Στα σύγχρονα συστήματα ισχύος, οι μετασχηματιστές τάσης, ως απαραίτητο εξάρτημα στον εξοπλισμό διανομής, διαδραματίζουν κεντρικό ρόλο. Δεν επιτρέπουν μόνο την ακριβή μέτρηση της τάσης, αλλά παρέχουν επίσης ισχυρή υποστήριξη για την ασφαλή και σταθερή λειτουργία των συστημάτων ισχύος. Ας ρίξουμε μια ματιά στην αρχή λειτουργίας, την ταξινόμηση και τις πρακτικές λειτουργίες στον εξοπλισμό διανομής.
I. Αρχή Λειτουργίας και Ταξινόμηση Μετασχηματιστών Τάσης
1.Αρχή Εργασίας
A μετασχηματιστής τάσης(Potential Transformer, συντομογραφία PT) είναι ένας αισθητήρας που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της υψηλής τάσης και η αρχή λειτουργίας του βασίζεται στην ηλεκτρομαγνητική επαγωγή. Όταν εφαρμόζεται μια ορισμένη τάση στο πρωτεύον τύλιγμα του μετασχηματιστή τάσης, θα προκληθεί αντίστοιχη τάση στο δευτερεύον τύλιγμα. Μέσω της σχέσης αναλογίας μετασχηματισμού, μπορεί να ληφθεί η πραγματική τιμή τάσης.
2.Ταξινόμηση
Σύμφωνα με τη δομή της μόνωσης, οι μετασχηματιστές τάσης μπορούν να ταξινομηθούν σε μετασχηματιστές τάσης βυθισμένου σε λάδι και σε μετασχηματιστές τάσης ξηρού τύπου. Οι μετασχηματιστές τάσης βυθισμένου σε λάδι έχουν καλή απόδοση μόνωσης και απόδοση απαγωγής θερμότητας και είναι κατάλληλοι για εφαρμογές υψηλής τάσης. Οι μετασχηματιστές τάσης ξηρού τύπου έχουν τα πλεονεκτήματα του μικρού μεγέθους, του μικρού βάρους και της βολικής εγκατάστασης και είναι κατάλληλοι για εφαρμογές μέσης και χαμηλής τάσης.
Σύμφωνα με τον τύπο του λόγου μετασχηματισμού, οι μετασχηματιστές τάσης μπορούν να ταξινομηθούν σε τυπικούς μετασχηματιστές τάσης και μετασχηματιστές τάσης μέτρησης. Οι τυπικοί μετασχηματιστές τάσης χρησιμοποιούνται κυρίως για εργαστηριακή και επιτόπια βαθμονόμηση. Οι μετασχηματιστές μέτρησης τάσης χρησιμοποιούνται ευρέως στην παρακολούθηση συστημάτων ισχύος σε πραγματικό χρόνο.
II. Λειτουργίες δυνητικών μετασχηματιστών στον διακόπτη
1.Ακριβής μέτρηση
(1) Η κύρια λειτουργία ενός μετασχηματιστή τάσης σε συσκευές διανομής είναι η ακριβής μέτρηση της τάσης. Με τον μετασχηματιστή τάσης, το προσωπικό λειτουργίας και συντήρησης μπορεί να παρακολουθεί τις συνθήκες τάσης του δικτύου σε πραγματικό χρόνο και να λαμβάνει αξιόπιστα δεδομένα για την αποστολή και τη λειτουργία του συστήματος ισχύος.
Παρακολούθηση διακυμάνσεων τάσης: Οι διακυμάνσεις τάσης είναι ένα κοινό πρόβλημα στα συστήματα ισχύος. Οι υπερβολικές διακυμάνσεις θα βλάψουν την κανονική λειτουργία του ηλεκτρικού εξοπλισμού. Οι δυνητικοί μετασχηματιστές παρακολουθούν συνεχώς τις διακυμάνσεις της τάσης και παρέχουν μια βάση για ρύθμιση άεργου ισχύος για τη σταθεροποίηση της τάσης του συστήματος.
(2) Προστασία εξοπλισμού: Ο μετασχηματιστής τάσης μπορεί να παρακολουθεί την τάση λειτουργίας για να αποτρέψει τη ζημιά του εξοπλισμού που προκαλείται από μη φυσιολογικές συνθήκες τάσης, όπως προστασία από υπέρταση και προστασία από χαμηλή τάση.
(3) Βελτιωμένη ακρίβεια μέτρησης ενέργειας: Όταν χρησιμοποιούνται μαζί με μετασχηματιστές ρεύματος, οι δυνητικοί μετασχηματιστές βελτιώνουν την ακρίβεια των δεδομένων μέτρησης και παροχής ηλεκτρικής ενέργειας για την οικονομική λειτουργία των δικτύων ισχύος.
2. Διασφάλιση ασφάλειας
Οι μετασχηματιστές τάσης έχουν επίσης τις ακόλουθες λειτουργίες διασφάλισης ασφάλειας στα ντουλάπια διανομής:
(1) Απομόνωση υψηλής τάσης: Οι μετασχηματιστές τάσης απομονώνουν την υψηλή τάση από τη χαμηλή τάση, διασφαλίζοντας την προσωπική ασφάλεια του προσωπικού λειτουργίας και συντήρησης κατά τη μέτρηση της τάσης.
(2) Πρόληψη βραχυκυκλώματος: Όταν συμβαίνει βραχυκύκλωμα, οι μετασχηματιστές τάσης μπορούν να περιορίσουν το ρεύμα βραχυκυκλώματος και να μειώσουν τις βλάβες των ατυχημάτων.
Στα ερμάρια διανομής, οι μετασχηματιστές τάσης μπορούν να παρακολουθούν την τάση σε πραγματικό χρόνο, να εκδίδουν συναγερμούς αμέσως όταν εντοπίζονται ανωμαλίες και να μειώνουν τον κίνδυνο αστοχίας.
III. Επιλογή και Εφαρμογή Μετασχηματιστών Τάσης
1.Επιλογή
Κατά την επιλογή μετασχηματιστών τάσης, πρέπει να λαμβάνονται υπόψη οι ακόλουθοι παράγοντες:
(1) Επίπεδο τάσης: Επιλέξτε τον αντίστοιχο μετασχηματιστή τάσης σύμφωνα με το επίπεδο τάσης του εξοπλισμού διανομής.
(2) Αναλογία μετασχηματισμού: Επιλέξτε έναν κατάλληλο λόγο μετασχηματισμού σύμφωνα με τις πραγματικές απαιτήσεις μέτρησης.
(3) Κατηγορία ακρίβειας: Επιλέξτε μια κατάλληλη κατηγορία ακρίβειας σύμφωνα με τις απαιτήσεις ακρίβειας μέτρησης.
(4) Δομή μόνωσης: Επιλέξτε μια κατάλληλη μονωτική δομή σύμφωνα με το περιβάλλον του εργοταξίου.
2.Εφαρμογή
Οι εφαρμογές των μετασχηματιστών τάσης σε συσκευές διανομής περιλαμβάνουν κυρίως:
(1) Παρακολούθηση τάσης: Παρακολουθήστε την τάση του δικτύου σε πραγματικό χρόνο και παρέχετε δεδομένα τάσης για το προσωπικό λειτουργίας και συντήρησης.
(2) Συσκευές προστασίας: Συνεργαστείτε με συσκευές προστασίας ρελέ για την πραγματοποίηση λειτουργιών προστασίας όπως υπέρταση και χαμηλή τάση.
(3) Μέτρηση ηλεκτρικής ενέργειας: Συνεργαστείτε με μετασχηματιστές ρεύματος για να πραγματοποιήσετε μέτρηση ηλεκτρικής ενέργειας.
IV. Σύναψη
Οι μετασχηματιστές τάσης διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στο σύστημα διανομής. Δεν επιτρέπουν μόνο την ακριβή μέτρηση της τάσης αλλά παρέχουν επίσης ισχυρή υποστήριξη για την ασφαλή και σταθερή λειτουργία των συστημάτων ισχύος. Με την ανάπτυξη των συστημάτων ισχύος, η εφαρμογή μετασχηματιστών τάσης θα γίνεται όλο και πιο διαδεδομένη. Επομένως, η εις βάθος κατανόηση της αρχής λειτουργίας, της επιλογής και της εφαρμογής των μετασχηματιστών τάσης είναι μεγάλης σημασίας για τη βελτίωση του επιπέδου λειτουργίας των συστημάτων ισχύος.