Test polariteta transformatora – šema kruga i način rada

Polarnost u transformatorima sa dva vijka

U transformatorima sa dva vijka, jedan terminal vijka je uvek pozitivan u odnosu na drugi u bilo kom trenutku. Polarnost transformatora odnosi se na relativni smer indukovanih napona između visokonaponskog (VN) i niskonaponskog (NN) vijka. U praktičnim transformatorima, terminali vijaka su izvedeni kao vodiči, a polarnost definiše kako su ovi vodiči povezani i označeni.

Značaj polarnosti transformatora

Razumevanje polarnosti je ključno za nekoliko operativnih i inženjerskih zadataka:

• Povezivanje instrumentnih transformatora (CT-i i PT-i):Ispravna polarnost osigurava tačno merenje struje i napona u električnim sistemima.

• Koordinacija zaštitnih releja:Ispravna polarnost je neophodna da bi releji detektivali greške i pouzdano funkcionisali.

• Izgradnja trofaznih transformatora:Polarnost određuje kako su jednofazni vijci međusobno povezani kako bi formirali trofazne konfiguracije (npr., delta ili zvezda).

• Paralelno povezivanje transformatora:Transformatori u paraleli moraju imati identičnu polarnost kako bi se izbegle cirkulacione struje i otkazivanje magnetnog toka.

Označavanje terminala i identifikacija polarnosti

Umesto tradicionalnog koriscenja tačkastih oznaka, često je jasnije koristiti H1/H2 za primarne (VN) vijke i X1/X2 za sekundarne (NN) vijke kako bi se označila polarnost:

• H1 i H2: Oznake za termine primarnog vijka, koje označavaju početak i kraj VN vijka.

• X1 i X2: Odgovarajuće oznake za termine sekundarnog vijka (NN strana).

Tokom testiranja polarnosti, ove oznake pomazu u identifikaciji:

• Trenutnog odnosa napona između VN i NN vijaka (npr., H1 i X1 su "fazno istovremeni" ako je polarnost aditivna).

• Da li transformator ima aditivnu (serijsko dopunjujuću) ili subtraktivnu (serijsko suprotnu) polarnost, što utiče na način povezivanja vijaka u krugovima.

Ključna posmatranja

Neispravna polarnost može dovesti do:

• Pogrešnih merenja u instrumentnim transformatorima.

• Nepouzdanog rada zaštitnih releja.

• Previse cirkulacionih struja ili pregrejanja u paralelno povezanim transformatorima.

Usvojavanjem jasnih oznaka terminala (H1/H2 i X1/X2), inženjeri i tehničari mogu osigurati ispravnu polarnost transformatora, unapređujući bezbednost, pouzdanost i efikasnost električnih sistema.

Polarnost transformatora
Tačkasti standard (ili tačkasta notacija) je standardni metod koji se koristi za označavanje polarnosti vijaka u transformatoru.

Polarnost transformatora i tačkasti standard

Na slici A, dvije tačke su postavljene na istoj strani primarnog i sekundarnog vijka. To ukazuje da struja koja ulazi u tačkasti terminal primarnog vijka ima isti smer kao struja koja izlazi iz tačkastog terminala sekundarnog vijka. Kao rezultat, naponi na tačkastim krajevima su fazoni - ako je napon na tačkastom mestu primarnog pozitivan, napon na tačkastom mestu sekundarnog će takođe biti pozitivan.

Na slici B, tačke su postavljene na suprotne strane vijaka, što označava da su vijci zavrnuti u suprotne smerove oko jezgra. Ovdje, naponi na tačkastim mestima nisu fazoni: pozitivan napon na tačkastom terminalu primarnog odgovara negativnom naponu na tačkastom terminalu sekundarnog.

Aditivna vs. Subtraktivna polarnost

Polarnost transformatora može biti klasificirana kao aditivna ili subtraktivna. Da bi se utvrdio koji tip se odnosi, povežite jedan terminal primarnog vijka sa jednim terminalom sekundarnog vijka i priključite voltmetar preko preostalih terminala oba vijka.

Aditivna polarnost

• Čitanje voltmetra: Meri zbir primarnog napona VA i sekundarnog napona VB, označeno kao VC.

• Formula: VC = VA + VB.

• Konfiguracija vijaka: Vijci su orijentisani tako da njihovi magnetni točci suprotstavljaju jedni drugima kada struje teku ka tačkastim terminalima.

Shema kruga aditivne polarnosti prikazana je na slici ispod.

Subtraktivna polarnost

U subtraktivnoj polarnosti, voltmetar meri razliku između primarnog napon i sekundarnog napon. Označeno kao VC, čitanje voltmetra izraženo je formulom:

Shema kruga subtraktivne polarnosti prikazana je na slici ispod.

Shema kruga testa polarnosti

Shema kruga testa polarnosti prikazana je na slici ispod.

Testiranje polarnosti transformatora

Terminali primarnog vijka označeni su kao A1, A2, a terminali sekundarnog vijka kao a1, a2. Kao što je prikazano na slici, voltmetar VA je priključen preko primarnog vijka, VB preko sekundarnog vijka, a VC između primarnog terminala A1 i sekundarnog terminala a1.

Autotransformator se koristi za pružanje promenljive AC snabdevanja primarnom vijkom. Sva čitanja voltmetara su zabeležena pod ovom konfiguracijom:

• Ako voltmetar VC čita zbir VA i VB, transformator pokazuje aditivnu polarnost.

• Ako VC) čita razliku između VA i VB, transformator pokazuje subtraktivnu polarnost.

Test polarnosti koristeći DC izvor (bateriju)

Metod opisan AC naponom gore može biti nepraktičan za određivanje relativne polarnosti transformatora sa dva vijka. Pogodniji pristup koristi DC izvor (bateriju), prekidnik i DC permanentni magnetski voltmetar. Shema veze za ovaj metod - uključujući ispravnu polarnost baterije - prikazana je na slici ispod.

Prekidnik je povezan serijalno sa primarnim vijkom. Kada je prekidnik zatvoren, baterija je povezana sa primarnim vijkom, omogućavajući tok struje kroz njega. To generiše vezu magnetnog toka u oba vijka, indukujući elektromotornu silu (EMF) u oba, primarnom i sekundarnom vijku.

Indukovana EMF u primarnom vijku ima pozitivnu polarnost na kraju spojenom na pozitivni terminal baterije. Da bi se utvrdila polarnost sekundarnog vijka:

• Ako DC voltmetar povezan preko sekundarnog vijka pokazuje pozitivnu vrednost u trenutku kada je prekidnik zatvoren, sekundarni terminal povezan sa pozitivnim probe voltmetra ima istu polarnost kao pozitivni terminal primarnog (tj. tačkasti terminali su ispravno identifikovani).

• Ako voltmetar defleksira na negativnu stranu, sekundarni terminal povezan sa pozitivnim probe voltmetra ima suprotnu polarnost u odnosu na pozitivni terminal primarnog.