Transformer memainkan peran penting dalam teknik elektro, melakukan fungsi transformasi, isolasi, pengukuran dan perlindungan. Salah satu tugas paling umum dari perangkat jenis ini adalah pengaturan parameter arus individu. Secara khusus, trafo tegangan (VT) mengubah kinerja jaringan listrik primer menjadi nilai optimal, dari sudut pandang konsumen.
Desain keseluruhan peralatan
Dasar teknis transformator dibentuk oleh pengisian elektromagnetik yang menyediakan proses fungsional perangkat. Dimensi peralatan dapat bervariasi tergantung pada persyaratan beban daya di sirkuit. Dalam desain tipikal, transformator memiliki perangkat input dan output arus, dan elemen kerja utama melakukan tugas konversi tegangan. Satu set isolator, sekering, dan perangkat perlindungan relai bertanggung jawab untuk memastikan keandalan dan keamanan proses teknologi. Dalam desain trafo tegangan rendah modernsensor untuk merekam parameter operasi individu juga disediakan, yang indikatornya dikirim ke panel kontrol dan menjadi dasar untuk perintah kepada otoritas pengatur. Pengoperasian komponen listrik itu sendiri membutuhkan catu daya, oleh karena itu, dalam beberapa modifikasi, konverter dilengkapi dengan sumber daya otonom - generator, akumulator, atau baterai.
Inti Transformator
Elemen kerja utama VT adalah apa yang disebut inti (inti magnetik) dan belitan. Yang pertama terdiri dari dua jenis - batang dan baju besi. Untuk sebagian besar transformator frekuensi rendah hingga 50 Hz, inti batang digunakan. Dalam pembuatan sirkuit magnetik, logam khusus digunakan, karakteristik yang menentukan sifat kerja struktur, misalnya, kinerja dan besarnya arus tanpa beban. Inti dari transformator tegangan dibentuk oleh lembaran tipis paduan, diisolasi antara lapisan pernis dan oksida. Tingkat pengaruh arus eddy dari sirkuit magnetik akan tergantung pada kualitas insulasi ini. Ada juga jenis khusus dari inti penyusunan huruf, yang membentuk struktur bagian sembarang, tetapi mendekati bentuk persegi. Konfigurasi ini memungkinkan Anda untuk membuat sirkuit magnetik universal, tetapi mereka juga memiliki kelemahan. Oleh karena itu, perlu adanya pengencangan yang ketat dari plastik logam, karena celah terkecil mengurangi faktor pengisian area kerja koil.
Gulungan transformator tegangan
Biasanya digunakan dua gulungan - primer dan sekunder. Mereka terisolasi satu sama lain dan dari inti. Tingkat belitan pertama dibedakan oleh sejumlah besar belokan yang dibuat dengan kawat tipis. Hal ini memungkinkannya untuk melayani jaringan tegangan tinggi (hingga 6000-10.000 V) yang diperlukan untuk kebutuhan konversi dasar. Gulungan sekunder dirancang untuk pasokan paralel alat ukur, perangkat relai, dan peralatan listrik tambahan lainnya. Saat menghubungkan belitan transformator tegangan, penting untuk mempertimbangkan tanda pada terminal keluaran. Misalnya, relai arah daya, multimeter, amperemeter, wattmeter, dan berbagai meter dihubungkan ke kumparan melalui awal belitan primer (sebutan A), garis akhir (X), awal belitan sekunder (a) dan akhir (x). Belitan tambahan dengan awalan khusus dalam penunjukan juga dapat digunakan.
Fitting pemasangan dan fasilitas grounding
Daftar elemen tambahan dan perangkat fungsional dapat bervariasi tergantung pada jenis dan karakteristik transformator. Misalnya, struktur oli dengan indikator tegangan primer hingga 10 kV atau lebih dilengkapi dengan alat kelengkapan untuk mengisi, mengeringkan, dan mengambil sampel pelumas teknis. Untuk minyak, tangki juga dilengkapi dengan nozel dan regulator yang mengontrol kelancaran pasokan cairan ke area target. Kit pemasangan tipikal paling sering mencakup braket dengan baut, spigot, komponen relai, gasket karton listrik, elemen flensa, dll. Adapun pembumian, makatransformator dengan tegangan pada belitan primer hingga 660 V dilengkapi dengan klem dengan pengikat berulir pada baut, stud dan sekrup ukuran M6. Jika indikator voltase lebih tinggi dari 660 V, maka pemasangan pembumian harus memiliki koneksi perangkat keras dengan format tidak kurang dari M8.
Prinsip pengoperasian TH
Fungsi dan proses utama induksi elektromagnetik dilakukan oleh kompleks yang mencakup inti logam dengan satu set pelat transformator, belitan primer dan sekunder. Kualitas perangkat akan tergantung pada keakuratan perhitungan dasar amplitudo dan sudut arus. Induksi timbal balik antara beberapa belitan bertanggung jawab atas transformasi dalam medan elektromagnetik. Arus bolak-balik dalam transformator tegangan 220 V terus berubah, melewati belitan tunggal. Menurut hukum Faraday, gaya gerak listrik diinduksi sekali per detik. Pada sistem belitan tertutup, arus default akan mengalir melalui rangkaian dan dekat dengan inti logam. Semakin rendah beban pada belitan sekunder transformator, semakin dekat faktor konversi aktual ke nilai nominal. Bekerja dengan menghubungkan belitan sekunder ke alat pengukur akan sangat bergantung pada tingkat konversi, karena fluktuasi beban terkecil akan mempengaruhi keakuratan pengukuran yang dimasukkan ke dalam rangkaian instrumen.
Jenis transformator
Saat ini, jenis TN berikut paling umum:
- Transformator kaskade - perangkat di mana belitan primer dibagi menjadi beberapa bagian yang berurutan, dan belitan penyama dan penghubung bertanggung jawab untuk mentransfer daya di antara mereka.
- Grounded VT - desain fase tunggal, di mana salah satu ujung belitan primer diarde dengan kuat. Bisa juga transformator tegangan tiga fasa dengan netral yang diarde dari belitan primer.
- VT yang Digali - perangkat dengan insulasi belitan penuh dengan fitting yang berdekatan.
- VT dua belitan - transformator dengan satu belitan sekunder.
- VT tiga belitan adalah transformator yang selain belitan primer, juga memiliki belitan sekunder utama dan tambahan.
- Capacitive VT - desain yang ditandai dengan adanya pemisah kapasitif.
Fitur VT elektronik
Menurut indikator metrologi utama, jenis transformator ini sedikit berbeda dari perangkat listrik. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa dalam kedua kasus saluran konversi tradisional digunakan. Fitur utama transformator elektronik adalah tidak adanya isolasi tegangan tinggi, yang pada akhirnya berkontribusi pada efek teknis dan ekonomi yang lebih tinggi dari pengoperasian peralatan. Dalam jaringan tegangan tinggi dengan tegangan primer transformator tegangan hingga 660 V, konverter terhubung ke jaringan pusat secara galvanis. Informasi tentang arus terukur ditransmisikan pada potensial tinggi, seperti halnya dengan konverter analog-ke-digital dengan output optik. Namundimensi dan berat model elektronik sangat kecil sehingga memungkinkan untuk memasang unit transformator di infrastruktur bus kabel tegangan tinggi bahkan tanpa menghubungkan isolator tambahan dan perangkat keras pemasangan.
Spesifikasi Trafo
Nilai teknis dan operasional utama adalah potensi tegangan. Pada belitan primer, dapat mencapai 100 kV, tetapi sebagian besar ini berlaku untuk stasiun industri berukuran besar yang berisi beberapa modul konversi. Sebagai aturan, tidak lebih dari 10 kV didukung pada belitan primer. Trafo tegangan untuk jaringan fase tunggal dengan netral yang diarde bekerja pada 100 V sama sekali. Sedangkan untuk belitan sekunder, indikator tegangan nominalnya rata-rata 24-45 V. Sekali lagi, perangkat pengukur energi rendah diservis di sirkuit ini, yang tidak memerlukan beban daya tinggi. Namun, gulungan sekunder terkadang memiliki potensi tinggi lebih dari 100 V dalam jaringan tiga fase. Juga, dalam menilai karakteristik transformator, penting untuk mempertimbangkan kelas akurasi - ini adalah nilai dari 0, 1 hingga 3, yang menentukan tingkat penyimpangan dalam konversi indikator listrik target.
Efek feroresonansi
Perangkat elektromagnetik sering mengalami berbagai macam pengaruh negatif dan kerusakan yang terkait dengan pelanggaran dalam isolasi. Salah satu proses penghancuran belitan yang paling umum adalah gangguan feroresonansi. Ini menyebabkan kerusakan mekanis dan panas berlebih.gulungan. Alasan utama untuk fenomena ini disebut nonlinier induktansi, yang terjadi dalam situasi respons yang tidak stabil dari sirkuit magnetik ke medan magnet di sekitarnya. Untuk melindungi transformator tegangan dari efek feroresonan, tindakan eksternal dimungkinkan, termasuk penyertaan kapasitansi dan resistor tambahan ke perangkat sakelar. Dalam sistem elektronik, kemungkinan non-linier induktif juga dapat diminimalkan dengan memprogram urutan shutdown peralatan.
Penggunaan peralatan
Pengoperasian perangkat transformator yang mengubah tegangan diatur oleh aturan penggunaan teknik listrik. Dengan mempertimbangkan nilai operasi yang optimal, spesialis memperkenalkan gardu induk ke dalam infrastruktur pasokan fasilitas target. Fungsi utama sistem memungkinkan melayani bangunan dan perusahaan dengan pembangkit listrik yang kuat, dan tegangan sekunder transformator hingga 100 V mengontrol beban untuk konsumen yang tidak terlalu menuntut seperti meter dan perangkat metrologi. Tergantung pada parameter teknis dan struktural, HP dapat digunakan di industri, di industri konstruksi dan di rumah tangga. Dalam setiap kasus, transformator menyediakan kontrol daya listrik dengan menyesuaikan peringkat daya input agar sesuai dengan persyaratan pengenal lokasi tertentu.
Kesimpulan
Transformator elektromagnetik menyediakan yang agak tua, tetapi diminati hingga hari iniprinsip pengaturan daya dalam rangkaian listrik. Keusangan peralatan ini terkait dengan desain peralatan dan fungsinya. Namun demikian, ini tidak mencegah penggunaan transformator arus dan tegangan untuk tugas-tugas manajemen daya kritis di perusahaan besar. Selain itu, tidak dapat dikatakan bahwa konverter jenis ini tidak mengalami perbaikan sama sekali. Meskipun prinsip-prinsip dasar operasi dan bahkan implementasi teknis secara keseluruhan tetap sama, para insinyur baru-baru ini secara aktif bekerja pada sistem perlindungan dan kontrol. Akibatnya, hal ini memengaruhi keselamatan, keandalan, dan keakuratan transformator.
