چه چیزی کاپاسیتیو ولتاژ ترانسفورمر است

چه چیزی است ترانسفورماتور ولتاژ خازنی؟

تعریف: ترانسفورماتور ولتاژ خازنی (CVT) که همچنین به عنوان ترانسفورماتور پتانسیل خازنی نیز شناخته می‌شود، سیگنال‌های ورودی با ولتاژ بالا را کاهش می‌دهد تا سیگنال‌های با ولتاژ پایین فراهم کند که می‌توانند به راحتی توسط دستگاه‌های اندازه‌گیری اندازه‌گیری شوند.

تقسیم‌کننده پتانسیل خازنی، المان القایی و ترانسفورماتور کمکی سه مؤلفه اصلی ترانسفورماتور پتانسیل خازنی هستند.

چرا نیاز به ترانسفورماتور ولتاژ خازنی (CVT) است؟

هنگام اندازه‌گیری ولتاژهای بالاتر از ۱۰۰ kV، نیاز به یک ترانسفورماتور با عایق بندی بالا است. در مقایسه با ترانسفورماتورهای معمولی، ترانسفورماتورهای با عایق بندی بالا بسیار گران هستند. برای کاهش هزینه‌ها، از ترانسفورماتورهای ولتاژ خازنی در سیستم استفاده می‌شود. CVTs ارزان قیمت هستند و عملکرد آنها به طور قابل توجهی از ترانسفورماتورهای با عایق بندی بالا کمتر نیست.

اصول کار ترانسفورماتور ولتاژ خازنی

تقسیم‌کننده پتانسیل خازنی با ترانسفورماتور کمکی و المان القایی استفاده می‌شود. تقسیم‌کننده پتانسیل خازنی سیگنال‌های با ولتاژ بسیار بالا را به سیگنال‌های با ولتاژ پایین تبدیل می‌کند. ولتاژ خروجی ترانسفورماتور ولتاژ خازنی با کمک ترانسفورماتور کمکی مجدداً کاهش می‌یابد.

به نمودار مداری ترانسفورماتور ولتاژ خازنی مراجعه کنید.

ترتیب قرار دادن خازن یا تقسیم‌کننده پتانسیل

خازن یا تقسیم‌کننده پتانسیل به صورت موازی با خط که ولتاژ آن اندازه‌گیری یا کنترل می‌شود، متصل می‌شود. فرض کنید C1 و C2 خازنهایی هستند که به صورت موازی با خط انتقال متصل شده‌اند. خروجی تقسیم‌کننده پتانسیل به عنوان ورودی ترانسفورماتور کمکی استفاده می‌شود.

در مقایسه با خازن نزدیک به خط انتقال، خازن نزدیک به زمین دارای ظرفیت خازنی بالاتری است. ظرفیت خازنی بالا به این معنی است که امپدانس آن بخش از تقسیم‌کننده پتانسیل کم می‌شود. در نتیجه، ولتاژهای پایین به ترانسفورماتور کمکی منتقل می‌شوند. ترانسفورماتور کمکی مجدداً ولتاژها را کاهش می‌دهد.

N1 و N2 تعداد دورهای پیمانه اولیه و ثانویه ترانسفورماتور هستند. دستگاهی که برای اندازه‌گیری مقدار ولتاژ پایین استفاده می‌شود مقاومتی است، در حالی که تقسیم‌کننده پتانسیل خازنی است. بنابراین، جابجایی فازی رخ می‌دهد که بر خروجی تأثیر می‌گذارد. برای حل این مشکل، یک القایی به صورت سری با ترانسفورماتور کمکی متصل می‌شود. این القایی L شامل نشت مغناطیسی پیمانه کمکی ترانسفورماتور کمکی است. مقدار القایی به صورت زیر تعیین می‌شود:

مقدار القایی قابل تنظیم است. القایی برای جبران کاهش‌های ولتاژی که در ترانسفورماتور به دلیل کاهش جریان از تقسیم‌کننده پتانسیل رخ می‌دهد، استفاده می‌شود. با این حال، در عمل، به دلیل ضایعات القایی، جبران کامل امکان‌پذیر نیست. نسبت تبدیل ولتاژ ترانسفورماتور به صورت زیر بیان می‌شود:

از آنجا که مقدار C1 بزرگتر از C2 است، مقدار C1/(C1 + C2) کوچک است، که امکان به دست آوردن ولتاژ پایین را فراهم می‌کند. نسبت تبدیل ولتاژ ترانسفورماتور پتانسیل خازنی مستقل از بار است. در اینجا، بار به باری که توسط پیمانه ثانویه ترانسفورماتور حمل می‌شود اشاره دارد.