Τι είναι Τρανσφορματόρας Καπακιτικής Τάσης;

Τι είναι Μετατροπέας Τάσης Καπακιτών;

Ορισμός: Ο μετατροπέας τάσης καπακιτών (CVT), γνωστός επίσης ως μετατροπέας δυναμικού καπακιτών, μειώνει τις σήματα υψηλής τάσης προκειμένου να παρέχει σήματα χαμηλής τάσης που μπορούν να μετρηθούν εύκολα από μέτρησης.

Τα τρία βασικά συστατικά μέρη ενός μετατροπέα δυναμικού καπακιτών είναι ο διαχωριστής δυναμικού καπακιτών, το ενδεικτικό στοιχείο και ο βοηθητικός μετατροπέας.

Γιατί χρειάζεται ο Μετατροπέας Τάσης Καπακιτών (CVT);

Όταν μετρούνται υψηλές τάσεις άνω των 100 kV, απαιτείται ένας μετατροπέας με υψηλή μόνωση. Σε σύγκριση με τους κανονικούς μετατροπείς, οι μετατροπείς με υψηλή μόνωση είναι αρκετά δαπανηροί. Για να μειωθούν οι δαπάνες, χρησιμοποιούνται μετατροπείς τάσης καπακιτών στο σύστημα. Οι CVTs είναι φθηνοί, και η απόδοσή τους δεν είναι σημαντικά χειρότερη από εκείνη των μετατροπέων με υψηλή μόνωση.

Λειτουργικό Πρίγκιπο του Μετατροπέα Τάσης Καπακιτών

Ο διαχωριστής δυναμικού καπακιτών χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με τον βοηθητικό μετατροπέα και το ενδεικτικό στοιχείο. Ο διαχωριστής δυναμικού καπακιτών μειώνει τα σήματα υπερβολικά υψηλής τάσης σε σήματα χαμηλής τάσης. Η εξόδου τάση του μετατροπέα τάσης καπακιτών μειώνεται περαιτέρω με τη βοήθεια του βοηθητικού μετατροπέα.

Αναφερθείτε στο σχήμα πλήρωσης του μετατροπέα τάσης καπακιτών.

Διάταξη του Καπακιτών ή Διαχωριστή Δυναμικού

Ο καπακιτών ή διαχωριστής δυναμικού συνδέεται με τη γραμμή της οποίας η τάση πρέπει να μετρηθεί ή να ελεγχθεί. Ας υποθέσουμε ότι C1 και C2 είναι οι καπακιτών που συνδέονται με τη μεταφορική γραμμή. Η εξόδου του διαχωριστή δυναμικού λειτουργεί ως εισόδου για τον βοηθητικό μετατροπέα.

Σε σύγκριση με τον καπακιτών που βρίσκεται κοντά στη μεταφορική γραμμή, ο καπακιτών που βρίσκεται κοντά στη γη έχει μεγαλύτερη τιμή καπακιτών. Μια μεγάλη τιμή καπακιτών σημαίνει ότι η αντίσταση αυτού του μέρους του διαχωριστή δυναμικού γίνεται χαμηλή. Ως αποτέλεσμα, χαμηλές τάσεις μεταδίδονται στον βοηθητικό μετατροπέα. Ο βοηθητικός μετατροπέας μειώνει περαιτέρω τις τάσεις.

N1 και N2 είναι το πλήθος των στροφών των πρωτεύουσας και δευτερεύουσας συλλέξεων του μετατροπέα αντίστοιχα. Το μέτρημα που χρησιμοποιείται για το μέτρημα της χαμηλής τάσης είναι ομιλητικό, ενώ ο διαχωριστής δυναμικού είναι καπακιτών. Συνεπώς, παρουσιάζεται μια φάση μετατόπισης, η οποία επηρεάζει την εξόδου. Για να επιλυθεί αυτό το πρόβλημα, συνδέεται ένας ενδυναμιστής σε σειρά με τον βοηθητικό μετατροπέα. Αυτός ο ενδυναμιστής L περιέχει την διαρροή ροής της δευτερεύουσας συλλογής του βοηθητικού μετατροπέα. Η τιμή της ενδυνάμωσης δίνεται από

Η τιμή της ενδυνάμωσης είναι προσαρμοστέα. Η ενδυνάμωση χρησιμοποιείται για την αντιστάθμιση των πτώσεων τάσης που συμβαίνουν στον μετατροπέα λόγω της μείωσης της ροής από τον διαχωριστή δυναμικού. Ωστόσο, στην πρακτική λειτουργία, λόγω των απωλειών ενδυνάμωσης, δεν είναι δυνατή η πλήρης αντιστάθμιση. Το λόγος μετατροπής τάσης του μετατροπέα εκφράζεται ως

Επειδή η τιμή του C1 είναι μεγαλύτερη από την τιμή του C2, η τιμή του C1/(C1 + C2) είναι μικρή, επιτρέποντας την απόκτηση μιας χαμηλής τάσης. Ο λόγος μετατροπής τάσης του μετατροπέα δυναμικού καπακιτών είναι ανεξάρτητος από το φορτίο. Εδώ, το φορτίο αναφέρεται στο φορτίο που φέρει η δευτερεύουσα συλλογή του μετατροπέα.