Трансформатори живлення 101: Струм запуску, регулювання напруги та більше

Які є типи електроперетворювачів, і які їх основні компоненти?

Електроперетворювачі доступні в різних типах, щоб задовольняти змінюючіся потреби електроенергетичних систем. Вони можуть бути класифіковані як однофазні або трифазні залежно від конфігурації фаз; як серцевинні або оболонкові залежно від відносного розташування обмоток та серцевини; і як сухі, повітряно-охолоджені, з примусовою циркуляцією олії, повітряно-охолоджені, або водно-охолоджені залежно від методів охолодження. З точки зору ізоляції нейтральної точки, перетворювачі розподіляються на повністю ізольовані або частково ізольовані. Крім того, класи ізоляції обмоток позначаються як A, E, B, F, H залежно від типу матеріалу. Кожен тип перетворювача має специфічні вимоги до експлуатації. Основні компоненти електроперетворювача включають серцевину, обмотки, клемники, бак, резервуар (підушка з олією), радіатор та пов'язане обладнання.

Що таке струм вибійки в перетворювачах, і що його спричиняє?

Струм вибійки — це транзиторний струм, який протікає через обмотки перетворювача при початковому застосуванні напруги. Він виникає, коли залишкова магнітна стрічка в серцевині суміщається з магнітною стрічкою, створеною застосованою напругою, що призводить до перевищення загальної стрічки над рівнем насичення серцевини. Це призводить до великої струми вибійки, яка може досягати 6-8 разів номінального струму. Масштаб струму вибійки залежить від факторів, таких як фазовий кут напруги при підключенні, кількість залишкової стрічки в серцевині та опір джерельної системи. Пік струму вибійки зазвичай відбувається, коли напруга знаходиться на нульовому переході (що відповідає піковій стрічці). Струм вибійки містить DC та високі гармонічні складові і зникає з часом через опір та реактивну провідність — зазвичай протягом 5-10 секунд для великих перетворювачів і приблизно 0,2 секунди для менших одиниць.

Які є методи регулювання напруги в перетворювачах?

Існує два основні методи регулювання напруги: регулювання напруги під завантаженням (OLTC) та регулювання напруги без завантаження (DETC).Регулювання напруги під завантаженням дозволяє змінювати положення кільцевих контактів, коли перетворювач заряджений та працює, забезпечуючи неперервне контролювання напруги шляхом зміни коефіцієнту обмоток. Розповсюджені конфігурації включають кільцеві контакти на лінійному кінці та на нейтральній точці. Нейтральна точка пропонує нижчі вимоги до ізоляції, але вимагає, щоб нейтраль була надійно заземлена під час роботи.
Регулювання напруги без завантаження передбачає зміну положення кільцевих контактів лише тоді, коли перетворювач розряджений або під час обслуговування.

Що таке повністю ізольований перетворювач, і що таке частково ізольований перетворювач?

Повністю ізольований перетворювач (також відомий як однорідно ізольований) має постійні рівні ізоляції по всьому обмотку. Навпаки, частково ізольований перетворювач (або градуйована ізоляція) має зменшені рівні ізоляції поблизу нейтральної точки порівняно з лінійними кінцями.

Яка різниця у принципах роботи між напруговими перетворювачами та струмовими перетворювачами?

Напругові перетворювачі (VTs) використовуються переважно для вимірювання напруги, тоді як струмові перетворювачі (CTs) використовуються для вимірювання струму. Основні оперативні відмінності включають:

• Другорядна сторона CT не повинна бути відкрита, але може бути замкнута. Навпаки, другорядна сторона VT не повинна бути замкнута, але може бути відкрита.

• VT має дуже низьку первинну імпедансу відносно вторинного навантаження, що робить його поводиться як джерело напруги. Навпаки, CT має високу первинну імпедансу і функціонує як джерело струму з фактично нескінченною внутрішньою опором.

• При нормальній роботі VT працює з магнітною густиною потоку близько до насичення, яка може знизитися під час аварій у системі через зниження напруги. CT, проте, працює з низькою густиною потоку в нормальних умовах. Під час коротких замикань збільшений первинний струм може довести серцевину до глибокого насичення, що збільшує помилки вимірювання. Тому рекомендується вибирати CT з високою опором до насичення.