Трансформатори на електрическа енергия 101: Първоначален ток пускане регулиране на напрежението и други

Какви са видовете електропреобразуватели и какви са техните основни компоненти?

Електропреобразувателите са налични в различни типове, за да отговарят на развиващите се изисквания на системите за енергийно съхранение. Те могат да бъдат класифицирани като еднофазни или трифазни в зависимост от конфигурацията на фазите; ядрен тип или обвивка-тип според относителното разположение на обмотките и ядрото; и сух тип, въздушно охлаждан, принудително циркулиращо масло въздушно охлаждано или водно охлаждано в зависимост от методите за охлаждане. Според изолацията на нейтралната точка преобразувателите се класифицират като пълноценно изолирани или частично изолирани. Освен това класовете изолация на обмотките се определят като A, E, B, F и H в зависимост от типа материал. Всяко устройство има специфични оперативни изисквания. Основните компоненти на електропреобразувателя включват ядрото, обмотките, втулките, резервоара за масло, резервоар (маслен подушка), радиатора и свързаните аксесоари.

Какво е входящият ток в преобразувателите и какво го причинява?

Входящият ток се отнася до преходния ток, който протича в обмотките на преобразувателя, когато напрежението се прилага в началото. Той се случва, когато остатъчната магнитна индукция в ядрото се съпоставя с магнитната индукция, произведена от приложено напрежение, което довежда до превишаване на равнището на насищане на ядрото. Това води до голям входящ ток, който може да достигне 6 до 8 пъти номиналния ток. Магнитудата на входящия ток зависи от фактори като фазов ъгъл на напрежението при зареждане, количеството остатъчна индукция в ядрото и импеданса на източника. Пиковият входящ ток обикновено се случва, когато напрежението е при нулево пресичане (соответства на пики на индукция). Входящият ток съдържа DC и по-високи хармонични компоненти и се намалява с времето поради съпротивление и реактивност на веригата – обикновено в рамките на 5–10 секунди за големите преобразуватели и около 0.2 секунди за по-малките единици.

Какви са методите за регулиране на напрежението в преобразувателите?

Има два основни метода за регулиране на напрежението: регулиране на напрежението при зареждане (OLTC) и регулиране на напрежението при изключване (DETC).Регулирането на напрежението при зареждане позволява корекция на позицията на контакта, докато преобразувателят е зареден и функционира, като позволява непрекъснато контролиране на напрежението чрез изменение на соотношението на витките. Общи конфигурации включват контакт на линийния край и контакт на нейтралната точка. Контактът на нейтралната точка предлага намалени изисквания за изолация, но изисква нейтралната точка да бъде заземена при функциониране.
Регулирането на напрежението при изключване включва промяна на позицията на контакта само когато преобразувателят е изключен или по време на поддръжка.

Какво е пълноценно изолиран преобразувател и какво е частично изолиран преобразувател?

Пълноценно изолиран преобразувател (известен също като равномерно изолиран) има последователни нива на изолация през цялата обмотка. В сравнение, частично изолиран преобразувател (или градиентна изолация) има намалени нива на изолация близо до нейтралната точка в сравнение с линийните краища.

Каква е разликата в оперативните принципи между преобразувателите на напрежението и преобразувателите на тока?

Преобразувателите на напрежението (VTs) се използват главно за измерване на напрежението, докато преобразувателите на тока (CTs) се използват за измерване на тока. Ключовите оперативни разлики включват:

• Вторичната страна на CT никога не трябва да бъде отворена, но може да бъде замкната. Напротив, вторичната страна на VT никога не трябва да бъде замкната, но може да бъде отворена.

• VT има много ниска първична импеданса в сравнение с вторичната му нагрузка, което го прави да се държи като източник на напрежение. В сравнение, CT има висока първична импеданса и функционира като източник на ток с практически безкрайна вътрешна съпротивителност.

• По време на нормална работа, VT работи с магнитна индукция близо до насищане, което може да намалее при аварии в системата поради падане на напрежението. CT, обаче, работи при ниска магнитна индукция при нормални условия. По време на краткосрочни аварии, увеличената първична токова сила може да доведе до дълбоко насищане на ядрото, което увеличава грешките в измерването. Затова се препоръчва изборът на CT с висока съпротивителност на насищане.