Što je kapacitivni naponski transformator

Što je kapacitivni naponski transformator?

Definicija: Kapacitivni naponski transformator (CVT), također poznat kao kapacitivni potencijalni transformator, smanjuje visoke ulazne signale na niske naponske signale koji se lako mogu mjeriti pomoću mjernih instrumenta.

Kapacitivni podjeljak napona, induktivni element i pomoćni transformator su tri glavne komponente kapacitivnog potencijalnog transformatora.

Zašto je potreban kapacitivni naponski transformator (CVT)?

Pri mjerenju visokih napona iznad 100 kV, potreban je visoko izolirani transformator. U usporedbi s običnim transformatorima, visoko izolirani transformatori su vrlo skupi. Da bi se smanjili troškovi, u sustavu se koriste kapacitivni naponski transformatori. CVT-ovi su jeftini, a njihova performansa nije značajno lošija od performanse visoko izoliranih transformatora.

Princip rada kapacitivnog naponskog transformatora

Kapacitivni podjeljak napona koristi se u kombinaciji s pomoćnim transformatorom i induktivnim elementom. Kapacitivni podjeljak napona smanjuje ekstremno visoke naponske signale na niske naponske signale. Izlazni napon kapacitivnog naponskog transformatora dalje smanjuje se uz pomoć pomoćnog transformatora.

Pogledajte shemu strujnog kruga kapacitivnog naponskog transformatora.

Raspored kondenzatora ili podjeljnika napona

Kondenzator ili podjeljak napona spojen je na liniju čiji se napon treba mjeriti ili kontrolirati. Pretpostavimo da su C1 i C2 kondenzatori spojeni na prenosnu liniju. Izlaz podjeljnika napona služi kao ulaz za pomoćni transformator.

U usporedbi s kondenzatorom smještenim blizu prenosne linije, kondenzator smješten blizu zemlje ima veću kapacitetnu vrijednost. Visoka kapacitetna vrijednost znači da se impedancija tog dijela podjeljnika napona smanjuje. Kao rezultat, niski naponi se prenose na pomoćni transformator. Pomoćni transformator dalje smanjuje napone.

N1 i N2 su broj zavojnica primarnog i sekundarnog vijka transformatora redom. Mjerni instrument koji se koristi za mjerenje niskog napona je otpornik, dok je podjeljak naponan kapacitivno. Stoga se javlja fazni pomak, što utječe na izlaz. Da bi se ova problema riješio, induktor spojen je serijalno s pomoćnim transformatorom. Taj induktor L sadrži curenje fluksa pomoćnog vijka pomoćnog transformatora. Vrijednost induktivnosti dana je formulom

Vrijednost induktivnosti je prilagodljiva. Induktivnost se koristi za kompenzaciju padova napona koji se javljaju u transformatoru zbog smanjenja struje iz podjeljnika napona. Međutim, u praktičnom radu, zbog gubitaka induktivnosti, potpuna kompenzacija se ne može postići. Omjer transformacije napona transformatora izražen je kao

Budući da je vrijednost C1 veća od vrijednosti C2, vrijednost C1/(C1 + C2) je mala, omogućujući dobivanje niskog napona. Omjer transformacije napona kapacitivnog potencijalnog transformatora neovisan je o opterećenju. Ovdje, opterećenje odnosi se na opterećenje sekundarnog vijka transformatora.