Máy biến áp điện dung là gì và hoạt động của nó

Thiết bị được đặt tên là máy biến áp phải có những tín chỉ tốt nhất cho sự phát triển quan trọng và thiết yếu trong ngành công nghiệp và điện. Máy biến áp điện mang lại nhiều ưu điểm và chúng chứa nhiều ứng dụng trên nhiều lĩnh vực khác nhau. Và một loại được phát triển từ máy biến áp là 'Máy biến áp điện dung'. Loại máy biến áp này đã có hơn 3 thập kỷ lịch sử phát triển. Ngay cả khi thiết bị cung cấp nhiều lợi ích, vẫn tồn tại ít quy định trong việc thực hiện các phép tính điều hòa. Vì vậy, hãy cho chúng tôi biết chi tiết lý do tại sao điều này xảy ra và có được kiến ​​thức về nguyên lý hoạt động của CVT, cách tiếp cận thử nghiệm, ứng dụng và lợi thế.

Biến áp điện dung là gì?

Tương tự như Máy biến áp tiềm năng , đây cũng là một máy biến áp điện dung bậc thang, nơi nó có khả năng chuyển đổi điện áp mức cao xuống mức thấp. Các máy biến áp này cũng biến đổi mức điện áp truyền tải sang mức tối thiểu bình thường hóa và đơn giản là các giá trị có thể định lượng được khi chúng được thực hiện để đảm bảo an toàn, đo lường và điều chỉnh mức cao của hệ thống điện áp.

Nói chung, trong trường hợp hệ thống điện áp cao, không thể tính được giá trị dòng điện hoặc điện áp của đường dây. Vì vậy, điều này đòi hỏi một loại máy biến áp dụng cụ như máy biến thế điện thế hoặc máy biến áp hiện tại để thực hiện. Trong khi đó, trong trường hợp tăng đường dây điện áp cao, chi phí sử dụng máy biến áp tiềm năng sẽ nhiều hơn do việc lắp đặt.

Vì vậy, để giảm chi phí lắp đặt, loại máy biến áp CVT được sử dụng thay cho máy biến điện áp bình thường. Bắt đầu từ dải 73 kV trở lên, các máy biến điện áp này có thể được sử dụng trong các ứng dụng cần thiết.

Sự cần thiết của CVT là gì?

Trên phạm vi 100 kV và các cấp điện áp tăng lên, sẽ có yêu cầu của một máy biến áp cách điện cao cấp. Nhưng giá của máy biến áp cách điện rất cao và có thể không được lựa chọn cho mọi ứng dụng. Để giảm giá thành, người ta sử dụng máy biến thế tiềm năng thay cho máy biến áp cách điện. Chi phí của CVT thấp hơn nhưng hiệu suất thấp khi so sánh với máy biến áp cách điện.

Làm việc của máy biến áp điện dung

Thiết bị chủ yếu bao gồm ba phần và đó là:

• Yếu tố quy nạp
• Máy biến áp phụ
• Dải phân cách tiềm năng

Sơ đồ mạch dưới đây giải thích rõ ràng nguyên lý làm việc biến áp điện dung .

Mạch biến áp điện dung

Bộ phân thế được vận hành cùng với hai phần khác là phần tử cảm ứng và máy biến áp phụ. Bộ chia tiềm năng có chức năng giảm thiểu tín hiệu điện áp tăng lên so với tín hiệu điện áp thấp. Mức điện áp nhận được ở đầu ra của CVT được giảm bớt nhiều hơn nhờ sự hỗ trợ của một máy biến áp phụ.

Bộ phân thế được đặt giữa đường dây mà mức điện áp sẽ được điều chỉnh hoặc tính toán. Coi C1 và C2 là tụ điện được đặt giữa đường dây tải điện. Đầu ra từ bộ chia tiềm năng được đưa vào làm đầu vào cho máy biến áp phụ.

Giá trị điện dung của tụ điện đặt gần mặt đất hơn khi so sánh với giá trị điện dung của tụ điện đặt gần đường dây tải điện. Giá trị cao của điện dung cho thấy điện trở của bộ chia điện thế càng ít. Vì vậy, tín hiệu giá trị điện áp tối thiểu di chuyển về phía máy biến áp phụ. Sau đó, AT lại giảm giá trị điện áp xuống.

Còn N1 và N2 là số vòng dây quấn sơ cấp và thứ cấp của máy biến áp. Đồng hồ đo được sử dụng để tính toán giá trị điện áp thấp là điện trở và do đó bộ phân chia tiềm năng giữ hành vi điện dung. Vì vậy, do sự dịch chuyển giai đoạn này diễn ra và điều này cho thấy tác động đến sản lượng. Để loại bỏ vấn đề này, cả biến áp phụ và cuộn cảm phải được mắc nối tiếp. Điện cảm được bao gồm với sự rò rỉ tuôn ra hiện diện trong phụ trợ của AT và điện cảm ‘L’ được biểu thị là

L = [1 / (ω^hai(C1 + C2))]

Giá trị điện cảm này có thể được điều chỉnh và nó bù đắp cho sự sụt giảm điện áp xảy ra trong máy biến áp do sự suy giảm giá trị dòng điện từ phần bộ chia. Trong khi trong các tình huống thực tế, việc bồi thường này không có khả năng xảy ra do tổn thất cảm ứng. Tỉ số giữa vòng quay điện áp của máy biến áp được biểu diễn như sau

V0 / V1 = [C2 / C2 + C1] × N2 / N1

Khi C1> C2, thì giá trị là C1 / (C1 + C2) sẽ bị giảm xuống. Điều này cho thấy rằng giá trị của điện áp sẽ giảm xuống.

Đây là biến điện áp điện dung làm việc .

Sơ đồ Phasor CVT

Để biết về sơ đồ phasor của máy biến điện áp điện dung , mạch tương đương của thiết bị phải được hiển thị. Với sơ đồ mạch trên, mạch tương đương của nó có thể được vẽ như sau:

Giữa đồng hồ đo và C2, một máy biến áp phù hợp được đặt. Tỷ lệ biến áp

Sơ đồ Phasor CVT

n được lựa chọn tùy thuộc vào cơ sở kinh tế. Giá trị định mức điện áp cao có thể trên 10 - 30 kV trong khi đánh giá cuộn dây điện áp thấp trên 100 - 500 V. Mức của cuộn cảm điều chỉnh 'L' được chọn theo cách mà mạch tương đương của máy biến điện áp hoàn toàn là điện trở hoặc được chọn để hoạt động trong trạng thái cộng hưởng hoàn toàn. Đoạn mạch chỉ chuyển sang trạng thái cộng hưởng khi

ω (L + Lt) = [1 / (C1 + C2)]

Ở đây 'L' đại diện cho giá trị điện cảm cuộn cảm và 'Lt' tương ứng với giá trị tương đương của máy biến áp điện cảm đã đề cập trong phần điện áp cao.

Biểu đồ phasor của máy biến điện áp điện dung, khi làm việc trong điều kiện cộng hưởng, được hiển thị bên dưới.

Ở đây, giá trị điện kháng ‘Xm’ của đồng hồ có thể được bỏ qua và được coi là tải điện trở ‘Rm’ khi tải có kết nối với chia điện áp . Giá trị điện áp tại máy biến thế được cho bởi

V_hai= Im.Rm

Trong khi điện áp trên tụ điện được cho bởi

V_c2= V_hai+ Im (Re + j. Xe)

Bằng cách coi V1 là tham chiếu phasor, biểu đồ phasor được vẽ. Từ biểu đồ phasor, có thể quan sát thấy rằng cả điện kháng và điện trở không được biểu diễn riêng lẻ và chúng được biểu diễn cùng với điện trở ‘Xi’ và điện trở ‘Ri’ của chỉ báo điều chỉnh ‘L’.

Khi đó tỉ số điện áp là

A = V1 / V2 = (V_c1+ V_Ri+ V_hai) / V_hai

Bằng cách bỏ qua sự sụt giảm điện kháng ImXe, khi đó điện áp giảm ở bộ chỉ thị điều chỉnh và điện trở máy biến áp được cho bởi V_Ri. Điện áp công tơ và điện áp đầu vào sẽ cùng pha với nhau.

CVT V / S PT

Phần này mô tả sự khác biệt giữa máy biến điện áp điện dung và máy biến điện thế .

Ưu điểm của máy biến áp điện dung

Một số lợi ích của CVT là:

• Các thiết bị này có thể được sử dụng làm đơn vị ghép tần số nâng cao
• Các thiết bị CVT ít tốn kém hơn các máy biến áp tiềm năng đó.
• Chúng tận dụng không gian tối thiểu
• Đơn giản để xây dựng
• Mức điện áp dựa trên loại phần tử điện dung được sử dụng

Ứng dụng CVT

Một vài trong số ứng dụng của máy biến điện áp điện dung Chúng tôi:

• Thiết bị CVT có ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống điện truyền tải nơi giá trị điện áp nằm trong khoảng từ cao đến cực cao
• Được sử dụng trong tính toán điện áp
• Thiết bị quản lý tự động
• Thiết bị rơ le bảo vệ

Vì vậy, đây là tất cả về khái niệm của một máy biến điện áp điện dung. Bài viết này đã cung cấp một khái niệm chi tiết về cách làm việc của CVT, các ứng dụng, sơ đồ phasor và lợi ích. Ngoài những điều này, hãy biết về biến điện áp điện dung thử nghiệm và chọn cái phù hợp với ứng dụng cụ thể.