Pengubah Tegangan Kuasa 101: Arus Masuk, Pengawalan Voltan, dan Lagi

Apakah jenis transformator kuasa dan apa sahaja komponen utamanya?

Transformator kuasa tersedia dalam pelbagai jenis untuk memenuhi permintaan yang semakin berkembang dalam sistem kuasa. Mereka boleh diklasifikasikan sebagai fasa tunggal atau tiga fasa berdasarkan konfigurasi fasa; jenis inti atau jenis cangkang mengikut susunan relatif antara lilitan dan inti; dan jenis kering, pendingin udara, sirkulasi minyak paksa pendingin udara, atau pendingin air berdasarkan kaedah penyejukan. Dari segi pengasingan titik neutral, transformator dikategorikan sebagai sepenuhnya diasingkan atau separa diasingkan. Selain itu, kelas pengasingan lilitan ditetapkan sebagai A, E, B, F, dan H berdasarkan jenis bahan. Setiap jenis transformator mempunyai keperluan operasi tertentu. Komponen utama transformator kuasa termasuk inti, lilitan, bushing, tangki minyak, pemelihara (bantal minyak), radiator, dan aksesori terkait.

Apakah arus masuk dalam transformator, dan apa yang menyebabkannya?

Arus masuk merujuk kepada arus sementara yang mengalir dalam lilitan transformator apabila voltan dikenakan pada awalnya. Ia berlaku apabila fluks magnetik sisa dalam inti sejajar dengan fluks magnetik yang dihasilkan oleh voltan yang dikenakan, menyebabkan jumlah fluks melebihi tahap kesepatan inti. Ini menghasilkan arus masuk yang besar, yang boleh mencapai 6 hingga 8 kali arus penuh. Magnitud arus masuk bergantung pada faktor-faktor seperti sudut fasa voltan pada saat penghidupan, jumlah fluks sisa dalam inti, dan rintangan sistem sumber. Arus masuk puncak biasanya berlaku apabila voltan berada pada persilangan sifar (yang bersesuaian dengan fluks puncak). Arus masuk mengandungi komponen DC dan harmonik yang lebih tinggi dan merosot sepanjang masa disebabkan oleh rintangan dan reaktans litar—biasanya dalam 5-10 saat untuk transformator besar dan kira-kira 0.2 saat untuk unit yang lebih kecil.

Apakah kaedah pengaturan voltan dalam transformator?

Terdapat dua kaedah utama pengaturan voltan: perubahan tap bawah beban (OLTC) dan perubahan tap tanpa beban (DETC).Pengaturan voltan bawah beban membolehkan penyesuaian kedudukan tap semasa transformator dibekalkan dan beroperasi, membolehkan kawalan voltan berterusan dengan mengubah nisbah putaran. Konfigurasi biasa termasuk tap hujung baris dan tap titik neutral. Tap titik neutral menawarkan keperluan pengasingan yang dikurangkan tetapi memerlukan titik neutral untuk dipautkan secara kukuh semasa operasi.
Pengaturan voltan tanpa beban melibatkan perubahan kedudukan tap hanya apabila transformator tidak dibekalkan atau semasa penyelenggaraan.

Apakah transformator sepenuhnya diasingkan, dan apakah transformator separa diasingkan?

Transformator sepenuhnya diasingkan (juga dikenali sebagai diasingkan seragam) mempunyai tahap pengasingan yang konsisten sepanjang lilitan. Sebaliknya, transformator separa diasingkan (atau pengasingan bertingkat) mempunyai tahap pengasingan yang dikurangkan berhampiran titik neutral berbanding hujung baris.

Apakah perbezaan prinsip operasi antara transformator voltan dan transformator arus?

Transformator voltan (VTs) digunakan utamanya untuk pengukuran voltan, manakala transformator arus (CTs) digunakan untuk pengukuran arus. Perbezaan operasional utama termasuk:

• Sisi sekunder CT tidak boleh dibuka tetapi boleh dipendekkan. Sebaliknya, sisi sekunder VT tidak boleh dipendekkan tetapi boleh dibuka.

• VT mempunyai rintangan primer yang sangat rendah berbanding beban sekundernya, menjadikannya bertindak seperti sumber voltan. Sebaliknya, CT mempunyai rintangan primer yang tinggi dan berfungsi sebagai sumber arus dengan rintangan dalaman yang efektif tak terhingga.

• Dalam operasi normal, VT beroperasi dengan ketumpatan fluks magnetik hampir jenuh, yang mungkin berkurang semasa gangguan sistem disebabkan penurunan voltan. CT, bagaimanapun, beroperasi dengan ketumpatan fluks rendah dalam keadaan normal. Semasa pendek sambungan, arus primer yang meningkat boleh mendorong inti ke dalam jenuhan yang mendalam, meningkatkan ralat pengukuran. Oleh itu, disarankan untuk memilih CT dengan rintangan jenuhan yang tinggi.