साधन वोल्टेज ट्रांसफार्मर

वोल्टेज ट्रांसफार्मर के संचालन का उद्देश्य और सिद्धांत

मापने वाले वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर का उपयोग एसी इंस्टॉलेशन में मीटर और रिले को सुरक्षा और स्वचालन के लिए आपूर्ति किए गए उच्च वोल्टेज को कम करने के लिए किया जाता है।

उच्च वोल्टेज इन्सुलेशन के साथ उन्हें लागू करने की आवश्यकता के कारण एक प्रत्यक्ष उच्च वोल्टेज कनेक्शन के लिए बहुत बोझिल उपकरणों और रिले की आवश्यकता होगी। ऐसे उपकरणों का उत्पादन और उपयोग व्यावहारिक रूप से असंभव है, खासकर 35 केवी और उससे अधिक के वोल्टेज पर।

वोल्टेज ट्रांसफार्मर का उपयोग उच्च वोल्टेज को मापने के लिए मानक माप उपकरणों के उपयोग की अनुमति देता है, उनकी माप सीमा का विस्तार करता है; वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर के माध्यम से जुड़े रिले कॉइल्स के मानक संस्करण भी हो सकते हैं।

इसके अलावा, वोल्टेज ट्रांसफार्मर मापने वाले उपकरणों को अलग (अलग) करता है और उच्च वोल्टेज से रिले करता है, जिससे उनकी सेवा की सुरक्षा सुनिश्चित होती है।

उच्च वोल्टेज विद्युत प्रतिष्ठानों में वोल्टेज ट्रांसफार्मर का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, सटीकता उनके संचालन पर निर्भर करती है विद्युत माप और बिजली मीटरिंग, साथ ही रिले सुरक्षा और आपातकालीन स्वचालन की विश्वसनीयता।

मापने वाले वोल्टेज ट्रांसफार्मर, डिजाइन सिद्धांत के अनुसार, से अलग नहीं है बिजली की आपूर्ति स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर... इसमें एक स्टील कोर होता है जिसमें इलेक्ट्रिकल स्टील शीट प्लेट्स, एक प्राइमरी वाइंडिंग और एक या दो सेकेंडरी वाइंडिंग्स होते हैं।

अंजीर में। 1a एक एकल द्वितीयक वाइंडिंग के साथ वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर का एक योजनाबद्ध आरेख दिखाता है। एक उच्च वोल्टेज U1 प्राथमिक वाइंडिंग पर लगाया जाता है और एक मापने वाला उपकरण द्वितीयक वोल्टेज U2 से जुड़ा होता है। प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग की शुरुआत को अक्षर A और a से चिह्नित किया जाता है, X और x के साथ समाप्त होता है। इस तरह के पदनाम आमतौर पर इसकी वाइंडिंग के टर्मिनलों के बगल में वोल्टेज ट्रांसफार्मर के शरीर पर लागू होते हैं।

प्राइमरी के रेटेड वोल्टेज और सेकेंडरी के रेटेड वोल्टेज के अनुपात को रेटेड वोल्टेज कहा जाता है। परिवर्तन कारक वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर Kn = U1nom / U2nom

चावल। 1. वोल्टेज ट्रांसफार्मर की योजना और वेक्टर आरेख: ए - आरेख, बी - वोल्टेज वेक्टर आरेख, सी - वोल्टेज वेक्टर आरेख

जब एक वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर बिना त्रुटियों के संचालित होता है, तो इसके प्राथमिक और द्वितीयक वोल्टेज चरण में मेल खाते हैं और उनके मूल्यों का अनुपात Kn के बराबर होता है। परिवर्तन कारक Kn = 1 वोल्टेज U2= U1 (चित्र 1, सी) के साथ।

लेजेंड: H — एक टर्मिनल ग्राउंडेड है; हे - एकल-चरण; टी - तीन चरण; के - कैस्केड या मुआवजा कॉइल के साथ; एफ - एस चीनी मिट्टी के बरतन बाहरी इन्सुलेशन; एम - तेल; सी - सूखा (वायु इन्सुलेशन के साथ); ई - कैपेसिटिव; D एक भाजक है।

प्राथमिक घुमावदार (एचवी) टर्मिनलों को एकल चरण के लिए ए, एक्स और तीन चरण ट्रांसफार्मर के लिए ए, बी, सी, एन लेबल किया जाता है। द्वितीयक वाइंडिंग (LV) के मुख्य टर्मिनलों को क्रमशः a, x और a, b, c, N, द्वितीयक अतिरिक्त वाइंडिंग के टर्मिनलों - ad techend के रूप में चिह्नित किया जाता है।

पहले प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग क्रमशः टर्मिनलों A, B, C और a, b, c से जुड़े होते हैं। मुख्य माध्यमिक घुमाव आमतौर पर एक स्टार (कनेक्शन समूह 0) में जुड़े होते हैं, अतिरिक्त - खुली डेल्टा योजना के अनुसार। जैसा कि आप जानते हैं, नेटवर्क के सामान्य संचालन के दौरान, अतिरिक्त वाइंडिंग के टर्मिनलों पर वोल्टेज शून्य के करीब होता है (असंतुलित वोल्टेज Unb = 1 — 3 V), और पृथ्वी के दोषों के लिए यह 3UO वोल्टेज के मान के तीन गुना के बराबर होता है शून्य अनुक्रम यूओ चरण के साथ।

ग्राउंडेड न्यूट्रल वाले नेटवर्क में, अधिकतम मान 3U0 फेज वोल्टेज के बराबर होता है, आइसोलेटेड - थ्री-फेज वोल्टेज स्ट्रेस के साथ। तदनुसार, रेटेड वोल्टेज Unom = 100 V और 100/3 V की अतिरिक्त वाइंडिंग की जाती है।

रेटेड वोल्टेज टीवी इसकी रेटेड वोल्टेज प्राथमिक वाइंडिंग है; यह मान इन्सुलेशन वर्ग से भिन्न हो सकता है। द्वितीयक वाइंडिंग का नाममात्र वोल्टेज 100, 100/3 और 100/3 V माना जाता है। आम तौर पर, वोल्टेज ट्रांसफार्मर नो-लोड मोड में काम करते हैं।

साधन वोल्टेज ट्रांसफार्मर दो माध्यमिक वाइंडिंग के साथ

पावरिंग मीटर और रिले के अलावा, दो सेकेंडरी वाइंडिंग्स वाले वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर को एक अलग न्यूट्रल वाले नेटवर्क में अर्थ फॉल्ट सिग्नलिंग डिवाइस को संचालित करने के लिए या अर्थेड न्यूट्रल वाले नेटवर्क में अर्थ फॉल्ट प्रोटेक्शन के लिए डिज़ाइन किया गया है।

दो द्वितीयक वाइंडिंग वाले वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर का एक योजनाबद्ध आरेख अंजीर में दिखाया गया है। 2, ए। दूसरी (अतिरिक्त) वाइंडिंग के टर्मिनल, जो अर्थ दोष के मामले में सिग्नलिंग या सुरक्षा के लिए उपयोग किए जाते हैं, को विज्ञापन और xd लेबल किया जाता है।

अंजीर में। 2.6 तीन चरण के नेटवर्क में तीन ऐसे वोल्टेज ट्रांसफार्मर को शामिल करने का आरेख दिखाता है। प्राथमिक और मुख्य माध्यमिक वाइंडिंग स्टार से जुड़े होते हैं। प्राइमरी वाइंडिंग का न्यूट्रल ग्राउंडेड होता है। तीन चरणों और तटस्थ को मुख्य माध्यमिक वाइंडिंग से मीटर और रिले पर लागू किया जा सकता है। अतिरिक्त माध्यमिक वाइंडिंग खुले डेल्टा में जुड़े हुए हैं। इनमें से, सभी तीन चरणों के चरण वोल्टेज का योग सिग्नलिंग या सुरक्षात्मक उपकरणों को खिलाया जाता है।

नेटवर्क के सामान्य संचालन में जिसमें वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर जुड़ा हुआ है, यह वेक्टर राशि शून्य है। इसे अंजीर में वेक्टर आरेखों से देखा जा सकता है। 2, सी, जहां यूए, वीबी और यूसी प्राथमिक घुमावों पर लागू चरण वोल्टेज के वैक्टर हैं, और प्राथमिक और माध्यमिक अतिरिक्त घुमावों के यूएडी, यूबीडी और यूसीडी - वोल्टेज वैक्टर। द्वितीयक अतिरिक्त वाइंडिंग्स के वोल्टेज, संबंधित प्राथमिक वाइंडिंग के वैक्टर के साथ संयोग (चित्र 1, सी के समान)।

चावल। 2. वोल्टेज ट्रांसफार्मर दो माध्यमिक वाइंडिंग के साथ। ए - आरेख; बी - तीन चरण सर्किट में समावेशन; सी - वेक्टर आरेख

वैक्टर Uad, Ubd और Ucd का योग अतिरिक्त वाइंडिंग को जोड़ने की योजना के अनुसार उन्हें जोड़कर प्राप्त किया जाता है, जबकि यह माना जाता है कि प्राथमिक और द्वितीयक वोल्टेज दोनों के वैक्टर के तीर ट्रांसफार्मर वाइंडिंग की शुरुआत के अनुरूप होते हैं।

परिणामी वोल्टेज 3U0 चरण सी वाइंडिंग के अंत और आरेख में चरण ए वाइंडिंग की शुरुआत के बीच शून्य है।

वास्तविक परिस्थितियों में, खुले डेल्टा के आउटपुट में आमतौर पर एक नगण्य असंतुलित वोल्टेज होता है, जो रेटेड वोल्टेज के 2 से 3% से अधिक नहीं होता है। यह असंतुलन माध्यमिक चरण के वोल्टेज की कभी-कभी मामूली विषमता और साइनसॉइड से उनके वक्र के आकार के मामूली विचलन द्वारा बनाया गया है।

खुले डेल्टा सर्किट पर लागू रिले के विश्वसनीय संचालन की गारंटी देने वाला वोल्टेज केवल वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर की प्राथमिक वाइंडिंग के किनारे पृथ्वी की खराबी की स्थिति में दिखाई देता है। चूंकि पृथ्वी के दोष तटस्थ के माध्यम से वर्तमान के पारित होने से जुड़े होते हैं, सममित घटकों की विधि के अनुसार खुले डेल्टा के आउटपुट पर परिणामी वोल्टेज को शून्य-अनुक्रम वोल्टेज कहा जाता है और इसे 3U0 निरूपित किया जाता है। इस अंकन में, संख्या 3 इंगित करता है कि इस सर्किट में वोल्टेज तीन चरणों का योग है। पदनाम 3U0 अलार्म या सुरक्षा रिले (चित्र 2.6) पर लागू खुले डेल्टा आउटपुट सर्किट को भी संदर्भित करता है।

चावल। 3. एकल-चरण पृथ्वी दोष के साथ प्राथमिक और माध्यमिक अतिरिक्त वाइंडिंग्स के वोल्टेज के वेक्टर आरेख: ए - एक ग्राउंडेड न्यूट्रल वाले नेटवर्क में, बी - एक पृथक न्यूट्रल वाले नेटवर्क में।

सिंगल-फेज अर्थ फॉल्ट के लिए वोल्टेज 3U0 का उच्चतम मूल्य है।यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि एक पृथक न्यूट्रल वाले नेटवर्क में वोल्टेज 3U0 का अधिकतम मूल्य अर्थेड न्यूट्रल वाले नेटवर्क की तुलना में बहुत अधिक है।

वोल्टेज ट्रांसफार्मर की सामान्य स्विचिंग योजनाएं

एक का उपयोग करने वाली सबसे सरल योजना एकल चरण वोल्टेज ट्रांसफार्मरचित्र में दिखाया गया है। 1, a, का उपयोग मोटर कैबिनेट शुरू करते समय और AVR डिवाइस के वोल्टमीटर और वोल्टेज रिले को चालू करने के लिए 6-10 kV स्विचिंग पॉइंट पर किया जाता है।

चित्रा 4 तीन चरण माध्यमिक सर्किट की आपूर्ति के लिए एकल चरण एकल-घुमावदार वोल्टेज ट्रांसफार्मर के लिए कनेक्शन आरेख दिखाता है। अंजीर में दिखाए गए तीन सितारा एकल-चरण ट्रांसफार्मर का एक समूह। 4, ए, का उपयोग एक पृथक तटस्थ और असंबद्ध नेटवर्क के साथ 0.5-10 केवी के विद्युत प्रतिष्ठानों में इन्सुलेशन निगरानी के लिए मापने वाले उपकरणों, मापने वाले उपकरणों और वाल्टमीटर के लिए किया जाता है, जहां एकल-चरण ग्राउंडिंग की घटना के संकेत की आवश्यकता नहीं होती है।

इन वाल्टमीटरों पर "पृथ्वी" का पता लगाने के लिए, उन्हें चरणों और पृथ्वी के बीच प्राथमिक वोल्टेज का परिमाण दिखाना होगा (चित्र 3.6 में वेक्टर आरेख देखें)। इस प्रयोजन के लिए, एचवी वाइंडिंग के न्यूट्रल को अर्थ किया जाता है और वाल्टमीटर को द्वितीयक चरण वोल्टेज से जोड़ा जाता है।

चूंकि एकल-चरण पृथ्वी दोषों के मामले में, वोल्टेज ट्रांसफार्मर लंबे समय तक सक्रिय हो सकते हैं, उनके रेटेड वोल्टेज को पहली लाइन-टू-लाइन वोल्टेज से मेल खाना चाहिए। नतीजतन, सामान्य मोड में, चरण वोल्टेज पर काम करते समय, प्रत्येक ट्रांसफार्मर की शक्ति, और इसलिए पूरे समूह की, √3 एक बार घट जाती है।चूंकि सर्किट में शून्य सेकेंडरी वाइंडिंग ग्राउंडेड है, इसलिए तीनों चरणों में सेकेंडरी फ़्यूज़ लगाए जाते हैं .

चावल। 4.एक माध्यमिक वाइंडिंग के साथ एकल-चरण वोल्टेज मापने वाले ट्रांसफार्मर के कनेक्शन आरेख: ए - पृथक शून्य के साथ 0.5 - 10 केवी के विद्युत प्रतिष्ठानों के लिए स्टार-स्टार सर्किट, बी - विद्युत प्रतिष्ठानों के लिए खुला डेल्टा सर्किट 0.38 - 10 केवी, सी - के लिए समान विद्युत प्रतिष्ठान 6 - 35 kV, d - तुल्यकालिक मशीनों के ARV उपकरणों को शक्ति देने के लिए त्रिकोणीय स्टार योजना के अनुसार वोल्टेज ट्रांसफार्मर 6 - 18 kV का समावेश।

अंजीर में। 4.6 और चरण-चरण वोल्टेज से जुड़े बिजली मापने वाले उपकरणों, मीटर और रिले के लिए डिज़ाइन किए गए वोल्टेज ट्रांसफार्मर एक खुले डेल्टा सर्किट में जुड़े हुए हैं। यह योजना सटीकता के किसी भी वर्ग में वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर संचालित करते समय यूएबी, यूबीसी, यू डिग्री सीए लाइनों के बीच सममित वोल्टेज प्रदान करती है।

फंक्शन खुला डेल्टा सर्किट यह ट्रांसफार्मर की शक्ति का अपर्याप्त उपयोग है, क्योंकि दो ट्रांसफार्मर के ऐसे समूह की शक्ति एक पूर्ण त्रिकोण में जुड़े तीन ट्रांसफार्मर के समूह की शक्ति से 1.5 गुना नहीं, बल्कि √3 से कम है एक बार।

अंजीर में आरेख। 4, बी का उपयोग विद्युत प्रतिष्ठानों 0.38 -10 केवी के अनब्रंच वोल्टेज सर्किट की आपूर्ति के लिए किया जाता है, जो द्वितीयक सर्किट के ग्राउंडिंग को सीधे वोल्टेज ट्रांसफार्मर में स्थापित करने की अनुमति देता है।

अंजीर में दिखाए गए सर्किट के द्वितीयक सर्किट में। 4, सी, फ़्यूज़ के बजाय, एक डबल-पोल ब्रेकर स्थापित किया जाता है, जब यह ट्रिगर होता है, तो ब्लॉक का संपर्क सिग्नल सर्किट «वोल्टेज रुकावट» को बंद कर देता है... द्वितीयक वाइंडिंग की ग्राउंडिंग ढाल पर की जाती है चरण बी, जो अतिरिक्त रूप से विफलता फ्यूज के माध्यम से सीधे वोल्टेज ट्रांसफार्मर पर आधारित होता है।स्विच एक दृश्यमान ब्रेक के साथ वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर के द्वितीयक सर्किट के वियोग को सुनिश्चित करता है। इस योजना का उपयोग विद्युत प्रतिष्ठानों में 6 - 35 kV में किया जाता है जब दो या दो से अधिक वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर से ब्रांच्ड सेकेंडरी सर्किट खिलाते हैं।

अंजीर में। 4, जी वोल्टेज ट्रांसफार्मर डेल्टा सर्किट - स्टार के अनुसार जुड़े हुए हैं, जो सेकेंडरी लाइन U = 173 V पर वोल्टेज प्रदान करते हैं, जो सिंक्रोनस जनरेटर और कम्पेसाटर के स्वचालित उत्तेजना नियंत्रण उपकरणों (ARV) को बिजली देने के लिए आवश्यक है। एआरवी ऑपरेशन की विश्वसनीयता बढ़ाने के लिए, माध्यमिक सर्किट में फ़्यूज़ स्थापित नहीं होते हैं, जिसकी अनुमति है पीयूई अनब्रंच वोल्टेज सर्किट के लिए।

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