ترانسفورماتور اندازهگیری ولتاژ (PT)
1. مقدمه
ترانسفورماتور اندازهگیری ولتاژ (یا PT که مخفف Potential Transformer است و معادل انگلیسی آن Voltage Transformer – VT هم گفته میشود) یک نوع ترانسفورماتور ابزاری (instrument transformer) است که برای کاهش ولتاژهای بالا به سطح قابل اندازهگیری استفاده میشود. این ترانسفورماتورها در مدارات ولتمتر، رلهها و سیستمهای حفاظتی کاربرد دارند و همچنین ایزولاسیون لازم بین شبکه ولتاژ بالا و تجهیزات اندازهگیری را فراهم میکنند. جهت مطالعه بیشتر کلیک کنید.
2. عملکرد و ساختار
این ترانسفورماتورها معمولاً دارای دو سیمپیچ (اولیه و ثانویه) روی یک هسته مغناطیسی هستند. ولتاژ اولیه به شبکه متصل میشود و ولتاژ ثانویه کاهشیافته را در اختیار تجهیزات اندازهگیری قرار میدهد.
نسبت تبدیل ولتاژ بر اساس تعداد دور سیمپیچها تعریف میشود:
مثلاً اگر نسبت PT برابر 600:120 باشد، یعنی با ولتاژ 600 ولت در سمت اولیه، 120 ولت خروجی در سمت ثانویه داریم ویکیپدیاTameson.com.
3. دقت و بار (Burdens)
-
PTهای اندازهگیری یا metering PT، با هستههای کوچکتر و ظرفیت VA کمتر طراحی شدهاند تا در هنگام نوسانات ولتاژ، حساسترین تجهیزات را حفاظت کنند و از آسیب جلوگیری کنند ویکیپدیا.
-
دقت آنها معمولاً با پارامترهایی مثل 0.3W یا 0.6X بیان میشود، که درصد خطای مجاز در بار ثانویه را شامل دقت نسبت ولتاژ و زاویه فاز میکنند ویکیپدیا.
-
طبق استاندارد ANSI/IEEE، کلاسهای دقت معمول شامل 0.3، 0.6 و 1.2 هستند—هر عدد کوچکتر یعنی دقت بالاتر EEP مفاهیم قدرت الکتریکیای سی ام وب.
4. انواع PT بر اساس ساختار
سه نوع اصلی PT وجود دارد:
-
PT الکترومغناطیسی (Electromagnetic VT): ترانس سیمپیچشدهٔ معمولی ﹙wound
-
PT خازنی (Capacitor Voltage Transformer – CVT): شامل تقسیمساز خازنی و یک ترانسفورماتور کوچک برای کاهش مستقیم ولتاژهای بسیار بالا—اقتصادیتر برای ولتاژهای بالا
-
PT نوری (Optical Voltage Transformer – OVT): از اثر فارادی استفاده میکند تا تغییرات قطبش نور را اندازهگیری کرده و تبدیل به سیگنال ولتاژ کند—در مراحل تحقیق و توسعه قرار دارد
5. کاربردها
-
اندازهگیری ولتاژهای بالا در خطوط انتقال و ایستگاههای فرعی با دقت و ایمنی بالا.
-
تغذیه رلههای ولتاژ برای حفاظت از شبکه در برابر اضافه یا کاهش ولتاژ EEP مفاهیم قدرت الکتریکیTameson.comHolley Technology Ltd..
-
استفاده در اندازهگیریهای شبکهای و سیستمهای مدیریت انرژی.
-
در سیستمهای بارگذاری خودکار (Load Shedding) که با تغییر ولتاژ فرمان کنترل صادر میشود EEP مفاهیم قدرت الکتریکی.
6. مزایا و محدودیتها
مزایا:
-
ارائه ولتاژ قابل خوانش توسط ابزارهای اندازهگیری استاندارد.
-
تأمین ایزولاسیون الکتریکی برای ایمنی تجهیزات و افراد Tameson.comHolley Technology Ltd..
محدودیتها:
-
عدم توانایی در اندازهگیری ولتاژهای DC.
-
هزینه بالا بهویژه برای PTهای ولتاژ بالا Tameson.comHolley Technology Ltd..
-
مشکلات عایقی و حجم زیاد در ولتاژهای بسیار بالا (بهویژه در CVTها) E3S Web of ConferencesResearchGate.
7. منابع نوآورانه و ارزیابی خطا
تحقیقات اخیر درباره ارزیابی خطا در شبکههای توزیع شامل استفاده از شبکههای عصبی گرافی (GCN) به همراه مکانیزم توجه (self-attention) برای پیشبینی ولتاژ ثانویه و تشخیص خطا با دقت بالا هستند. این روشها تا 82٪ خطای میانه را کاهش دادهاند SpringerOpen.
