ترانسفورماتور ولتاژ (VT) که ترانسفورماتورهای پتانسیل (PT) نیز نامیده می شوند، نوعی ترانس با اتصال موازی هستند. و به گونه ای طراحی شده اند که بار ناچیزی را برای منبع مورد اندازه گیری ارائه کنند و نسبت ولتاژ و رابطه فاز دقیقی دارند تا اندازه گیری دقیق ثانویه متصل شوند. ترانسفورماتور ولتاژ که به عنوان یک ترانس ابزاری تعریف شود و برای تبدیل ولتاژ از مقدار بالاتر به مقدار کمتر استفاده می شود. این ترانسفورماتور ولتاژ را به یک مقدار حد مطمئن کاهش می دهد که می تواند به راحتی توسط ابزار معمولی ولتاژ پایین مانند ولت متر، وات متر و متر وات ساعت و غیره اندازه گیری شود.
در حقیقت نام کامل پی تی(PT)، Potential Transformer است و در خطوط انتقال بزرگ استفاده می شود. به این دلیل که ولتاژ بیشتری در خط انتقال بالا استفاده می شود. همانطور که می دانیم با کمک هیچ معیاری نمی توان ولتاژ 33 کیلو ولت یا 220 کیلو ولت را اندازه گیری کرد. بنابراین از PT استفاده می کنیم. و با تغییر از ولتاژ بالا به ولتاژ پایین. خروجی را با کمک PT اندازه گیری می کنیم. جهت مشاهده ترانسفورماتور CT (سی تی) و PT (پی تی) نیرو ترانس کلیک کنید و لیست محصولات و قیمت هرکدام را مشاهده نمایید. همچنین اطلاعات کاملی در مورد هر محصول درج شده است.
کاربردهای ترانسفورماتور PT
فرآیند خرید ترانسفورماتور دقیقا به کاربردهای آن بستگی دارد. یعنی زمانیکه شما قصد تهیه یک ترانس صنعتی را دارید باید ببینید که هدف نصب و استفاده از آن چیست. در مقالاتی که توسط پویاترانس ارائه میشود، کاربردهای هر ترانسفورماتور ذکر میشود تا در تصمیم گیری نهایی به شما کمک نماید. کاربردهای زیر را میتوان برای ترانس پی تی در نظر گرفت:
- برای اهداف اندازه گیری استفاده می شود.
- برای محافظت از فیدرها.
- برای محافظت از امپدانس ژنراتورها.
- برای همگام سازی ژنراتورها و فیدرها.
از ترانسفورماتورهای ولتاژ در طرح رله حفاظتی استفاده می شود زیرا سیم پیچ های ولتاژ دستگاه محافظ در صورت ولتاژ بالا مستقیماً به سیستم متصل نمی شوند. بنابراین لازم است که ولتاژ را پایین بیاورید و همچنین تجهیزات حفاظتی را از مدار اولیه عایق بندی کنید.
انواع ترانسفورماتور ولتاژ
بطور کلی سه نوع اصلی ترانسفورماتور PT وجود دارد: الکترومغناطیسی، خازنی و نوری. ترانسفورماتور الکترومغناطیسی یک ترانسفورماتور سیمی است. ترانس CVT یا خازنی که با نام ترانسفورماتور ولتاژ کوپل شده با خازن نیز شناخته میشود از یک تقسیم کننده ولتاژ خازنی استفاده می کند و ابزاری است که در سیستم قدرت به منظور پایین آوردن ولتاژ بالا و ارائه ولتاژ پایین در ترمینال خروجی برای اندازه گیری یا راه اندازی یک رله حفاظتی به کار برده میشود و به دلیل هزینه کمتر نسبت به نوع الکترومغناطیسی در ولتاژهای بالاتر کاربرد بیشتری دارد. ترانسفورماتور نوری از اثر فارادی، نور قطبی چرخان، در مواد نوری استفاده می کند. در ادامه هرکدام از انواع ترانس ولتاژ رو توضیح میدهیم:
ترانسفورماتور الکترومغناطیسی
ترانس الکترومغناطیسی ترانسفورماتور ولتاژی است که ولتاژ اولیه را با القای الکترومغناطیسی به ولتاژ ثانویه تبدیل می کند. این ترانسفورماتور سایر اجزای الکتریکی مانند خازن هایی که ولتاژ اولیه را تغییر می دهند را ندارد. این ترانسفورماتور برای سطوح ولتاژ تا 132 کیلو ولت کارایی دارد.
برای ولتاژهای بالا از ترانسفورماتورهای ولتاژ غوطه‌ور در روغن و برای ولتاژهای پایین از ترانسفورماتور خشک (تا 33 کیلوولت) با سیم‌پیچ‌های آغشته به رزین استفاده میشود.
از آنجایی که نوع الکترومغناطیسی ترجیحاً تا 132 کیلو ولت استفاده می شود، هنگامی که ترانس الکترومغناطیسی برای ولتاژ بالای 132 کیلو ولت استفاده می شود، چند ترانسفورماتور ولتاژ الکترومغناطیسی متصل به هم بصورت آبشاری استفاده می شود. در اتصال آبشاری، سیم‌پیچ‌های اولیه به صورت سری به هم متصل می‌شوند و هر اولیه در یک هسته جدا قرار دارد. این نوع ترانسفورماتورها در کلیه ولتاژهای سیستم قدرت، رله و … کاربرد دارند.
ترانس خازنی
این نوع در ابتدایی ترین شکل خود، از سه بخش تشکیل شده است: دو خازن که سیگنال خط انتقال از طریق آنها تقسیم می شود، یک عنصر القایی برای تنظیم دستگاه با فرکانس خط، و یک ترانسفورماتور ولتاژ برای جداسازی و کاهش بیشتر ولتاژ برای اندازه گیری. دستگاه ها یا رله حفاظتی.
تنظیم تقسیم کننده به فرکانس خط باعث می شود نسبت تقسیم کلی نسبت به تغییرات بار دستگاه های اندازه گیری یا حفاظتی متصل کمتر حساس باشد. دستگاه دارای حداقل چهار پایانه است: یک ترمینال برای اتصال به سیگنال ولتاژ بالا، یک ترمینال زمین و دو ترمینال ثانویه که به ابزار دقیق یا رله حفاظتی متصل می شوند.
خازن C1 اغلب به صورت مجموعه ای از خازن های کوچکتر متصل به صورت سری ساخته می شود. یک افت ولتاژ بزرگ در C1 و یک افت ولتاژ نسبتا کوچک در C2 ایجاد می کند. از آنجایی که اکثر افت ولتاژ روی C1 است، سطح عایق مورد نیاز ترانسفورماتور ولتاژ را کاهش می دهد. این امر CVTها را نسبت به ترانسفورماتورهای ولتاژ سیم پیچی شده تحت ولتاژ بالا (بیش از 100 کیلو ولت) مقرون به صرفه تر می کند، زیرا ترانسفورماتورهای دوم به سیم پیچ و مواد بیشتری نیاز دارند.
CVT همچنین در سیستم های ارتباطی مفید است. CVTها در ترکیب با تله‌های موج برای فیلتر کردن سیگنال‌های ارتباطی فرکانس بالا از فرکانس توان استفاده می‌شوند.
ترانسفورماتور نوری
ترانس نوری بر اساس این واقعیت کار می کند که اختلاف ولتاژ بین هادی و زمین در میدان الکتریکی بین 2 الکترود ظاهر می شود. در ترانسفورماتور نوری، یک پرتو نور پلاریزه دایره ای از طریق یک فیبر نوری که شامل سه سلول استراتژیک است، جریان می یابد. نور هر سلول به اپتوالکترونیک در زمین بازگردانده می شود. بنابراین، اندازه گیری تغییر پلاریزاسیون در 3 سلول، اختلاف ولتاژ بین هادی و زمین را نشان می دهد. ترانسفورماتورهای ولتاژ نوری (OVT) جایگزینی برای ترانسفورماتورهای معمولی برای اهداف حفاظتی و اندازه گیری هستند. مزایای آنها به طور گسترده در ادبیات علمی و فنی و کاربردهای تجاری بر اساس اثر معروف فارادی و پوکلز مورد بحث قرار گرفته است.
ساختار ترانسفورماتور ولتاژ
ترانسفورماتور ولتاژ با هسته با کیفیت بالا ساخته شده است که با چگالی شار کم کار می کند به طوری که جریان مغناطیسی کم است. ترمینال ترانس باید طوری طراحی شود که تغییرات نسبت ولتاژ با بار حداقل باشد و تغییر فاز بین ولتاژ ورودی و خروجی نیز حداقل باشد.
سیم پیچ اولیه دارای تعداد زیادی پیچ و سیم پیچ ثانویه دارای تعداد بسیار کمی پیچ است. برای کاهش راکتانس نشتی، از سیم پیچی هم محور در ترانسفورماتور ولتاژ استفاده می شود. هزینه عایق نیز با تقسیم سیم پیچ اولیه به بخش هایی که باعث کاهش عایق بین لایه ها می شود، کاهش می یابد.
نحوه اتصال ترانس ولتاژ
ترانس ولتاژ به صورت موازی به مدار متصل می شود. سیم پیچ های اولیه ترانسفورماتور ولتاژ مستقیماً به مدار قدرتی که ولتاژ آن اندازه گیری می شود متصل می شود. پایانه های ثانویه ترانسفورماتور به ابزار اندازه گیری مانند ولت متر، وات متر و غیره متصل می شوند. سیم پیچ های ثانویه ترانسفورماتور ولتاژ به صورت مغناطیسی از طریق مدار مغناطیسی سیم پیچ های اولیه جفت می شوند.
ولتاژ ترمینال اولیه ترانسفورماتور برای 400 ولت تا چند هزار ولت و ترمینال ثانویه همیشه 400 ولت تعیین می شود. نسبت ولتاژ اولیه به ولتاژ ثانویه را نسبت تبدیل یا نسبت چرخش می گویند.
در نهایت پیشنهاد میکنیم مقاله ترانسفورماتور جریان چیست؟ را مشاهده نمایید.