Peranti dinamakan sebagai pengubah semestinya mempunyai kepujian terbaik untuk pembangunan penting dan penting dalam industri perindustrian dan elektrikal. Transformer elektrik memberikan banyak kelebihan, dan mereka memegang banyak aplikasi di pelbagai domain. Satu jenis jenis yang dapat dikembangkan dari transformer adalah 'Capacitive Voltage Transformer'. Transformer jenis ini mempunyai sejarah pembangunan lebih dari 3 dekad. Walaupun perangkat ini menawarkan banyak manfaat, ada beberapa peraturan dalam pelaksanaan pengiraan harmonik. Oleh itu, beritahu kami secara terperinci mengapa ini berlaku dan dapatkan pengetahuan mengenai prinsip kerja, pendekatan ujian, aplikasi, dan kelebihan CVT.
Apakah Pengubah Voltan Kapasitif?
Sama dengan pengubah berpotensi , ini juga merupakan pengubah voltan kapasitif step-down di mana ia mempunyai keupayaan untuk menukar voltan tahap tinggi ke tahap rendah. Transformer ini juga mengubah tahap transmisi voltan ke tahap minimum yang dinormalisasi dan hanya pada nilai yang dapat diukur di mana ini dilaksanakan untuk keselamatan, pemeteran, dan pengaturan sistem voltan tingkat tinggi.
Secara umum, dalam kes sistem voltan tahap tinggi, nilai arus atau voltan talian tidak dapat dihitung. Jadi, ini memerlukan instrumen jenis transformer seperti transformer berpotensi atau semasa untuk pelaksanaannya. Manakala jika berlaku peningkatan voltan tinggi, kos pengubah berpotensi yang digunakan akan lebih banyak disebabkan oleh pemasangan.
Untuk mengurangkan kos pemasangan, jenis transformer CVT digunakan sebagai pengganti voltan biasa. Bermula dari julat 73 kV dan lebih, transformer voltan kapasitif ini dapat digunakan dalam aplikasi yang diperlukan.
Apakah Keperluan CVT?
Di atas julat 100 kV dan tahap voltan yang meningkat, akan ada keperluan pengubah bertebat kelas atas. Tetapi harga transformer bertebat sangat tinggi dan mungkin tidak dipilih untuk setiap aplikasi. Untuk mengurangkan harga, transformer berpotensi digunakan di tempat transformer bertebat. Kos CVT lebih rendah tetapi prestasinya rendah jika dibandingkan dengan transformer bertebat.
Kerja Pengubah Voltan Kapasitif
Peranti ini terdiri daripada tiga bahagian dan ia adalah:
- Unsur induktif
- Transformer bantu
- Pembahagi berpotensi
Gambarajah litar di bawah menerangkan dengan jelas mengenai prinsip kerja pengubah voltan kapasitif .
Litar Pengubah Voltan Kapasitif
Pembahagi berpotensi dikendalikan bersama dengan dua bahagian lain yang merupakan elemen induktif dan pengubah tambahan. Pembahagi berpotensi berfungsi untuk meminimumkan peningkatan isyarat voltan dengan isyarat voltan rendah. Tahap voltan yang diterima pada output CVT lebih berkurang dengan sokongan pengubah tambahan.
Pembahagi berpotensi terletak di antara garis di mana tahap voltan akan dikawal atau dikira. Pertimbangkan C1 dan C2 adalah kapasitor yang diletakkan di antara saluran penghantaran. Output dari pembahagi berpotensi dimasukkan sebagai input ke transformer tambahan.
Nilai kapasitansi kapasitor yang diletakkan berhampiran permukaan tanah lebih banyak jika dibandingkan dengan nilai kapasitansi kapasitor yang dekat dengan saluran penghantaran. Nilai kapasitansi yang tinggi menunjukkan rintangan elektrik pembahagi berpotensi menjadi lebih rendah. Jadi, isyarat nilai voltan minimum bergerak ke arah pengubah tambahan. Kemudian AT sekali lagi menurunkan nilai voltan.
Dan N1 dan N2 adalah putaran penggulungan primer dan sekunder pengubah. Meter yang digunakan untuk pengiraan nilai voltan rendah adalah resistif dan pembahagi berpotensi memegang tingkah laku kapasitif. Oleh itu, kerana peralihan fasa ini berlaku dan ini menunjukkan kesan terhadap output. Untuk menghilangkan masalah ini, kedua-dua pengubah dan induktansi harus bersambung secara bersiri. Induktansi disertakan dengan kebocoran fluks yang terdapat dalam tambahan AT dan induktansi ‘L’ ditunjukkan sebagai
L = [1 / (ωdua(C1 + C2))]
Nilai induktansi ini dapat disesuaikan dan mengimbangi penurunan voltan yang berlaku di dalam transformer kerana penurunan nilai semasa dari bahagian pembahagi. Manakala dalam situasi sebenar, pampasan ini tidak mungkin berlaku kerana kerugian induksi. Nisbah putaran voltan transformer ditunjukkan sebagai
V0 / V1 = [C2 / C2 + C1] × N2 / N1
Oleh kerana C1> C2, maka nilainya adalah C1 / (C1 + C2) akan dikurangkan. Ini menunjukkan bahawa nilai voltan akan menurun.
Ini adalah pengubah voltan kapasitif berfungsi .
Diagram Fasa CVT
Untuk mengetahui mengenai rajah fasor pengubah voltan kapasitif , litar setara peranti mesti ditunjukkan. Dengan gambarajah litar di atas, litar setara dapat dilukis seperti di bawah:
Di antara meter dan C2, transformer yang sepadan diletakkan. Bahagian pengubah
n dipilih bergantung pada asas ekonomi. Nilai penarafan voltan tinggi mungkin berada di antara 10 - 30 kV sedangkan penarafan lilitan voltan rendah adalah di antara 100 - 500 V. Tahap choke penalaan 'L' dipilih dengan cara litar setara pengubah voltan kapasitif sepenuhnya resistif dipilih untuk beroperasi dalam keadaan resonans lengkap. Litar dipindahkan ke keadaan resonans hanya apabila
ω (L + Lt) = [1 / (C1 + C2)]
Di sini ‘L’ mewakili nilai induktansi tercekik dan ‘Lt’ sepadan dengan setara pengubah kearuhan disebutkan di bahagian voltan tinggi.
Diagram fasa pengubah voltan kapasitif, apabila dikendalikan dalam keadaan resonans, ditunjukkan di bawah.
Di sini, nilai reaktansi ‘Xm’ meter boleh diabaikan dan dianggap sebagai beban rintangan ‘Rm’ apabila beban mempunyai hubungan dengan pembahagi voltan . Nilai voltan pada pengubah berpotensi diberikan oleh
Vdua= Im.Rm
Manakala voltan merentasi kapasitor diberikan oleh
Vc2= Vdua+ Im (Re + j. Xe)
Dengan menganggap V1 sebagai rujukan fasor, rajah fasor dilukis. Dari rajah fasa, dapat dilihat bahawa kedua-dua reaktansi dan rintangan tidak diwakili secara individu dan ini ditunjukkan bersamaan dengan reaktansi ‘Xi’ dan rintangan ‘Ri’ dari penunjuk penalaan ‘L’.
Maka nisbah voltan adalah
A = V1 / V2 = (Vc1+ VRi+ Vdua) / Vdua
Dengan mengabaikan penurunan reaktansi ImXe, maka penurunan voltan pada penunjuk penalaan dan rintangan pengubah diberikan oleh VRi. Voltan meter dan voltan input akan berada dalam fasa antara satu sama lain.
CVT V / S PT
Bahagian ini menerangkan mengenai perbezaan antara pengubah voltan kapasitif dan pengubah berpotensi .
| Pengubah Voltan Kapasitif | Pengubah Berpotensi |
| Peranti ini terdiri daripada timbunan kapasitor yang disambungkan dalam pelbagai cara. Voltan pada kapasitor digunakan untuk pengiraan voltan peranti. Malah membantu tujuan komunikasi pembawa talian kuasa. | Ini berada di bawah klasifikasi transformer step-down induktif. Peranti ini digunakan untuk pengiraan voltan dan perlindungan. |
| Ini digunakan terutamanya untuk mengukur tahap voltan yang ditingkatkan lebih daripada 230KV | Ini tidak bertujuan untuk mengukur nilai voltan tinggi. Mereka boleh mengira hingga julat 12KV |
| Ia memberikan kelebihan kapasitor pemisah voltan di mana reka bentuknya yang sederhana dan lebih ringan menjadikan inti pengubah menjadi lebih kecil dan tidak mahal juga. | Di sini, kehilangan teras lebih banyak dan lebih ekonomik jika dibandingkan dengan CVT
|
| Peranti ini dapat disetel dengan mudah sesuai dengan garis frekuensi asas, dan kapasitansinya tidak memungkinkan kebakaran induktif kembali | Kelebihan penalaan tidak diberikan oleh pengubah berpotensi. |
Kelebihan Transformer Voltan Kapasitif
Beberapa kelebihan CVT adalah:
- Peranti ini dapat digunakan sebagai unit gandingan frekuensi yang ditingkatkan
- Peranti CVT lebih murah daripada pengubah berpotensi.
- Mereka menggunakan ruang minimum
- Mudah dibina
- Tahap voltan berdasarkan jenis elemen kapasitif yang digunakan
Aplikasi CVT
Sebilangan daripada aplikasi pengubah voltan kapasitif adalah:
- Peranti CVT mempunyai aplikasi yang luas dalam sistem kuasa transmisi di mana nilai voltan berkisar dari tinggi hingga ultra tinggi
- Digunakan dalam pengiraan voltan
- Peranti pengurusan automatik
- Peranti geganti perlindungan
Jadi, ini semua mengenai konsep pengubah voltan kapasitif. Artikel ini telah memberikan konsep terperinci mengenai kerja, aplikasi, diagram fasor, dan faedah CVT. Selain ini, ketahui mengenai pengubah voltan kapasitif ujian dan pilih yang sesuai untuk aplikasi tertentu.
