容量性変圧器とは何ですか?

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として名前が付けられたデバイス 変成器 産業および電気産業における重要かつ不可欠な開発の最高の信用を持っている必要があります。変圧器には多くの利点があり、さまざまなドメインにわたって複数のアプリケーションを保持します。そして、変圧器から進化したのが「容量性電圧変圧器」です。この種の変圧器には、30年以上の開発の歴史があります。デバイスには多くの利点がありますが、調和計算の実装にはほとんど規制がありません。したがって、これが発生する理由を詳しく教えて、CVTの動作原理、テストアプローチ、アプリケーション、および利点に関する知識を習得してください。

容量性変圧器とは何ですか?

に似ています 計器用変成器 、これは降圧容量性変圧器でもあり、高レベルの電圧を低レベルに変換する機能を備えています。これらの変圧器はまた、電圧の伝送レベルを正規化された最小レベルに変換し、安全性、計測、および高レベルの電圧システムの調整のために実装されている単純に定量化可能な値に変換します。




一般に、高レベルの電圧システムの場合、線電流または電圧値のいずれも計算できません。したがって、これには、実装用の電位変圧器や変流器などの機器タイプの変圧器が必要です。一方、高圧線が増加した場合、設置により、使用される計器用変成器のコストは高くなります。

設置コストを削減するために、通常の変圧器の代わりにCVTタイプの変圧器を使用しています。 73 kV以上の範囲から始めて、これらの容量性変圧器は必要なアプリケーションで使用できます。



CVTの必要性は何ですか?

100 kVの範囲と電圧レベルの上昇を超えると、ハイエンドの絶縁変圧器が必要になります。しかし、絶縁変圧器の価格は非常に高く、すべてのアプリケーションに選択できるとは限りません。価格を下げるために、絶縁変圧器の代わりに計器用変圧器が使用されます。 CVTのコストは低くなりますが、絶縁トランスと比較すると性能は低くなります。

容量性変圧器の動作

デバイスは主に3つのセクションで構成され、それらは次のとおりです。


以下の回路図は、 容量性変圧器の動作原理

容量性変圧器回路

容量性変圧器回路

分圧器は、誘導素子と補助変圧器である他の2つのセクションと一緒に動作します。分圧器は、電圧信号の増加を低電圧信号の信号に最小化するように機能します。 CVTの出力で受け取られる電圧レベルは、補助変圧器のサポートによってさらに低くなります。

分圧器は、電圧レベルが調整または計算されるラインの間にあります。 C1とC2は、伝送ラインの間に配置されるコンデンサであると考えてください。分圧器からの出力は、補助トランスへの入力として供給されます。

グランドレベルの近くに配置されたコンデンサの静電容量値は、伝送ラインの近くにあるコンデンサの静電容量値と比較すると大きくなります。静電容量の値が高い場合は、分圧器の電気抵抗が小さいことを示しています。したがって、最小電圧値信号は補助変圧器に向かって移動します。次に、ATは再び電圧値を下げます。

また、N1とN2は、トランスの一次巻線と二次巻線です。低電圧値の計算に使用されるメーターは抵抗性であるため、分圧器は容量性の動作を保持します。したがって、この位相シフトのために発生し、これは出力への影響を示しています。この問題を解消するには、補助トランスとインダクタンスの両方を直列に接続する必要があります。インダクタンスは漏れに含まれています フラックス ATの補助に存在し、インダクタンス「L」は次のように表されます。

L = [1 /(ω(C1 + C2))]

このインダクタンス値は調整可能であり、分圧器セクションからの電流値の低下によってトランスで発生する電圧降下を補償します。一方、実際の状況では、誘導損失のため、この補償は行われない可能性があります。変圧器の電圧巻数の比率は次のように示されます。

V0 / V1 = [C2 / C2 + C1]×N2 / N1

C1> C2であるため、値はC1 /(C1 + C2)になります。これは、電圧の値が減少することを示しています。

これは 容量性変圧器の動作

CVTフェーザ図

について知るために 容量性変圧器のフェーザ図 、デバイスの等価回路を表示する必要があります。上記の回路図を使用すると、その等価回路は次のように描くことができます。

メーターとC2の間に、マッチングトランスが配置されています。変圧器の比率

CVTフェーザ図

CVTフェーザ図

nは経済基盤に応じて選択されます。高電圧定格値は10〜30 kVの範囲であるのに対し、低電圧巻線定格は100〜500 Vの範囲である可能性があります。チューニングチョーク「L」のレベルは、容量性電圧変圧器の等価回路が完全に抵抗性であるか、完全な共振状態で動作するように選択されています。回路が共振状態になるのは、

ω(L + Lt)= [1 /(C1 + C2)]

ここで、「L」はチョークインダクタンス値を表し、「Lt」はトランスの等価物に対応します インダクタンス 高電圧のセクションで説明されています。

共振状態で動作したときの容量性変圧器のフェーザ図を以下に示します。

ここで、メーターの「Xm」リアクタンス値は無視して、負荷が 分圧器 。計器用変成器の電圧値は次の式で与えられます。

V= Im.Rm

一方、コンデンサの両端の電圧は次の式で与えられます。

Vc2= V+ Im(Re +j。Xe)

V1をフェーザ基準と見なすことにより、フェーザ図が描画されます。フェーザ図から、リアクタンスと抵抗の両方が個別に表されておらず、これらがチューニングインジケータ「L」のリアクタンス「Xi」と抵抗「Ri」と​​ともに表されていることがわかります。

すると電圧比は

A = V1 / V2 =(Vc1+ VRi+ V)/ V

リアクタンス降下ImXeを無視することにより、チューニングインジケータとトランス抵抗での電圧降下はVで与えられます。Ri。メーター電圧と入力電圧は互いに同相になります。

CVT V / S PT

このセクションでは、 容量性変圧器と計器用変圧器の違い

容量性変圧器 計器用変成器
このデバイスは、一連の方法で接続されたコンデンサのスタックで構成されています。コンデンサの電圧は、デバイス電圧の計算に使用されます。電力線搬送通信の目的にも役立ちます。これは、誘導性降圧トランスの分類に分類されます。このデバイスは、電圧と保護の両方の計算に使用されます。
これは主に230KV以上の増強された電圧レベルを測定するために使用されますこれらは、高電圧値を測定するためのものではありません。彼らは12KVの範囲まで計算することができます
それは、そのシンプルで軽い設計が変圧器のコアをより小さくそして高価でもないようにするその電圧分割コンデンサの利点を提供します。ここでは、CVTと比較すると、コア損失がより多く、より経済的です。

これらのデバイスは、基本周波数ラインに従って簡単に調整でき、静電容量は誘導性のファイアバックを許容しません計器用変成器では、チューニングの利点は得られません。

容量性変圧器の利点

CVTの利点のいくつかは次のとおりです。

  • これらのデバイスは、拡張周波数結合ユニットとして利用できます。
  • CVTデバイスは、計器用変成器よりも安価です。
  • 彼らは最小限のスペースを利用します
  • 構築が簡単
  • 電圧レベルは、使用される容量性要素のタイプに基づいています

CVTアプリケーション

のいくつか 容量性変圧器の用途 は:

  • CVTデバイスは、電圧値が高から超高までの範囲の送電電力システムで幅広い用途があります
  • 電圧計算に採用
  • 自動管理装置
  • 保護リレー装置

つまり、これはすべて容量性変圧器の概念に関するものです。この記事では、CVTの動作、アプリケーション、フェーザ図、および利点の詳細な概念について説明しました。これらに加えて、 容量性変圧器 テスト 特定のアプリケーションに適したものを選択してください。