Pagsusuri ng Polarity ng Transformer – Diagrama ng Sirkuito at Paggana

Polarity sa mga Two-Winding Transformers

Sa mga two-winding transformers, isang terminal ng winding ay palaging positibo kumpara sa isa pa sa anumang oras. Ang polarity ng transformer ay tumutukoy sa relasyong direksyon ng induksiyon ng voltages sa pagitan ng high-voltage (HV) at low-voltage (LV) windings. Sa praktikal na mga transformer, ang mga terminal ng winding ay inilalabas bilang mga lead, at ang polarity ay nagpapahayag kung paano konektado at naka-label ang mga ito.

Kahalagahan ng Polarity ng Transformer

Ang pag-unawa sa polarity ay mahalaga para sa ilang operasyonal at engineering na gawain:

• Instrument Transformer Connection (CTs and PTs):Ang tama na polarity ay nagbibigay ng wastong pagsukat ng current at voltage sa mga power system.

• Protective Relay Coordination:Ang tama na polarity ay mahalaga para mabigyang-diin ng mga relay ang mga fault at magsilbi nang maasahan.

• Three-Phase Transformer Construction:Ang polarity ay nagpapahayag kung paano konektado ang mga single-phase windings upang makabuo ng three-phase configurations (halimbawa, delta o wye).

• Parallel Operation of Transformers:Ang mga transformer sa parallel operation ay dapat magkaroon ng parehong polarity upang iwasan ang circulating currents at magnetic flux cancellation.

Terminal Markings at Polarity Identification

Sa halip na gumamit ng tradisyonal na dot markings, mas malinaw na gamitin ang H1/H2 para sa primary (HV) windings at X1/X2 para sa secondary (LV) windings upang ipahayag ang polarity:

• H1 at H2: Markers para sa mga terminal ng primary winding, na nagpapahayag ng simula at dulo ng HV winding.

• X1 at X2: Katugon na markers para sa mga terminal ng secondary winding (LV side).

Sa panahon ng polarity testing, ang mga label na ito ay tumutulong sa pag-identify:

• Ang instantaneous voltage relationship sa pagitan ng HV at LV windings (halimbawa, ang H1 at X1 ay "in-phase" kung additive ang polarity).

• Kung additive (series-aiding) o subtractive (series-opposing) ang polarity ng transformer, na may implikasyon sa paraan ng koneksyon ng mga winding sa circuits.

Key Consideration

Ang mali na polarity ay maaaring magresulta sa:

• Maling pagsukat sa instrument transformers.

• Malfunctioning protective relays.

• Excessive circulating currents o overheating sa parallel-connected transformers.

Sa pamamagitan ng pag-standardize ng malinaw na terminal markings (H1/H2 at X1/X2), ang mga engineer at technician ay maaaring tiyakin ang tama na polarity ng transformer, na nagpapahusay ng seguridad, reliabilidad, at efisiensiya ng mga power system.

Polarity ng Transformer
Ang dot convention (o dot notation) ay isang standard na paraan na ginagamit upang ipahayag ang polarity ng mga winding sa transformer.

Polarity ng Transformer at Dot Convention

Sa Figure A, dalawang dots ay inilagay sa parehong bahagi ng primary at secondary windings. Ito ay nagpapahayag na ang current na pumasok sa dotted terminal ng primary winding ay may parehong direksyon sa current na lumabas sa dotted terminal ng secondary winding. Bilang resulta, ang voltages sa dotted ends ay in phase—kung positive ang voltage sa dotted point ng primary, positive rin ang voltage sa dotted point ng secondary.

Sa Figure B, ang dots ay nasa kabilang bahagi ng mga winding, na nagpapahayag na ang mga winding ay naiwind sa kabaligtarang direksyon sa core. Dito, ang voltages sa dotted points ay out of phase: ang positive voltage sa dotted terminal ng primary ay tumutugon sa negative voltage sa dotted terminal ng secondary.

Additive vs. Subtractive Polarity

Ang polarity ng transformer ay maaaring klasipikuhin bilang additive o subtractive. Upang matukoy kung alin ang aplikable, ikonekta ang isang terminal ng primary winding sa isang terminal ng secondary winding at i-attach ang isang voltmeter sa natitirang terminals ng parehong windings.

Additive Polarity

• Voltmeter Reading: Nagmemeasure ng sum ng primary voltage VA at secondary voltage VB, na tinatawag na VC.

• Formula: VC = VA + VB.

• Winding Configuration: Ang mga winding ay oriented nang ang kanilang magnetic fluxes ay mag-counteract kapag ang currents ay pumasok sa dotted terminals.

Ang circuit diagram ng additive polarity ay ipinapakita sa larawan sa ibaba.

Subtractive Polarity

Sa subtractive polarity, ang voltmeter ay nagsusukat ng difference sa pagitan ng primary voltage at secondary voltage. Tinatawag na VC, ang reading ng voltmeter ay ipinapakita ng equation:

Ang circuit diagram ng subtractive polarity ay ipinapakita sa larawan sa ibaba.

Circuit Diagram ng Polarity Test

Ang circuit diagram ng polarity test ay ipinapakita sa larawan sa ibaba.

Polarity Testing ng Transformers

Ang primary winding terminals ay tinatawag na A1, A2, at ang secondary winding terminals bilang a1, a2. Tulad ng ipinapakita sa larawan, ang isang voltmeter VA ay ikonekta sa primary winding, VB sa secondary winding, at VC sa pagitan ng primary terminal A1 at secondary terminal a1.

Isang autotransformer ay ginagamit upang magbigay ng variable AC supply sa primary winding. Lahat ng readings ng voltmeter ay inirekord sa configuration na ito:

• Kung ang voltmeter VC ay nagsasabi ng sum ng VA at VB, ang transformer ay may additive polarity.

• Kung ang VC) ay nagsasabi ng difference sa pagitan ng VA at VB, ang transformer ay may subtractive polarity.

Polarity Test Gamit ang DC Source (Battery)

Ang AC voltage method na inilarawan sa itaas ay maaaring hindi praktikal para sa pagtukoy ng relative polarity ng two-winding transformers. Isang mas convenient na approach ay gumagamit ng DC source (battery), switch, at DC permanent-magnet voltmeter. Ang connection diagram para sa method na ito—kasama ang tama na battery polarity—ay ipinapakita sa larawan sa ibaba.

Isang switch ay ikonekta sa series sa primary winding. Kapag sarado ang switch, ang battery ay ikonekta sa primary winding, na pinapayagan ang current na lumiko dito. Ito ay nag-generate ng flux linkage sa parehong windings, na nag-iinduce ng electromotive force (EMF) sa parehong primary at secondary windings.

Ang induced EMF sa primary winding ay may positive polarity sa end na ikonekta sa positive terminal ng battery. Upang matukoy ang polarity ng secondary winding:

• Kung ang DC voltmeter na ikonekta sa secondary winding ay nagpapakita ng positive reading sa sandaling isinasara ang switch, ang secondary terminal na ikonekta sa positive probe ng voltmeter ay may parehong polarity sa positive terminal ng primary (i.e., ang dotted terminals ay tama na naka-identify).

• Kung ang voltmeter ay deflected sa negative side, ang secondary terminal na ikonekta sa positive probe ng voltmeter ay may opposite polarity sa positive terminal ng primary.