ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับมักใช้เครื่องจักรไฟฟ้าที่เรียกว่าหม้อแปลงไฟฟ้า ทั้งหมดได้รับการออกแบบมาเพื่อแปลงค่าของกระแส แต่งานในเวลาเดียวกันอาจแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง ดังนั้นในวิศวกรรมไฟฟ้าจึงมีแนวคิดเช่นหม้อแปลงกระแส (CT) แรงดัน (VT) และหม้อแปลงไฟฟ้า (TC) สิ่งเหล่านี้จะใช้ได้เฉพาะกับการเชื่อมต่อที่ถูกต้องของขดลวดหม้อแปลง
หม้อแปลงกระแสคืออะไร
หม้อแปลงกระแสคืออุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้ในวงจรไฟฟ้าแรงสูงเพื่อทำการวัดกระแสไฟที่ปลอดภัย เช่นเดียวกับการเชื่อมต่ออุปกรณ์ป้องกันที่มีความต้านทานภายในต่ำ
โครงสร้างอุปกรณ์ดังกล่าวเป็นหม้อแปลงไฟฟ้ากำลังต่ำที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมในวงจรของอุปกรณ์ไฟฟ้าซึ่งมีระดับไฟฟ้าแรงสูงปานกลางและสูง การอ่านจะดำเนินการในวงจรทุติยภูมิของเครื่องดนตรี
มาตรฐานสำหรับหม้อแปลงกระแสสร้างมาตรฐานตัวชี้วัดทางเทคนิคของอุปกรณ์ดังกล่าว:
- อัตราส่วนการแปลง
- เฟสกะ
- ความแรงของวัสดุฉนวน
- ค่าความจุในการโหลดสำรอง
- เครื่องหมายเทอร์มินัล
กฎหลักที่ต้องจำเมื่อประกอบไดอะแกรมการเชื่อมต่อของขดลวดหม้อแปลงกระแสคือความไม่ยอมรับของรอบเดินเบาในวงจรทุติยภูมิ จากสิ่งนี้ คุณสามารถเลือกโหมดการทำงานต่อไปนี้สำหรับ TT:
- เชื่อมต่อความต้านทานโหลด
- ไฟฟ้าลัดวงจร(ไฟฟ้าลัดวงจร).
หม้อแปลงแรงดันไฟคืออะไร
กลุ่มหม้อแปลงแยกที่ใช้ในเครือข่ายไฟฟ้ากระแสสลับที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงกว่า 380 V. งานหลักของอุปกรณ์คือการจ่ายพลังงานให้กับเครื่องมือวัด (IP), วงจรป้องกันรีเลย์ และการแยกอุปกรณ์ไฟฟ้าจากสายไฟฟ้าแรงสูง เพื่อความปลอดภัยของเจ้าหน้าที่ซ่อมบำรุง
การออกแบบของ HP ไม่ได้แตกต่างไปจาก TS เลย พวกเขาลดแรงดันไฟฟ้าลงเหลือ 100 V ซึ่งจ่ายให้กับ IP แล้ว เครื่องชั่งเครื่องมือได้รับการสอบเทียบโดยคำนึงถึงอัตราส่วนการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้บนขดลวดปฐมภูมิ
หม้อแปลงไฟฟ้าคืออะไร
เครื่องใช้ไฟฟ้าหลักที่ใช้ในสถานีไฟฟ้าย่อยและที่บ้านเป็นหม้อแปลงไฟฟ้า พวกเขาทำหน้าที่เป็นตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าของค่าหนึ่งไปยังอีกค่าหนึ่งในขณะที่รักษารูปร่างของสัญญาณไฟฟ้า มีเครื่องจักรไฟฟ้าแบบสเต็ปดาวน์และสเต็ปอัพ
TS เป็นสามเฟสและเฟสเดียวสำหรับสองหรือสามขดลวด มักใช้สามเฟสเพื่อแจกจ่ายพลังงานในอุปกรณ์ไฟฟ้ากำลังสูงเครือข่ายเฟสเดียวสามารถพบได้ในอุปกรณ์ในครัวเรือนเช่นแหล่งจ่ายไฟ
ไดอะแกรมการเชื่อมต่อที่คดเคี้ยว CT
มีรูปแบบพื้นฐานสำหรับการเชื่อมต่อขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงกระแสเมื่อจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์รีเลย์ป้องกัน:
- แผนฟูลสตาร์. ในกรณีนี้ หม้อแปลงกระแสจะถูกสลับในสายไฟฟ้าทั้งหมด ขดลวดทุติยภูมิเชื่อมต่อกันด้วยวงจรรูปดาวที่มีขดลวดรีเลย์ ขั้ว CT ทั้งหมดที่มีค่าเท่ากันต้องมาบรรจบกันที่จุดศูนย์ ตามรูปแบบนี้ รีเลย์จะตอบสนองต่อไฟฟ้าลัดวงจร (ไฟฟ้าลัดวงจร) ของเฟสใดๆ ถ้าเกิดไฟฟ้าลัดวงจรบนกราวด์บัส รีเลย์จะทำงานในสตาร์ (ในสายศูนย์)
- แผนการเชื่อมต่อขดลวดหม้อแปลงให้เป็นดาวที่ไม่สมบูรณ์ ตัวเลือกนี้เกี่ยวข้องกับการติดตั้ง CT ไม่ใช่ในทุกขั้นตอน แต่มีเพียงสองขั้นตอนเท่านั้น ขดลวดทุติยภูมิยังเชื่อมต่อกับรีเลย์สตาร์อีกด้วย รูปแบบดังกล่าวจะมีผลก็ต่อเมื่อเกิดการลัดวงจรระหว่างเฟส หากเฟสถูกลัดวงจรเป็นศูนย์ (ซึ่งไม่ได้ติดตั้ง CT) ระบบป้องกันจะไม่ทำงาน
- ไดอะแกรมบนหม้อแปลง, ติดดาวบนรีเลย์. ที่นี่ CTs เชื่อมต่อแบบอนุกรมด้วยรูปสามเหลี่ยมที่มีขั้วตรงข้ามของขดลวดทุติยภูมิ จุดยอดของสามเหลี่ยมนี้ไปถึงรังสีของดาวซึ่งติดตั้งรีเลย์ไว้ ใช้สำหรับรูปแบบการป้องกันเช่นรีโมตและดิฟเฟอเรนเชียล
- โครงการการเชื่อมต่อ CT ตามหลักการของความแตกต่างสองเฟส วงจรจะทำปฏิกิริยาเฉพาะกับการลัดวงจรแบบเฟสต่อเฟสด้วยความไวที่ต้องการ
- วงจรกรองกระแสไฟลำดับศูนย์
ไดอะแกรมการเดินสายไฟสำหรับขดลวดหม้อแปลงแรงดัน
เกี่ยวกับ VTs เมื่อพวกเขาป้อนอุปกรณ์ป้องกันรีเลย์และอุปกรณ์วัด พวกเขาใช้ทั้งแรงดันเฟสต่อเฟสและแรงดันสาย (ระหว่างเฟสกับกราวด์) รูปแบบที่ใช้บ่อยที่สุดจะขึ้นอยู่กับหลักการของสามเหลี่ยมเปิดและดาวที่ไม่สมบูรณ์
สามเหลี่ยมจะใช้เมื่อมีความจำเป็นสำหรับแรงดันไฟฟ้าแบบเฟสต่อเฟสสองหรือสามเฟส, ติดดาวเมื่อเชื่อมต่อ VTs สามตัว, หากใช้เฟสและแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้นพร้อมกันสำหรับการวัดและการป้องกัน
สำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีขดลวดทุติยภูมิเพิ่มเติมสองเส้น วงจรสวิตชิ่งจะถูกใช้ โดยที่ขดลวดหลักของวัตถุประสงค์หลักและรองจะเชื่อมต่อกันด้วยดาว ด้วยความช่วยเหลือของสามเหลี่ยมเปิดจะประกอบขดลวดเพิ่มเติม ด้วยวงจรนี้ คุณสามารถรับแรงดันไฟฟ้าของลำดับที่ 0 สำหรับการตอบสนองของระบบรีเลย์กับไฟฟ้าลัดวงจรในวงจรที่มีสายดิน
ไดอะแกรมการเดินสายไฟสำหรับขดลวดของหม้อแปลงไฟฟ้า
สำหรับเครือข่ายสามเฟส มีสามรูปแบบหลักสำหรับการเชื่อมต่อขดลวดของหม้อแปลงไฟฟ้า แต่ละวิธีของการเชื่อมต่อดังกล่าวมีอิทธิพลต่อโหมดการทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้า
Star connection คือเมื่อมีจุดร่วมของจุดเริ่มต้นหรือจุดสิ้นสุดของขดลวดทั้งหมด (จุดศูนย์) ดังต่อไปนี้รูปแบบ:
- กระแสเฟสและเส้นมีค่าเท่ากัน
- แรงดันเฟส (ระหว่างเฟสและเป็นกลาง) น้อยกว่าแรงดันเชิงเส้น (ระหว่างเฟส) โดยรากที่สองของ 3.
สำหรับขดลวดไฟฟ้าแรงสูง (HV) แรงดันปานกลาง (SN) และแรงดันต่ำ (LV) รูปแบบมักจะใช้บ่อยกว่า:
- ต่อขดลวด HV กับดาว นำลวดจากจุดศูนย์เพื่อเพิ่มและลด T ของกำลังใดๆ
- CH ขดลวดเชื่อมต่อในลักษณะเดียวกัน
- ขดลวด HV ไม่ค่อยมีการต่อติดดาวสำหรับหม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์ แต่เมื่อทำแล้ว ลวดที่เป็นกลางจะถูกดึงออกมา
การเชื่อมต่อรูปสามเหลี่ยม เกี่ยวข้องกับการเชื่อมต่อหม้อแปลงในอนุกรมในวงจรที่จุดเริ่มต้นของขดลวดอันหนึ่งสัมผัสกับปลายอีกด้านหนึ่ง จุดเริ่มต้นของอีกอันหนึ่งกับจุดสิ้นสุดของ หลังและจุดเริ่มต้นของหลังกับจุดสิ้นสุดของครั้งแรก จากจุดยอดของรูปสามเหลี่ยมจะมีช่องจ่ายไฟ ในรูปแบบการเชื่อมต่อสำหรับขดลวดของหม้อแปลงสามเฟสมีรูปแบบ:
- แรงดันเฟสและสายมีค่าเท่ากัน
- กระแสเฟสน้อยกว่ากระแสเชิงเส้นโดยรากที่สองของ 3.
ตามกฎแล้ว ขดลวด LV ของสเต็ปดาวน์และสเต็ปอัพแบบสามเฟส T จะเชื่อมต่อกับขดลวดสอง สามอัน และเฟสเดียวอันทรงพลังที่ประกอบเป็นกลุ่ม สำหรับ HV และ MV ปกติจะไม่ใช้การเชื่อมต่อแบบเดลต้า
การเชื่อมต่อซิกแซกสตาร์ มีลักษณะเฉพาะโดยการจัดตำแหน่งของฟลักซ์แม่เหล็กในเฟสของหม้อแปลงไฟฟ้า หากโหลดในขดลวดทุติยภูมิมีการกระจายอย่างไม่สม่ำเสมอ
แบบแผนและกลุ่มสำหรับต่อขดลวดหม้อแปลง
นอกจากรูปแบบการเชื่อมต่อแล้ว ยังมีกลุ่มต่างๆ ซึ่งเข้าใจว่าไม่มีอะไรมากไปกว่าการกระจัดของทิศทางเวกเตอร์ของ EMF เชิงเส้นของขดลวดปฐมภูมิที่สัมพันธ์กับแรงเคลื่อนไฟฟ้าในขดลวดทุติยภูมิ ความคลาดเคลื่อนเชิงมุมเหล่านี้อาจแตกต่างกันได้ภายใน 360 องศา ปัจจัยที่กำหนดกลุ่มคือ:
- ทิศทางการเลี้ยวของคดเคี้ยว
- วิธีการวางบนแกนของคอยล์
เพื่อความสะดวกในการกำหนดกลุ่ม เรานำการนับเชิงมุมรายชั่วโมงหารด้วย 30 องศา ดังนั้นจึงมี 12 กลุ่ม (จาก 0 ถึง 11) ด้วยรูปแบบการเชื่อมต่อพื้นฐานทั้งหมดของขดลวดหม้อแปลง การกระจัดทั้งหมดโดยหลายมุม 30 องศาจึงเป็นไปได้
ฮาร์โมนิกที่สามของอะไร
ในงานวิศวกรรมไฟฟ้ามีแนวคิดเรื่องกระแสแม่เหล็ก เขาเป็นคนที่สร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้า (EMF) รูปแบบของกระแสดังกล่าวไม่ใช่ไซน์ เนื่องจากมีส่วนประกอบฮาร์มอนิกที่สูงกว่าอยู่ที่นี่ ฮาร์โมนิกที่สามมีหน้าที่ในการส่งเส้นโค้งแรงดันเฟสโดยไม่ผิดเพี้ยน (รูปแบบที่บิดเบี้ยวไม่พึงปรารถนาสำหรับการทำงานของอุปกรณ์)
เพื่อให้ได้ฮาร์โมนิกที่สาม เงื่อนไขเบื้องต้นคือการเชื่อมต่อเดลต้าของขดลวดอย่างน้อยหนึ่งอัน หากใช้โครงร่างการเชื่อมต่อขดลวดหม้อแปลงสตาร์สตาร์เป็นแบบพื้นฐาน ตัวอย่างเช่น ในหม้อแปลงที่มีสองขดลวด เป็นไปไม่ได้ที่จะได้รับฮาร์มอนิกที่สามหากไม่มีการแทรกแซงทางเทคนิคเพิ่มเติม จากนั้นขดลวดที่สามจะพันบนหม้อแปลงซึ่งเชื่อมต่อเป็นรูปสามเหลี่ยมซึ่งบางครั้งก็ไม่มีสายไฟ