Τι είναι οι συνηθισμένες δοκιμές για τους εξωτερικούς μετατροπείς τάσης;
1. Εισαγωγή
Οι εξωτερικοί μετατροπείς τάσης είναι βασικό εξοπλισμός για την εγγύηση της ασφάλειας των ηλεκτρικών συσκευών. Απαιτείται επιστημονική και ολοκληρωμένη ανάλυση δοκιμών για να αποφευχθούν τα κινδύνους και οι ζημιές περιουσίας που προκαλούνται από λανθασμένη λειτουργία. Η ανάλυση δοκιμών μπορεί να καθοδηγήσει τη διαμόρφωση στρατηγικών λειτουργίας και προσοχών, να εξασφαλίσει τη σταθερή λειτουργία των συσκευών και να επιτευχθούν οι μέγιστες οικονομικές και κοινωνικές οφέλειες.
2. Έννοια των Εξωτερικών Μετατροπέων Τάσης
Ένας εξωτερικός μετατροπέας τάσης είναι ουσιαστικά ένας εξωτερικός μετατροπέας μείωσης τάσης, με βασική λειτουργία την απομόνωση υψηλής τάσης:
2.1 Μέθοδοι Δοκιμών και Λειτουργικές Αρχές
Η μέθοδος αντίστροφης σύνδεσης χρησιμοποιείται συχνά για τη δοκιμή εξωτερικών μετατροπέων τάσης. Η μέθοδος αντίστροφης σύνδεσης ανιχνεύει την εφαπτομένη της γωνίας διελεκτρικών απωλειών της επίπλευρης τροφοδοσίας των παρακάτω τριών τμημάτων:
2.2 Ανάλυση Παρατυπιών της Μεθόδου Αντίστροφης Σύνδεσης
Η μέθοδος αντίστροφης σύνδεσης έχει τρεις ελλείψεις:
Με ακρίβεια, οι μετατροπείς τάσης και οι δυναμότροποι έχουν περίπου την ίδια λειτουργική αρχή. Η βασική δομή τους αποτελείται από τρία τμήματα: τον σίδερο, την πρωτογενή πλεξίδα και τη δευτερεύουσα πλεξίδα. Η κύρια λειτουργία του δυναμότροπου είναι η μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας, οπότε συνήθως έχει μεγάλη δυναμικότητα. Ο μετατροπέας τάσης είναι κυρίως για τη μετατροπή τάσης, εξασφαλίζοντας την ενέργεια για τα μέτρησης και τα συστήματα συστημικής προστασίας, και τη μέτρηση τάσης, ισχύος και ηλεκτρικής ενέργειας στα κύκλωμα. Πρέπει να σημειωθεί ότι οι μετατροπείς τάσης μπορούν επίσης να αναλύσουν και να παρακολουθήσουν τις παραλλαγές της γραμμής. Αυτοί οι παράγοντες καθορίζουν ότι οι εξωτερικοί μετατροπείς τάσης έχουν σχετικά μικρή δυναμικότητα. Συνήθως, οι εξωτερικοί μετατροπείς τάσης λειτουργούν υπό συνθήκες χωρίς φορτίο. Το διάγραμμα ανάλυσης της λειτουργικής αρχής του μετατροπέα τάσης είναι δείκνυμενο στο Σχήμα 1.
Όπως φαίνεται από το διάγραμμα, η υψηλή πλεξίδα του μετατροπέα τάσης είναι παράλληλη με άλλα σχετικά κύκλωμα στο πρωτογενές κύκλωμα. Η δευτερεύουσα τάση είναι ανάλογη με την πρωτογενή τάση και αντικατοπτρίζει την τιμή της. Το ποσοστό των νομιμοποιημένων τάσεων των πρωτογενών και δευτερευόντων πλεξίδων είναι το νομιμοποιημένο ποσοστό μετατροπής, συνήθως \(K_n = U_1/U_2\). Επίσης, η πρωτογενής πλεξίδα είναι παράλληλη στο πρωτογενές κύκλωμα, οπότε η δευτερεύουσα πλευρά δεν μπορεί να κλείσει - ένας κλείσιμος θα παράγει έναν ισχυρό ρεύμα, που θα καταστρέψει τον μετατροπέα και, σε σοβαρές περιπτώσεις, θα παραλύσει τη γραμμή. Ομοίως, κατά τη διάρκεια των δοκιμών των εξωτερικών μετατροπέων τάσης, για να αποφευχθεί υπερβολικά υψηλή ή χαμηλή τάση, η δευτερεύουσα πλεξίδα, ο σίδερος και η κάλυψη πρέπει να είναι εδαφικά. Αυτό εξασφαλίζει ότι ο μετατροπέας και το εξωτερικό εξοπλισμός παραμένουν ασφαλείς ακόμη και αν συμβούν ατυχήματα.
3. Ταξινόμηση των Εξωτερικών Μετατροπέων Τάσης
Ταξινόμηση με βάση τη λειτουργική αρχή των μετατροπέων τάσης: ηλεκτρομαγνητικοί μετατροπείς τάσης και καπασιτικοί μετατροπείς τάσης.
Ταξινόμηση με βάση τα χαρακτηριστικά συγκεκριμένων εξωτερικών συνθηκών: συνηθισμένοι εξωτερικοί μετατροπείς τάσης και ειδικοί εξωτερικοί μετατροπείς τάσης.
Ταξινόμηση με βάση τον αριθμό φάσεων των μετατροπέων τάσης: μονοφασικός και τριφασικός. Γενικά, ένας μονοφασικός μετατροπέας τάσης αναφέρεται σε εκείνον που μπορεί να κατασκευαστεί για οποιοδήποτε επίπεδο τάσης και να εκτελέσει μετατροπή όπως απαιτείται σε διαφορετικές συνθήκες για να εξασφαλίσει όλες τις απαιτούμενες αλλαγές. Ενώ ένας τριφασικός μετατροπέας τάσης περιορίζεται σε επίπεδο τάσης 10 kV και κάτω. Αν και αυτός ο τύπος μετατροπέα τάσης έχει συγκεκριμένες περιορισμούς σε μεγάλο βαθμό, είναι σχετικά κατάλληλος για να εκτελέσει την αξία και το ρόλο του σε συγκεκριμένες συνθήκες.
Ταξινόμηση με βάση τον αριθμό των πλεξίδων των μετατροπέων τάσης: διπλή πλεξίδα συνδυασμένη και τριπλή πλεξίδα συνδυασμένη.
Ταξινόμηση με βάση τη δομή επίπλευρης τροφοδοσίας: ξηρός, πλαστικό-εντοπισμένος, αεριούχος και ολιθικός. Φυσικά, ως προς τον τύπο εξωτερικού μετατροπέα τάσης που θα χρησιμοποιηθεί, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη πλήρως η εργασιακή περιβάλλοντος και τα πραγματικά χαρακτηριστικά του συνόλου του μετατροπέα τάσης για συγκεκριμένη ανάλυση.
4. Ανάλυση των Τρόπων Σύνδεσης των Εξωτερικών Μετατροπέων Τάσης σε Συνήθεις Δοκιμές
Στην ολοκληρωμένη δοκιμή εξωτερικών μετατροπέων τάσης, ο τρόπος σύνδεσης είναι ένας σχετικά κλειδί και σημαντικός σύνδεσμος στον συνολικό μετατροπέα τάσης, και πρέπει να αναλυθεί για να εξασφαλίσει την ασφάλεια και τη σταθερότητα της ολοκληρωμένης δοκιμής.
4.1 Σύνδεση Με Μία Λίνια
Είναι ένας τρόπος σύνδεσης που χρησιμοποιεί έναν μονοφασικό μετατροπέα τάσης για να μετρήσει την τάση μιας συγκεκριμένης φάσης στη γη ή την τάση μεταξύ των φάσεων. Ο τρόπος σύνδεσης αυτού του μετατροπέα τάσης χρησιμοποιείται κυρίως για συμμετρικά τριφασικά κύκλωμα.
4.2 Τρόπος Σύνδεσης V-V
Ο ονομαζόμενος τρόπος σύνδεσης V-V αναφέρεται στη σύνδεση δύο μονοφασικών μετατροπέων σε μια άτελη δομή. Αυτός ο τρόπος σύνδεσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να μετρήσει καλύτερα την τάση μεταξύ των φάσεων, αλλά έχει επίσης έναν μειονέκτημα, δηλαδή δεν μπορεί να μετρήσει την τάση στη γη. Πιο σημαντικά, είναι ευρέως χρησιμοποιούμενος σε ηλεκτρικά δίκτυα με τάση 20 kV και κάτω, όπου το μέσο σημείο δεν είναι εδαφικά ή είναι εδαφικά με αποστολή ορμής.
4.3 Σύνδεση Y0-Y0
Αυτός ο τρόπος σύνδεσης συνδέει κυρίως και την πρωτογενή και τη δευτερεύουσα πλευρά του μονοφασικού μετατροπέα ενός μονού μετατροπέα τάσης στον τύπο Y0. Αυτός ο τρόπος σύνδεσης έχει ένα μεγάλο πλεονέκτημα, δηλαδή μπορεί να παρέχει τάση σε μέτρηση και συστήματα συστημικής προστασίας που απαιτούν τάση και σε μέτρηση επίπλευρης τροφοδοσίας που απαιτεί τάση φάσης. Γενικά, αυτός ο τρόπος σύνδεσης χρησιμοποιείται μόνο σε συστήματα κάτω από 35 kV.
