محولات الجهد الصك

الغرض ومبدأ تشغيل محول الجهد

يتم استخدام محول قياس الجهد للتنحي عن الجهد العالي الموفر في تركيبات التيار المتردد للعدادات والمرحلات للحماية والأتمتة.

يتطلب التوصيل المباشر للجهد العالي أجهزة ومرحلات مرهقة للغاية بسبب الحاجة إلى تنفيذها بعزل عالي الجهد. من المستحيل عمليا إنتاج واستخدام هذه المعدات ، خاصة عند الفولتية التي تبلغ 35 كيلو فولت وما فوق.

يسمح استخدام محولات الجهد باستخدام أجهزة القياس القياسية لقياس الجهد العالي ، وتوسيع حدود القياس الخاصة بهم ؛ يمكن أن تحتوي ملفات الترحيل المتصلة عبر محولات الجهد أيضًا على إصدارات قياسية.

بالإضافة إلى ذلك ، يقوم محول الجهد بعزل (فصل) أجهزة القياس والمرحلات عن الجهد العالي ، وبالتالي ضمان سلامة خدمتهم.

تستخدم محولات الجهد على نطاق واسع في التركيبات الكهربائية ذات الجهد العالي ، وتعتمد الدقة على تشغيلها القياسات الكهربائية وقياس الكهرباء ، فضلاً عن موثوقية حماية المرحلات وأتمتة الطوارئ.

لا يختلف محول قياس الجهد ، وفقًا لمبدأ التصميم محول تنحى امدادات الطاقة... يتكون من قلب فولاذي يتكون من صفائح فولاذية كهربائية وملف أولي وملف أو ملفين ثانويين.

في التين. يوضح الشكل 1 أ مخططًا تخطيطيًا لمحول جهد بملف ثانوي واحد. يتم تطبيق الجهد العالي U1 على الملف الأولي ويتم توصيل جهاز قياس بالجهد الثانوي U2. يتم تمييز بداية اللفات الأولية والثانوية بالحرفين A و a ، والنهايات بـ X و x. عادة ما يتم تطبيق مثل هذه التعيينات على جسم محول الجهد بجوار أطراف لفاته.

تسمى نسبة الجهد المقنن للجهد الابتدائي إلى الجهد المقنن للثانوي الجهد المقنن. عامل التحول محول الجهد Kn = U1nom / U2nom

أرز. 1. مخطط ورسم متجه لمحول الجهد: أ - رسم بياني ، ب - مخطط متجه للجهد ، ج - مخطط متجه للجهد

عندما يعمل محول الجهد بدون أخطاء ، فإن الفولتية الأولية والثانوية الخاصة به تتطابق في الطور وتكون نسبة قيمها مساوية لـ Kn. مع عامل التحويل Kn = 1 الجهد U2 = U1 (الشكل 1 ، ج).

وسيلة إيضاح: H - محطة واحدة مؤرضة ؛ O - مرحلة واحدة T - ثلاث مراحل ؛ ك - تتالي أو مع ملف تعويض ؛ العزل الخارجي من البورسلين F ؛ م - زيت ج - جاف (مع عزل الهواء) ؛ E - بالسعة D هو القاسم.

تتم تسمية محطات اللف الأولية (HV) بـ A و X لمرحلة واحدة و A و B و C و N للمحولات ثلاثية الطور. يتم تمييز المحطات الرئيسية للملف الثانوي (LV) على التوالي بعلامات a ، و x ، و a ، و b ، و c ، و N ، ومحطات الملف الإضافي الثانوي - إضافة تقنية.

في البداية ، يتم توصيل اللفات الأولية والثانوية بالمطاريف A و B و C و a و b و c على التوالي. عادةً ما يتم توصيل اللفات الثانوية الرئيسية بنجمة (مجموعة اتصال 0) ، إضافية - وفقًا لمخطط دلتا المفتوح. كما تعلم ، أثناء التشغيل العادي للشبكة ، يكون الجهد عند أطراف الملف الإضافي قريبًا من الصفر (الجهد غير المتوازن Unb = 1-3 فولت) ، وبالنسبة للأعطال الأرضية فهو يساوي ثلاثة أضعاف قيمة الجهد 3UО مع صفر تسلسل UО المرحلة.

في شبكة ذات محايد مؤرض ، تكون القيمة القصوى 3U0 مساوية لجهد الطور ، مع إجهاد جهد ثلاثي الطور معزول. وفقًا لذلك ، يتم إجراء لفات إضافية للجهد المقنن Unom = 100 V و 100/3 V.

تلفزيون الجهد المقنن هو الملف الأولي للجهد المقنن ؛ قد تختلف هذه القيمة عن فئة العزل. يُفترض أن يكون الجهد الاسمي للملف الثانوي 100 و 100/3 و 100/3 فولت. عادةً ، تعمل محولات الجهد في وضع عدم التحميل.

محولات جهد الجهاز ذات ملفين ثانويين

تم تصميم محولات الجهد ذات الملفين الثانويين ، بالإضافة إلى عدادات الطاقة والمرحلات ، لتشغيل أجهزة إشارات الأعطال الأرضية في شبكة ذات محايد معزول أو لحماية خطأ الأرض في شبكة ذات محايد مؤرض.

يظهر الرسم التخطيطي لمحول الجهد مع لفتين ثانويتين في الشكل. 2 ، أ. تتم تسمية أطراف الملف الثاني (الإضافي) ، المستخدم للإشارة أو الحماية في حالة حدوث أعطال في الأرض ، باسم ad و xd.

في التين. يوضح الشكل 2.6 مخططًا لإدراج ثلاثة محولات جهد كهذه في شبكة ثلاثية الطور. اللفات الأولية والثانوية الرئيسية متصلة بنجمة. تم تأريض محايد اللف الأساسي. يمكن تطبيق ثلاث مراحل ومحايدة على العدادات والمرحلات من اللفات الثانوية الرئيسية. يتم توصيل اللفات الثانوية الإضافية في دلتا مفتوحة. من هذه ، يتم تغذية مجموع جهود الطور لجميع المراحل الثلاث إلى أجهزة الإشارة أو الحماية.

في التشغيل العادي للشبكة التي يتصل بها محول الجهد ، يكون مجموع المتجه هذا صفراً. يمكن ملاحظة ذلك من المخططات المتجهة في الشكل. 2 ، c ، حيث Ua و Vb و Uc هي نواقل جهد الطور المطبق على اللفات الأولية ، و Uad و Ubd و Ucd - متجهات الجهد للملفات الإضافية الأولية والثانوية. الفولتية من اللفات الثانوية الإضافية ، تتزامن في الاتجاه مع متجهات اللفات الأولية المقابلة (كما هو الحال في الشكل 1 ، ج).

أرز. 2. محول جهد ذو ملفين ثانويين. أ - رسم بياني ب - التضمين في دائرة ثلاثية الطور ؛ ج - مخطط متجه

يتم الحصول على مجموع المتجهات Uad و Ubd و Ucd من خلال دمجها وفقًا لمخطط توصيل اللفات الإضافية ، بينما يُفترض أن أسهم متجهات كل من الفولتية الأولية والثانوية تتوافق مع بداية لفات المحولات.

الجهد الناتج 3U0 بين نهاية لف المرحلة C وبداية المرحلة A لف في الرسم التخطيطي هو صفر.

في ظل الظروف الفعلية ، عادة ما يكون هناك جهد غير متوازن ضئيل عند خرج دلتا مفتوحة ، لا يتجاوز 2 إلى 3 ٪ من الجهد المقنن. ينتج هذا الخلل عن عدم تناسق طفيف دائم الوجود لجهود المرحلة الثانوية وانحراف طفيف في شكل منحنىها عن الجيب الجيبي.

يظهر الجهد الذي يضمن التشغيل الموثوق به للمرحلات المطبقة على دائرة دلتا المفتوحة فقط في حالة حدوث أعطال في الأرض على جانب الملف الأولي لمحول الجهد. نظرًا لأن أخطاء الأرض مرتبطة بمرور التيار عبر المحايد ، فإن الجهد الناتج عند خرج دلتا المفتوحة وفقًا لطريقة المكونات المتماثلة يسمى جهد التسلسل الصفري ويشار إليه بـ 3U0. في هذا الترميز ، يشير الرقم 3 إلى أن الجهد في هذه الدائرة هو مجموع ثلاث مراحل. يشير التعيين 3U0 أيضًا إلى دائرة خرج دلتا المفتوحة المطبقة على مرحل الإنذار أو الحماية (الشكل 2.6).

أرز. 3. مخططات المتجهات لجهود اللفات الأولية والثانوية الإضافية مع خطأ أرضي أحادي الطور: أ - في شبكة ذات محايد مؤرض ، ب - في شبكة ذات محايد معزول.

يحتوي الجهد 3U0 على أعلى قيمة لخطأ أرضي أحادي الطور.يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن القيمة القصوى للجهد 3U0 في شبكة ذات محايد معزول أعلى بكثير منها في شبكة ذات محايد مؤرض.

مخططات التحويل العامة لمحولات الجهد

أبسط مخطط باستخدام واحد محول جهد أحادي الطورهو مبين في الشكل. 1 ، أ ، عند بدء تشغيل خزانات المحرك وعند نقاط التبديل 6-10 كيلو فولت لتشغيل الفولتميتر وترحيل الجهد لجهاز AVR.

يوضح الشكل 4 مخططات التوصيل لمحولات الجهد أحادية الطور أحادية الطور لتزويد الدوائر الثانوية ثلاثية الطور. مجموعة من المحولات أحادية الطور ذات ثلاث نجوم موضحة في الشكل. يتم استخدام الشكل 4 ، أ ، لتشغيل أجهزة القياس وأجهزة القياس ومقاييس الفولتميتر لمراقبة العزل في التركيبات الكهربائية من 0.5-10 كيلو فولت مع شبكة معزولة محايدة وغير متفرعة ، حيث لا يلزم الإشارة إلى حدوث التأريض أحادي الطور.

من أجل الكشف عن "الأرض" على هذه الفولتميترات ، يجب أن تظهر حجم الفولتية الأولية بين الأطوار والأرض (انظر الرسم البياني المتجه في الشكل 3.6). لهذا الغرض ، يتم تأريض المحايد لملفات الجهد العالي ويتم توصيل الفولتميتر بجهد المرحلة الثانوية.

نظرًا لأنه في حالة الأعطال الأرضية أحادية الطور ، يمكن تنشيط محولات الجهد لفترة طويلة ، يجب أن يتطابق جهدها المقنن مع الجهد الأول من خط إلى خط. نتيجة لذلك ، في الوضع العادي ، عند التشغيل بجهد الطور ، تقل طاقة كل محول ، وبالتالي المجموعة بأكملها ، بمقدار 3 مرة واحدة. نظرًا لأن الدائرة بها صفر ملفات ثانوية مؤرضة ، يتم تثبيت الصمامات الثانوية في جميع المراحل الثلاث .

أرز. 4.مخططات توصيل محولات قياس الجهد أحادية الطور مع ملف ثانوي واحد: أ - دائرة نجمية للتركيبات الكهربائية من 0.5 - 10 كيلو فولت مع صفر معزول ، ب - دائرة دلتا مفتوحة للتركيبات الكهربائية 0.38 - 10 كيلو فولت ، ج - نفس الشيء بالنسبة التركيبات الكهربائية 6 - 35 ك.ف. ، د - تضمين محولات الجهد 6 - 18 ك.ف حسب مخطط النجم الثلاثي لتشغيل أجهزة ARV للآلات المتزامنة.

في التين. 4.6 ومحولات الجهد المصممة لتشغيل أجهزة القياس والعدادات والمرحلات المتصلة بجهد الطور متصلة في دائرة دلتا مفتوحة. يوفر هذا المخطط جهدًا متماثلًا بين الخطوط Uab و Ubc و U ° Ca عند تشغيل محولات الجهد في أي فئة من درجات الدقة.

وظيفة دارة دلتا المفتوحة ، هذا استخدام غير كافٍ لقوة المحولات ، لأن قوة هذه المجموعة المكونة من محولين أقل من قوة مجموعة من ثلاثة محولات متصلة في مثلث كامل ليس بمقدار 1.5 مرة ، ولكن بمقدار √3 مرة واحدة.

الرسم في الشكل. يتم استخدام الشكل 4 ، b لتزويد دوائر الجهد غير الممنوحة للتركيبات الكهربائية 0.38-10 كيلو فولت ، مما يسمح بتثبيت تأريض الدوائر الثانوية مباشرة على محول الجهد.

في الدوائر الثانوية للدائرة الموضحة في الشكل. 4 ، ج ، بدلاً من الصمامات ، يتم تثبيت قاطع ثنائي القطب ، عندما يتم تشغيله ، يغلق اتصال الكتلة دائرة الإشارة «انقطاع الجهد» ... يتم تنفيذ تأريض اللفات الثانوية على الدرع في المرحلة B ، والتي يتم تأريضها بشكل إضافي مباشرة إلى محول الجهد من خلال فتيل الفشل.يضمن المفتاح فصل الدوائر الثانوية لمحول الجهد بفاصل مرئي. يستخدم هذا المخطط في التركيبات الكهربائية 6 - 35 كيلو فولت عند تغذية الدوائر الثانوية المتفرعة من محولين أو أكثر من محولات الجهد.

في التين. يتم توصيل محولات الجهد 4 ، g وفقًا لدائرة دلتا - نجمة ، مما يوفر جهدًا على الخط الثانوي U = 173 فولت ، وهو أمر ضروري لتشغيل أجهزة التحكم في الإثارة التلقائية (ARV) للمولدات والمعوضات المتزامنة. لزيادة موثوقية تشغيل ARV ، لم يتم تثبيت الصمامات في الدوائر الثانوية ، وهو أمر مسموح به PUE لدوائر الجهد غير الممنوحة.

أنظر أيضا: مخططات اتصال قياس محولات الجهد