Тест на поларитет на трансформатор – шема на коло и принцип на работа

Поларитет во трансформатори со две намотки

Во трансформаторите со две намотки, еден крај на намотката ведно е позитивен според другиот во било кој момент. Поларитетот на трансформаторот се однесува на релативната насока на индуктивните напони помеѓу високонапонската (HV) и низконапонската (LV) намотка. Во практични трансформатори, краевите на намотките се изведени како поводи, а поларитетот го дефинира начинот на поврзување и означување на овие поводи.

Значење на поларитетот на трансформаторот

Разбирањето на поларитетот е критично за неколку оперативни и инженерски задачи:

• Поврзување на инструментални трансформатори (CTs и PTs):Правилниот поларитет осигурува точна мера на стројот и напонот во системите за енергија.

• Соработка на защитни релеи:Точниот поларитет е суштински за релеите да ги детектираат грешките и да работат надежно.

• Изработка на трифазни трансформатори:Поларитетот определува начинот на поврзување на једнофазните намотки за формирање на трифазни конфигурации (на пр.: делта или звезда).

• Паралелна работа на трансформатори:Трансформаторите во паралела мора да имаат идентичен поларитет за да се избегнат циркулација на струи и отмена на магнетниот поток.

Означување на краевите и идентификација на поларитетот

Наместо да се користат традиционални точки, често е појасно да се користат H1/H2 за основна (HV) намотка и X1/X2 за второстепена (LV) намотка за обележување на поларитетот:

• H1 и H2: Маркери за краевите на основната намотка, што ги означуваат почетокот и крајот на HV намотката.

• X1 и X2: Соодветни маркери за краевите на второстепената намотка (LV страна).

Тоа помогнува при тестот на поларитетот да се идентификува:

• Моменталната релација на напоните помеѓу HV и LV намотките (на пр.: H1 и X1 се „во фаза“ ако поларитетот е адитивен).

• Дали трансформаторот има адитивен (серис-помошник) или субтрактивен (серис-противник) поларитет, што влијае на начинот на поврзување на намотките во колата.

Клучни размислувања

Погрешниот поларитет може да доведе до:

• Погрешни мерења во инструменталните трансформатори.

• Неработење на защитните релеи.

• Претерано циркулирање на струи или прекумерување во паралелно поврзани трансформатори.

Стандардизирајќи ги ясните ознаки на краевите (H1/H2 и X1/X2), инженерите и техничарите можат да гарантираат правилен поларитет на трансформаторот, подобрувајќи безбедноста, надежноста и ефикасноста на системите за енергија.

Поларитет на трансформаторот
Конвенцијата за точки (или нотација со точки) е стандардна метода користена за обележување на поларитетот на намотките во трансформаторот.

Поларитет на трансформаторот и конвенција за точки

Во Фигура А, две точки се поставени на истата страна на основната и второстепената намотка. Ова значи дека стројот кој влезува во тачнат терминал на основната намотка има иста насока како стројот кој излегува од тачнат терминал на второстепената намотка. Следствено, напоните на тачните краеви се во фаза—ако напонот на тачната точка на основната намотка е позитивен, напонот на тачната точка на второстепената намотка исто така ќе биде позитивен.

Во Фигура В, точките се поставени на спротивни страни на намотките, што значи дека намотките се намотени во спротивни насоки околу јадрото. Тука, напоните на тачните точки се во спротивна фаза: позитивен напон на тачната точка на основната намотка одговара на негативен напон на тачната точка на второстепената намотка.

Адитивен против субтрактивен поларитет

Поларитетот на трансформаторот може да се класифицира како адитивен или субтрактивен. За да се одреди кој тип важи, поврзете еден терминал на основната намотка со еден терминал на второстепената намотка и прикачете волтметар позад останатите терминали на двете намотки.

Адитивен поларитет

• Читање на волтметарот: Мери сумата на основниот напон VA и второстепениот напон VB, обележан како VC.

• Формула: VC = VA + VB.

• Конфигурација на намотките: Намотките се ориентирани така што нивните магнетни потоци се противопоставуваат едни на други кога строевите текат во тачните терминали.

Шемата на колата на адитивниот поларитет е прикажана на следната слика.

Субтрактивен поларитет

Во субтрактивен поларитет, волтметарот мери разликата помеѓу основниот напон и второстепениот напон. Обележан како VC, читањето на волтметарот е изразено со равенката:

Шемата на колата на субтрактивниот поларитет е прикажана на следната слика.

Шема на колата за тест на поларитет

Шемата на колата за тест на поларитет е прикажана на следната слика.

Тест на поларитет на трансформатори

Основните терминали на намотката се обележани како A1, A2, а второстепените терминали на намотката како a1, a2. Како што е прикажано на фигурата, волтметарот VA е поврзан позад основната намотка, VB позад второстепената намотка, а VC меѓу основниот терминал A1 и второстепениот терминал a1.

Автотрансформатор се користи за да се достави променлив AC извор на основната намотка. Сите читања на волтметарот се записани под оваа конфигурација:

• Ако волтметарот VC чита сумата на VA и VB, трансформаторот има адитивен поларитет.

• Ако VC) чита разликата помеѓу VA и VB, трансформаторот има субтрактивен поларитет.

Тест на поларитет со DC извор (батерија)

Методот со AC напон опишан горе може да биде непрактичен за одредување на релативниот поларитет на трансформатори со две намотки. Погоден пристап користи DC извор (батерија), превключувач и DC перманентен магнетен волтметар. Конекцијата на овој метод—вклучувајќи и правилниот поларитет на батеријата—е прикажана на следната слика.

Превключувач е поврзан во серија со основната намотка. Кога превключувачот е затворен, батеријата е поврзана со основната намотка, што дозволува строј да текне низ неа. Ова генерира поврзување на магнетни потоци во двете намотки, индуцирајќи електромотивна сила (EMF) во двете намотки.

Индуктивната EMF во основната намотка има позитивен поларитет на крајот поврзан со позитивниот терминал на батеријата. За да се одреди поларитетот на второстепената намотка:

• Ако DC волтметарот поврзан позад второстепената намотка покажува позитивно читање во моментот кога превключувачот е затворен, второстепениот терминал поврзан со позитивниот зонд на волтметарот има ист поларитет како позитивниот терминал на основната намотка (т.е. тачните терминали се точно идентификувани).

• Ако волтметарот се отклонува кон негативната страна, второстепениот терминал поврзан со позитивниот зонд на волтметарот има спротивен поларитет од позитивниот терминал на основната намотка.