ترانسفورماتور, مقالات
ترانسفورماتورهای اندازه‌گیری چیست؟
آذر
ترانسفورماتور اندازه‌گیری چیست؟
ترانسفورماتورهای اندازه‌گیری در سیستم AC برای اندازه‌گیری مقادیر الکتریکی یعنی ولتاژ ، جریان ، نیرو ، انرژی ، ضریب توان ، فرکانس استفاده‌می‌شوند. ترانسفورماتورهای اندازه‌گیری همچنین برای حفاظت از سیستم برق در رله های حفاظتی استفاده‌می‌شوند .
عملکرد اصلی ترانسفورماتورهای اندازه‌گیری تبدیل و کاهش مقدار ولتاژ و جریان سیستم AC است. ولتاژ و سطح جریان سیستم برق بسیار زیاداست. طراحی وسایل اندازه‌گیری برای اندازه‌گیری چنین ولتاژ سطح بالا و جریان بسیار دشوار و پرهزینه‌است. به طور کلی دستگاه های اندازه‌گیری برای 5 آمپر و ولتاژ 120 V طراحی‌می‌شوند.
اندازه‌گیری چنین مقادیر الکتریکی بسیار بزرگی با استفاده از ترانسفورماتورهای اندازه‌گیری با استفاده از ترانس های اندازه‌گیری با مقدار نامی بسیار کوچک تر، امکان پذیرمی‌شود. بنابراین این ترانسفورماتورهای اندازه‌گیری در سیستم قدرت مدرن بسیار محبوب هستند.
============================
مزایای ترانسفورماتور اندازه‌گیری
- ولتاژ و جریان بزرگ سیستم برق AC را می توان با استفاده از تجهیزات اندازه‌گیری با مقدار نامی کوچک یعنی 5 A ، 110 – 120 V اندازه‌گیری کرد.
- با استفاده از ترانسفورماتورهای اندازه‌گیری ، تجهیزات اندازه‌گیری می‌توانند استاندارد شوند که منجر به کاهش هزینه تجهیزات اندازه‌گیری‌می‌شود. تجهیزات اندازه‌گیری استاندارد شده آسیب دیده ، با تجهیزات اندازه‌گیری سالم را به راحتی می توان جایگزین کرد.
- ترانسفورماتورهای اندازه‌گیری جداسازی الکتریکی بین مدار ولتاژ بالا و تجهیزات اندازه‌گیری را فراهم‌می‌کنند. که باعث کاهشنیاز به عایق الکتریکی برای تجهیزات اندازه‌گیری و مدارهای محافظ شده و همچنین ایمنی عملگرهامی‌شود.
- چندین تجهیز اندازه‌گیری را می توان از طریق یکترانسفورماتور به سیستم برق متصل‌کرد .
- به دلیل سطح پایین ولتاژ و جریان در مدارهای اندازه‌گیری و حفاظت ، مصرف برق کم تر است.
انواع ترانسفورماتور اندازه‌گیری
ترانسفورماتورهای اندازه‌گیری دو نوع هستند :
- (CT)
- (PT)
============================
ترانسفورماتور جریان (CT)
ترانسفورماتور جریان برای تبدیل جریان سیستم قدرت به سطح پایین تر استفاده‌می‌شود تا امکان سنجش با آمپر متر کوچک یعنی آمپرمتر 5A امکان پذیرشود. نحوه اتصال ترانسفورماتور جریان در شکل زیر نشان داده‌شده‌است.
اولیه CT دارای تعداد دور بسیار کمی‌است. گاهی اوقات نوار یا شمش مسی به عنوان اولیه نیز استفاده‌می‌شود. اولیه به صورت سری با مدار برق وصل‌می‌شود. بنابراین ، گاهی اوقات به آن ترانسفورماتور سری نیزمی‌گویند . ثانویه دارای تعداد زیادی دور‌است. ثانویه مستقیماً به یک آمپر متصل‌می‌شود. آمپر مقاومت بسیار کمی‌دارد. از این رو ، ثانویه ترانسفورماتور جریان تقریباً در شرایط اتصال کوتاه مدار کارمی‌کند. یک ترمینال ثانویه برای جلوگیری از اضافه ولتاژ زیاد در ثانویه ارت‌می‌شود. که به نوبه خود شانس خرابی عایق را کاهش‌داده و همچنین از کاربر در برابر ولتاژ بالا حفاظت‌می‌کند. بعلاوه قبل از قطع آمپر ، ثانویه ترانس جریان از طریق سوئیچ ‘S’ که مطابق شکل بالا نشان داده‌شده‌است اتصال کوتاه شده‌است تا از ایجاد ولتاژ بالا در سطح ثانویه جلوگیری‌شود.
============================
ترانسفورماتور ولتاژ (PT)
ترانسفورماتور ولتاژ برای تبدیل ولتاژ سیستم قدرت به سطح پایین تر مورد استفاده قرار میگیرد که این ولتاژ توسط ولت متر کوچک یعنی ولت متر 110 – 120 ولت قابل اندازه‌گیری‌می‌شود . نحوه اتصال ترانسفورماتور ولتاژ در شکل زیر را نشان‌می‌دهد.
تعداد دور اولیه PT زیاد است. اولیه به خط (به طور کلی بین خط و زمین) متصل‌است. از این رو ، گاهی اوقات آن را ترانسفورماتور موازی نیز می‌نامند . ثانویه PT دارای چند دور‌است و مستقیماً به ولت متر متصل‌می‌شود. از آنجا که ولت متر مقاومت زیادی دارد. از این رو ثانویه یک PT تقریباً در شرایط مدار باز عمل‌می‌کند. برای حفظ ولتاژ ثانویه نسبت به زمین ، یک ترمینال ثانویه PT زمین می‌شود. که ایمنی اپراتورها را تضمین‌می‌کند.
============================
تفاوت بین CT و PT
تفاوت‌های کمی بین CT و PT در زیر ذکرشده‌است .
============================
برخی از کتاب های منابع برای ترانسفورماتور اندازه‌گیری
- Bakshi, U.A. ‘Electrical Measurements And Instrumentation”. Pune: Technical Publications, 2009. English.
- Cooper, Helfrick and. “Modern Electronic Instrumentation and Measurement Techniques”. Prentice-Hall of India, 1988.
- Golding, E.W. “Electrical Measurement and Measuring Instruments”,. Sir Issac Pitman and Sons , 1960.
- Jones, B.E. “Instrumentation Measurement and Feedback”. Tata McGraw-Hill, 1986.
- Morris, Alan S. “Measurement and Instrumentation Principles” . 2001.
- Sawhney, A. K. “Electrical and Electronic Measurement and Instrumentation”. Delhi: Dhanpat Rai Co. (P) Ltd., 2010. English.
============================
مقالات مرتبط :
ترانسفورماتورهای جریان (سی تی CT) – انواع، ویژگی و کاربردهایشان
ملزومات ترانسفورماتور جریان (CT) در مدارهای قدرت (تئوری و عمل)
موازی یا پارالل کردن ترانسفورماتور
لینک زبان اصلی مقاله :