaa voimasysteemien sähkövirran ja jännitteen tarkka mittaus.

• Suojarelevien yhteistyö:Oikea navakkuus on välttämätöntä relevien virheiden havaitsemisen ja luotettavan toiminnan kannalta.

• Kolmifasisten muuntimien rakennus:Navakkuus määrittelee, miten yksifasiset kympit yhdistetään kolmifaseisiin konfiguraatioihin (esim. delta tai tähti).

• Paralleelinen muuntimien toiminta:Paralleelissä toimivien muuntimien on oltava samankaltainen navakkuus, jotta voidaan välttää kiertovirrat ja magneettivirtaan kumoaminen.

Päätepisteiden merkintätavat ja navakkuuden tunnistaminen

Sen sijaan, että käytettäisiin perinteisiä pistemerkitsejä, on usein selkeämpää käyttää H1/H2 ensisijaiselle (KV) kympille ja X1/X2 toissijaiselle (AJ) kympille navakkuuden ilmaisemiseksi:

• H1 ja H2: Ensimmäisen kympin päätepisteiden merkit, jotka ilmaisevat HV-kympin alkupään ja loppupään.

• X1 ja X2: Vastaavat merkit toisen kympin päätepisteille (LV-puolella).

Navakkuustesteissä nämä merkit auttavat tunnistamaan:

• Hetkellinen jännitteen suhde KV- ja AJ-kympien välillä (esim. H1 ja X1 ovat "samassa vaiheessa", jos navakkuus on lisäteho).

• Onko muuntimella lisäteho (sarja-apu) tai vähennysteho (sarja-vastustus), mikä vaikuttaa siihen, miten kympit yhdistetään piireihin.

Tärkeä huomio

Väärä navakkuus voi johtaa seuraaviin:

• Virheellisiin mittaustuloksiin mittaumuksissa käytetyissä muuntimissa.

• Epätoimiviin suojareleihin.

• Liian suuri kiertovirta tai liikalämpöisyys paralleelissä yhdistettyjen muuntimien välillä.

Selkeiden päätepistemerkitsemisten (H1/H2 ja X1/X2) standardoimalla insinöörit ja tekniset voivat varmistaa oikean muuntimen navakkuuden, mikä parantaa voimasysteemien turvallisuutta, luotettavuutta ja tehokkuutta.

Muuntimen navakkuus
Pistemerkin konventio (tai pistemerkinotation) on yleinen menetelmä muuntimen kympien navakkuuden ilmaisemiseksi.

Muuntimen navakkuus ja pistemerkin konventio

Kuvassa A on asetettu kaksi pistettä samaan puoleen ensisijaiseen ja toissijaiseen kymppeen. Tämä osoittaa, että virta, joka tulee ensisijaisen kympin pistemerkitettyyn päätepisteeseen, on samansuuntaista kuin virta, joka lähtee toissijaisen kympin pistemerkitystä päätepisteestä. Jännitteet pistemerkitetyillä päätepisteillä ovat siis samassa vaiheessa – jos ensisijaisen kympin pistemerkitetty piste on positiivinen, myös toissijaisen kympin pistemerkitetty piste on positiivinen.

Kuvassa B pistemerkit on sijoitettu vastakkaisiin puolisiin kympien välillä, mikä osoittaa, että kympit on rullattu vastakkaisiin suuntiin ytimen ympärille. Tässä tapauksessa pistemerkitetyllä pisteellä olevat jännitteet ovat eri vaiheessa: ensisijaisen kympin pistemerkitetyllä pisteellä oleva positiivinen jännite vastaa toissijaisen kympin pistemerkitetyllä pisteellä olevaa negatiivista jännitettä.

Lisäteho vs. Vähennysteho

Muuntimen navakkuus voidaan luokitella lisätehon tai vähennystehon mukaan. Määrittääksesi, mikä tyyppi soveltuu, yhdistä ensisijaisen kympin yksi päätepiste toissijaisen kympin yhteen päätepisteeseen ja kiinnitä voltmeteri molempien kympien jäljelle jääviin päätepisteisiin.

Lisäteho

• Voltmeterin lukema: Mittaa ensisijaisen jännitteen VA ja toissijaisen jännitteen VB summa, merkitty VC.

• Kaava: VC = VA + VB.

• Kympien konfigurointi: Kympit on suunnattu siten, että niiden magneettivirrat vastustavat toisiaan, kun virta kulkee pistemerkitettyihin päätepisteisiin.

Lisätehon piirikaavio on näkyvissä alla olevassa kuvassa.

Vähennysteho

Vähennystehossa voltmeteri mittaa erotuksen ensisijaisen ja toissijaisen jännitteen välillä. Merkitty VC, voltmeterin lukema ilmaistaan yhtälöllä:

Vähennystehon piirikaavio on näkyvissä alla olevassa kuvassa.

Navakkuustestin piirikaavio

Navakkuustestin piirikaavio on näkyvissä alla olevassa kuvassa.

Muuntimien navakkuustesti

Ensisijaisen kympin päätepisteet merkitään A1, A2, ja toissijaisen kympin päätepisteet a1, a2. Kuten kuvassa näkyy, voltmeteri VA yhdistetään ensisijaiseen kymppeen, VB toissijaiseen kymppeen, ja VC ensisijaisen päätepisteen A1 ja toissijaisen päätepisteen a1 välille.

Autotransformatoria käytetään tarjoamaan muuttuva AC-tarjonta ensisijaiseen kymppeen. Kaikki voltmeterin lukemat tallennetaan tässä konfiguraatiossa:

• Jos voltmeteri VC mittaa summaksi VA ja VB, muuntimella on lisäteho.

• Jos VC mittaa erotuksen VA ja VB välillä, muuntimella on vähennysteho.

Navakkuustesti DC-lähdellä (akulla)

Yllä mainittu AC-jännite-menetelmä voi olla käytännössä epäkäytännöllinen kahden kympin muuntimien suhteellisen navakkuuden määrittämiseksi. Yksinkertaisempi menetelmä käyttää DC-lähdettä (akku), kytkentäpainetta ja DC-pysyvämagneettista voltmeteriä. Tämän menetelmän yhteydessä oikea akun navakkuus on näkyvissä alla olevassa kuvassa.

Kytkentäpainetta yhdistetään sarjassa ensisijaiseen kymppeen. Kun kytkentäpäät painetaan, akku yhdistetään ensisijaiseen kymppeen, mikä sallii sen kulkea kympin läpi. Tämä luo magneettivirtayhteyden molemmissa kympissä, indukoien sähkömotorinen voima (EMF) molemmissa ensisijaisessa ja toissijaisessa kympissä.

Indukoitu EMF ensisijaisessa kympissä on positiivinen navakkuus akun positiivisen terminaalin yhdistetyssä päässä. Toissijaisen kympin navakkuuden määrittämiseksi:

• Jos DC-voltmeteri, joka on yhdistetty toissijaiseen kymppeen, näyttää positiivisen lukeman heti, kun kytkentäpäät painetaan, toissijaisen päätepisteen, johon voltmeterin positiivinen probi on yhdistetty, on sama navakkuus kuin ensisijaisen positiivisella terminaalilla (eli pistemerkitetyt päätepisteet on oikein tunnistettu).

• Jos voltmeteri heiluttaa negatiiviseen suuntaan, toissijaisen päätepisteen, johon voltmeterin positiivinen probi on yhdistetty, on päinvastainen navakkuus kuin ensisijaisen positiivisella terminaalilla.