Kaj je kapacitivni napetostni transformator?

Kaj je kapacitivni napetostni transformator?

Definicija: Kapacitivni napetostni transformator (CVT), tudi znan kot kapacitivni potencialni transformator, zmanjša visoke-voltno vhodno signal, da zagotovi nizko-voltni signal, ki ga lahko enostavno meritveni pripomočki zmjerijo.

Kapacitivni delilnik napetosti, induktivni element in pomočni transformator so tri glavne komponente kapacitivnega potencialnega transformatorja.

Zakaj je potreben kapacitivni napetostni transformator (CVT)?

Pri merjenju visokih napetosti nad 100 kV je potreben zelo izolirani transformator. V primerjavi s standardnimi transformatorji so zelo izolirani transformatorji precej dragi. Za zmanjšanje stroškov se v sistemu uporabljajo kapacitivni napetostni transformatorji. CVTi so ceni, njihova učinkovitost pa ni bistveno slabša od učinkovitosti zelo izoliranih transformatorjev.

Delovanje kapacitivnega napetostnega transformatorja

Kapacitivni delilnik napetosti se uporablja skupaj s pomočnim transformatorjem in induktivnim elementom. Kapacitivni delilnik napetosti zmanjša ekstremno visoke-voltno signale na nizko-voltno. Izlazna napetost kapacitivnega napetostnega transformatorja je dodatno zmanjšana z pomočjo pomočnega transformatorja.

Oglejte si shemo vezja kapacitivnega napetostnega transformatorja.

Razporeditev kondenzatorja ali delilnika napetosti

Kondenzator ali delilnik napetosti je povezan med premico, katere napetost je treba meriti ali kontrolirovati. Predpostavimo, da sta C1 in C2 kondenzatorja, povezana med prenosno črto. Izlaz delilnika napetosti služi kot vhod za pomočni transformator.

V primerjavi s kondenzatorjem, postavljenim blizu prenosne črte, ima kondenzator, postavljen blizu tal, višjo kapacitivnost. Višja kapacitivnost pomeni, da se impedanca te deležnice delilnika zniža. Tako se nizke napetosti prenašajo na pomočni transformator. Pomočni transformator napetosti dodatno zmanjša.

N1 in N2 sta število zavijev primarnega in sekundarnega navija transformatorja. Merilnik, uporabljen za merjenje nizke napetosti, je upornik, medtem ko je delilnik napetosti kapacitiven. Zato nastane fazni zamik, ki vpliva na izhod. Za reševanje tega problema je serije pomočnega transformatorja povezan induktor. Ta induktor L vsebuje utrkujoče magnetno točilo sekundarnega navija pomočnega transformatorja. Vrednost indukcije je podana s formulo

Vrednost indukcije je prilagodljiva. Indukcija se uporablja za kompenzacijo padca napetosti, ki nastane v transformatorju zaradi zmanjšanja toka iz delilnika napetosti. V praktičnem delovanju pa zaradi izgub indukcije popolne kompenzacije ne moremo doseči. Napetostni omjer transformatorja je izražen z

Ker je vrednost C1 večja od vrednosti C2, je vrednost C1/(C1 + C2) majhna, kar omogoča pridobitev nizke napetosti. Napetostni omjer kapacitivnega potencialnega transformatorja je neodvisen od bremena. Tukaj breme navede obremenjenost sekundarnega navija transformatorja.