Ο μετασχηματιστής τάσης (VT) είναι ένας βασικός εξοπλισμός για τη μέτρηση τάσης, τη μέτρηση και την προστασία ρελέ στο σύστημα ισχύος. Μετατρέπει την υψηλή τάση από το κύριο άκρο σε ένα χαμηλότερο, τυποποιημένο δευτερεύον σήμα τάσης με βάση μια συγκεκριμένη αναλογία μετατροπής, επιτρέποντας στις συσκευές μέτρησης, τις προστατευτικές συσκευές και τα συστήματα αυτοματισμού να έχουν ασφαλή πρόσβαση σε πληροφορίες τάσης δικτύου.
Στην πραγματική διαδικασία λειτουργίας και συντήρησης, μια σημαντική αρχή ασφάλειας είναι ότι η δευτερεύουσα πλευρά του μετασχηματιστή τάσης δεν μπορεί να λειτουργήσει υπό βραχυκύκλωμα-. Αυτό συμβαίνει επειδή η αρχή λειτουργίας του μετασχηματιστή τάσης είναι πολύ διαφορετική από αυτή του μετασχηματιστή ρεύματος. Η κατανόηση αυτής της διάκρισης μπορεί να βοηθήσει στην αποφυγή ζημιών του εξοπλισμού λόγω λανθασμένης καλωδίωσης ή λειτουργίας.
Τι είναι ένας μετασχηματιστής τάσης;
Ο μετασχηματιστής τάσης είναι ουσιαστικά ένα είδος ειδικού μετασχηματιστή, που αποτελείται κυρίως από πρωτεύον τύλιγμα, δευτερεύουσα περιέλιξη, πυρήνα σιδήρου και δομή μόνωσης. Το πρώτο συνδέεται με ένα σύστημα ισχύος υψηλής τάσης, το δεύτερο με ένα βολτόμετρο, εξοπλισμό μέτρησης ενέργειας, συσκευές προστασίας ρελέ ή συστήματα ελέγχου αυτοματισμού.
Σε κανονική λειτουργία, η σύνθετη αντίσταση φορτίου της δευτερεύουσας πλευράς είναι σχετικά υψηλή και το δευτερεύον ρεύμα είναι γενικά χαμηλό. Επομένως, η κατάσταση λειτουργίας του μετασχηματιστή τάσης είναι πολύ παρόμοια με αυτή του τυπικού μετασχηματιστή.
Για παράδειγμα, η υψηλή τάση ενός συστήματος ισχύος μετατρέπεται από ένα σήμα τάσης σε ένα σήμα χαμηλής τάσης κατάλληλο για τη μέτρηση και την προστασία συσκευών. Αυτή η διάταξη όχι μόνο διευκολύνει τη μέτρηση της τάσης, αλλά εξασφαλίζει επίσης τον ηλεκτρικό διαχωρισμό μεταξύ του συστήματος υψηλής τάσης και του χειριστή και του βοηθητικού εξοπλισμού.
Γιατί ο μετασχηματιστής τάσης δεν μπορεί να λειτουργήσει χωρίς βραχυκύκλωμα;
Ο κύριος σχεδιαστικός στόχος ενός μετασχηματιστή τάσης είναι ο μετασχηματισμός τάσης, επομένως υπό κανονικές συνθήκες, η δευτερεύουσα πλευρά θα πρέπει να συνδέεται με ένα μετρητικό ή προστατευτικό φορτίο με μια συγκεκριμένη αντίσταση.
Εάν συμβεί βραχυκύκλωμα στη δευτερεύουσα πλευρά, η σύνθετη αντίσταση φορτίου του δευτερεύοντος τυλίγματος πέφτει ξαφνικά σε πολύ χαμηλό επίπεδο. Σύμφωνα με τις βασικές αρχές του κυκλώματος, εάν η τάση εισόδου είναι σταθερή, η μείωση της σύνθετης αντίστασης θα οδηγήσει σε σημαντική αύξηση του ρεύματος.
Η δευτερεύουσα περιέλιξη και η κύρια περιέλιξη του μετασχηματιστή τάσης πρέπει να αντέχουν το ρεύμα και το θερμικό φορτίο. Μόλις συμβεί ένα δεύτερο βραχυκύκλωμα, η υπερφόρτωση του ρεύματος προκαλεί τη γρήγορη θέρμανση της περιέλιξης. Εάν το σφάλμα δεν επιλυθεί εγκαίρως, θα καταστρέψει τη μόνωση, τον ακροδέκτη και άλλα εσωτερικά εξαρτήματα της περιέλιξης.
Επομένως, το βραχυκύκλωμα στη δεύτερη πλευρά του μετασχηματιστή τάσης δεν είναι μια κανονική κατάσταση λειτουργίας, αλλά μια ανωμαλία που απαιτεί άμεση προσοχή. Ποιες είναι οι συνέπειες ενός δευτερεύοντος βραχυκυκλώματος-μετασχηματιστή τάσης;
Πρώτον, το πιο άμεσο αποτέλεσμα είναι η ταχεία αύξηση του δευτερεύοντος ρεύματος. Το σταθερό υψηλό ρεύμα δημιουργεί πολλή θερμότητα στις περιελίξεις και εάν η προστασία δεν λειτουργήσει έγκαιρα, οι περιελίξεις μπορεί να ζεσταθούν πολύ.
Δεύτερον, ένα βραχυκύκλωμα μπορεί να ενεργοποιήσει μια δευτερεύουσα ασφάλεια, διακόπτοντας το κύκλωμα μέτρησης τάσης. Εάν αυτό το σήμα τάσης χρησιμοποιείται επίσης για προστασία ρελέ, αυτόματο έλεγχο ή συστήματα μέτρησης, η συσκευή ενδέχεται να μην λάβει έγκυρα δεδομένα τάσης.
Σε σοβαρές περιπτώσεις, το συνεχές βραχυκύκλωμα-μπορεί να υποβαθμίσει τη μόνωση του τυλίγματος ή ακόμη και να καταστρέψει τον ίδιο τον μετασχηματιστή τάσης.
Επιπλέον, τα σφάλματα βραχυκυκλώματος-μπορεί να οδηγήσουν σε ανωμαλίες στα δεδομένα μέτρησης, όπως μη φυσιολογικές ενδείξεις βολτόμετρου ή ελαττωματικά σήματα τάσης από προστατευτικές συσκευές. Επομένως, μόλις εντοπιστεί το μη φυσιολογικό δευτερεύον κύκλωμα του μετασχηματιστή τάσης, θα πρέπει να διεξαχθεί αμέσως έρευνα.
Γιατί οι μετασχηματιστές τάσης και οι μετασχηματιστές ρεύματος είναι αντίθετοι από αυτή την άποψη;
Στο σύστημα ισχύος, οι άνθρωποι συχνά συγχέουν τους μετασχηματιστές τάσης με τον μετασχηματιστή ρεύματος.
Με απλά λόγια:
Η δευτερεύουσα πλευρά του μετασχηματιστή τάσης δεν πρέπει να βραχυκυκλώνεται-και η δευτερεύουσα πλευρά του μετασχηματιστή ρεύματος δεν πρέπει να ανοίγει.
Αυτή η διάκριση πηγάζει από τη βασική αρχή λειτουργίας των δύο μετασχηματιστών.
Οι μετασχηματιστές τάσης χρησιμοποιούνται κυρίως για τη μέτρηση της τάσης και υπό κανονικές συνθήκες λειτουργίας, η δευτερεύουσα πλευρά λειτουργεί ως φορτίο υψηλής-σύνθετης αντίστασης. Εάν η δευτερεύουσα πλευρά βραχυκυκλωθεί ξαφνικά, το ρεύμα θα αυξανόταν δραματικά.
Αντίθετα, οι μετασχηματιστές ρεύματος χρησιμοποιούνται κυρίως για τη μέτρηση του ρεύματος. Η κύρια περιέλιξή του συνδέεται με την επιτηρούμενη γραμμή και η δεύτερη πλευρά πρέπει να κλείσει για να λειτουργήσει σωστά. Εάν η δευτερεύουσα πλευρά του μετασχηματιστή ρεύματος είναι ανοιχτή, μπορεί να δημιουργηθεί επικίνδυνα υψηλή τάση.
Επομένως, κατά τη διαδικασία εγκατάστασης, συντήρησης και εντοπισμού σφαλμάτων, είναι απαραίτητο να γίνει αυστηρή διάκριση μεταξύ των δύο ειδών απαιτήσεων λειτουργίας του μετασχηματιστή.
Ποιες είναι οι συνήθεις αιτίες δευτερεύοντος βραχυκυκλώματος-μετασχηματιστή τάσης;
Στην πράξη, το βραχυκύκλωμα της δεύτερης πλευράς του μετασχηματιστή τάσης μπορεί να προκληθεί από διάφορους λόγους.
Μια κοινή αιτία είναι η βλάβη της μόνωσης στα δευτερεύοντα κυκλώματα. Με την πάροδο του χρόνου, η μόνωση του καλωδίου μπορεί να αλλοιωθεί λόγω γήρανσης, υγρασίας ή μηχανικής βλάβης.
Τα σφάλματα καλωδίωσης είναι ένας άλλος μεγάλος λόγος. Κατά την εγκατάσταση, τροποποίηση ή συντήρηση του εξοπλισμού, οι λανθασμένες συνδέσεις των δευτερευόντων ακροδεκτών μπορεί να οδηγήσουν σε μη φυσιολογικό βραχυκύκλωμα στο κύκλωμα. Επιπλέον, χαλαροί ακροδέκτες, αστοχία στον εξοπλισμό μέτρησης και τυχαία επαφή εργαλείων ή μεταλλικών εξαρτημάτων με ακροδέκτες κατά την επισκευή μπορεί να οδηγήσουν σε βραχυκύκλωμα.
Επομένως, οι εργασίες του δευτερεύοντος κυκλώματος-τόσο της εγκατάστασης όσο και της συντήρησης-πρέπει να εκτελούνται αυστηρά σύμφωνα με τα διαγράμματα ηλεκτρικής καλωδίωσης και τις διαδικασίες ασφάλειας λειτουργίας.
Πώς να αποτρέψετε το βραχυκύκλωμα της δεύτερης πλευράς του μετασχηματιστή τάσης;
Πρώτον, το δευτερεύον κύκλωμα πρέπει να σχεδιαστεί σωστά, χρησιμοποιώντας αγωγούς, ακροδέκτες και προστατευτικά στοιχεία που πληρούν τις απαιτήσεις.
Δεύτερον, θα πρέπει να τοποθετηθούν κατάλληλες ασφάλειες ή άλλες προστατευτικές διατάξεις όπως απαιτείται από το σύστημα για να διασφαλιστεί ότι τα μη φυσιολογικά ρεύματα διακόπτονται αμέσως υπό καθορισμένες συνθήκες.
Κατά την εγκατάσταση του εξοπλισμού, το δευτερεύον κύκλωμα πρέπει να είναι καλά μονωμένο και ο ακροδέκτης πρέπει να αναγνωρίζεται σαφώς για να αποτρέπονται λανθασμένες συνδέσεις μεταξύ διαφορετικών κυκλωμάτων.
Η καθημερινή συντήρηση θα πρέπει να περιλαμβάνει επιθεώρηση καλωδίων, ακροδεκτών και κουτιών διακλάδωσης για σημάδια γήρανσης, εισροή υγρασίας, χαλάρωση ή μηχανική βλάβη.
Ο εξοπλισμός που χρήζει επισκευής θα πρέπει να λειτουργεί μόνο αφού οι επαγγελματίες έχουν ολοκληρώσει τη διακοπή ρεύματος, την επαλήθευση τάσης και την απαραίτητη απομόνωση ασφαλείας σύμφωνα με τα-πρωτόκολλα ασφαλείας του ιστότοπου.
Τι πρέπει να γίνει εάν η δεύτερη πλευρά του μετασχηματιστή τάσης βραχυκυκλώσει;
Εάν εντοπιστεί βραχυκύκλωμα στο δευτερεύον κύκλωμα του μετασχηματιστή τάσης, θα πρέπει να αποφευχθούν επαναλαμβανόμενες προσπάθειες να κλείσει το κύκλωμα ή να εξαναγκαστεί να επιστρέψει στη λειτουργία.
Οι ειδικευμένοι και έμπειροι ηλεκτρολόγοι θα πρέπει να διενεργούν επιθεωρήσεις σύμφωνα με τα πρωτόκολλα ασφαλείας του χώρου, εστιάζοντας στη δευτερεύουσα καλωδίωση, τις ασφάλειες, τους ακροδέκτες και τον συνδεδεμένο εξοπλισμό μέτρησης και προστασίας.
Αφού προσδιοριστεί η θέση βραχυκυκλώματος-και επιλυθεί το σφάλμα, πρέπει να ελεγχθούν η κατάσταση μόνωσης και οι παράμετροι λειτουργίας του εξοπλισμού. Το σύστημα μπορεί να αποκατασταθεί σε λειτουργία σύμφωνα με τις απαιτούμενες διαδικασίες μόνο αφού επιβεβαιωθεί ότι πληροί τις απαιτήσεις ασφαλείας.
Τι άλλο πρέπει να προσέξετε στη συνήθη χρήση ενός μετασχηματιστή τάσης;
Εκτός από την αποτροπή δευτερογενούς βραχυκυκλώματος, θα πρέπει επίσης να δοθεί προσοχή στη συνολική κατάσταση του μετασχηματιστή τάσης σε καθημερινή λειτουργία.
Για παράδειγμα, ελέγχετε τακτικά τον εξοπλισμό για μη φυσιολογικές αυξήσεις θερμοκρασίας, μη φυσιολογικό θόρυβο ή σημαντικές εξωτερικές ζημιές και επαληθεύστε την ασφάλεια των δευτερευουσών συνδέσεων. Για μετασχηματιστές τάσης που είναι εγκατεστημένοι σε περιβάλλοντα υψηλής τάσης, οι δοκιμές μόνωσης πρέπει επίσης να διεξάγονται περιοδικά σύμφωνα με τον τύπο του εξοπλισμού και τις απαιτήσεις συντήρησης.
Εάν οι ενδείξεις τάσης δείχνουν ξαφνικές, σημαντικές ανωμαλίες, μην τις αποδίδετε απλώς σε αστοχία του οργάνου. Αντίθετα, κάντε μια ολοκληρωμένη αξιολόγηση που λαμβάνει υπόψη το κύριο σύστημα, το δευτερεύον κύκλωμα και τον ίδιο τον μετασχηματιστή τάσης. Περιλήψεις
Οι μετασχηματιστές τάσης δεν μπορούν να λειτουργήσουν σε περίπτωση δευτερεύοντος πλευρικού βραχυκυκλώματος. Ο βασικός λόγος είναι ότι έχουν σχεδιαστεί για να μετατρέπουν τα σήματα τάσης και τροφοδοσίας σε κυκλώματα μέτρησης, μέτρησης και προστασίας υψηλής αντίστασης{{1}. Ένα δευτερεύον βραχυκύκλωμα μπορεί να οδηγήσει σε ταχεία αύξηση του ρεύματος και υπερβολικό θερμικό φορτίο, το οποίο μπορεί να καταστρέψει τις περιελίξεις, τη μόνωση και τον σχετικό δευτερεύοντα εξοπλισμό.
Επομένως, κατά την εγκατάσταση, θέση σε λειτουργία, συντήρηση και καθημερινή λειτουργία των μετασχηματιστών τάσης πρέπει να τηρούνται αυστηρά τα πρότυπα ηλεκτρικής ασφάλειας. Η σωστή προστασία δευτερεύοντος κυκλώματος, οι έλεγχοι μόνωσης και η διαχείριση καλωδίωσης είναι το κλειδί για τη διασφάλιση της σταθερής λειτουργίας των συστημάτων μέτρησης και προστασίας ισχύος.
Συχνές Ερωτήσεις
1. Γιατί η δευτερεύουσα πλευρά του μετασχηματιστή τάσης δεν μπορεί να βραχυκυκλώσει-;
Επειδή η δευτερεύουσα πλευρά του βραχυκυκλώματος θα μειώσει σημαντικά την αντίσταση, μπορεί να οδηγήσει σε μεγάλη αύξηση του δευτερεύοντος ρεύματος, το οποίο μπορεί να δημιουργήσει υπερβολική θερμότητα στην περιέλιξη, η οποία μπορεί να βλάψει τον εξοπλισμό.
2. Τι γίνεται αν ο μετασχηματιστής τάσης βραχυκυκλώθηκε;
Μπορεί να υπάρξει δευτερεύουσα αύξηση ρεύματος, λειτουργία της ασφάλειας, μη φυσιολογικά σήματα μέτρησης, αύξηση της θερμοκρασίας του τυλίγματος και σοβαρή ζημιά στο τύλιγμα και τη μόνωση.
3. Θα καεί ένα βραχυκύκλωμα ο μετασχηματιστής τάσης;
Εάν το βραχυκύκλωμα επιμένει, τα προστατευτικά μέτρα δεν μπορούν να απομονώσουν έγκαιρα το σφάλμα, η περιέλιξη μπορεί να υπερθερμανθεί και ο εξοπλισμός μπορεί να καταστραφεί, επομένως ο μετασχηματιστής τάσης δεν μπορεί να βραχυκυκλωθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα.
4. Γιατί ο μετασχηματιστής τάσης δεν μπορεί να βραχυκυκλώσει- όπως οι μετασχηματιστές ρεύματος;
Λειτουργούν διαφορετικά και σε διαφορετικές καταστάσεις κανονικότητας. Η δεύτερη πλευρά του μετασχηματιστή τάσης απαιτεί μια ορισμένη αντίσταση, ενώ η δεύτερη πλευρά του μετασχηματιστή ρεύματος απαιτεί συνήθως ένα κλειστό κύκλωμα.
V. Πώς να εντοπίσετε βραχυκύκλωμα στη δεύτερη πλευρά ενός μετασχηματιστή τάσης;
Μπορεί να ελεγχθεί σύμφωνα με την ανωμαλία τάσης του δευτερεύοντος κυκλώματος, την κατάσταση της ασφάλειας, τους συναγερμούς της συσκευής προστασίας και το αποτέλεσμα της δοκιμής πεδίου και η συγκεκριμένη επιθεώρηση θα πρέπει να πραγματοποιηθεί από εξειδικευμένο ηλεκτρολόγο.
6. Γιατί χρειάζομαι ασφάλεια στη δευτερεύουσα πλευρά του μετασχηματιστή τάσης;
Η ασφάλεια παρέχει προστασία από μη φυσιολογική υπερχείλιση στο δευτερεύον κύκλωμα, μειώνοντας έτσι τον αντίκτυπο της αστοχίας βραχυκυκλώματος στον μετασχηματιστή τάσης και στον σχετικό δευτερεύοντα εξοπλισμό.
7. Τι πρέπει να γίνει εάν ο μετασχηματιστής τάσης βραχυκυκλώσει-; Η επεξεργασία πρέπει να διεξάγεται σύμφωνα με τις διαδικασίες ηλεκτρικής ασφάλειας στο εργοτάξιο και το εξειδικευμένο προσωπικό θα επιθεωρεί τα δευτερεύοντα κυκλώματα, τους ακροδέκτες, τα προστατευτικά στοιχεία και τον σχετικό εξοπλισμό, θα επιλύει και θα αντιμετωπίζει προβλήματα πριν από τη συνέχιση της λειτουργίας σύμφωνα με τους κανονισμούς.
8. Τι πρέπει να ελέγχεται κατά την τακτική συντήρηση των μετασχηματιστών τάσης;
Βασικά στοιχεία επιθεώρησης Η εξωτερική κατάσταση του εξοπλισμού, η μη φυσιολογική άνοδος θερμοκρασίας, ο μη φυσιολογικός θόρυβος, η δευτερεύουσα καλωδίωση, η κατάσταση μόνωσης, τα σήματα μέτρησης τάσης κ.λπ., πρέπει να εκτελούνται τακτικά σύμφωνα με τις προδιαγραφές του κατασκευαστή και τις απαιτήσεις συντήρησης του συστήματος ισχύος.
