ترانس ولتاژ چیست؟

ترانس ولتاژ چیست؟

ترانس ولتاژ یا PT (ترانسفورماتور پتانسیل) نوعی ترانسفورماتور اندازه گیری فشار قوی است که در سیستم‌های قدرت الکتریکی از آن برای پایین آوردن سطح ولتاژهای بالا به سطح پایین‌تر استفاده می‌شود. به طور مثال یک تجهیز اندازه گیری یا یک رله نمی‌تواند ولتاژ 60 کیلوولت را تحمل کند. بدین منظور از یک PT به منظور کاهش ولتاژی که میخواهیم اندازه گیری کنیم، استفاده می‌کنیم و ولتاژ خروجی PT که مضرب کاهش یافته از ولتاژ فشار قوی می‌باشد، می‌تواند به‌ صورت ایمن توسط ابزارها و رله‌‌ها اندازه‌گیری، قرائت و نظارت شود.

ترانسفورماتور ولتاژ نقش مهمی در کاربردهای مختلف الکتریکی ایفا می‌کند و امکان اندازه گیری و کنترل دقیق سیستم‌های الکتریکی فشار قوی را فراهم می‌کند. در این مقاله نحوه عملکرد، مزایا و کاربردهای مهم ترانس ولتاژ یا PT مورد بررسی قرار گرفته است.

بیشتر بخوانید: ترانس جریان چیست؟

نحوه عملکرد ترانس ولتاژ

اساس کار ترانسفورماتور ولتاژ یا PT بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی است. این ترانسفورماتور از یک سیم پیچ اولیه که به سمت فشار قوی سیستم قدرت متصل می‌شود و یک سیم پیچ ثانویه که ولتاژ کاهش یافته را به نسبت کاهش می‌دهد، تشکیل شده است. سیم پیچ اولیه تحت ولتاژ بالای سیستم قدرت قرار می‌گیرد و ولتاژ فشار قوی را با ضریب کاهشی در سیم پیچ ثانویه القا می‌کند.

در ترانس ولتاژ، نسبت ولتاژهای اولیه و ثانویه با نسبت دور سیم پیچ‌های ترانسفورماتور تعیین می‌شود و همیشه تعداد دور ثانویه کمتر از تعداد دور اولیه می‌باشد. مطابق مواردی که گفته شد، باید اشاره کرد که PT به صورت موازی با دو نقطه ای که قصد اندازه گیری ولتاژ آن را داریم، متصل می شود. در تصویر زیر نحوه اتصال PT به ولتاژ شبکه را مشاهده می‌فرمایید:

نحوه اتصالPT به شبکه برقدر تصویر زیر نیز چند نوع PT متداول نمایش داده شده است:

چند نمونه ترانس ولتاژویژگی‌ها و مزایای ترانس ولتاژ

ترانسفورماتورهای ولتاژ یا PT دارای ویژگی‌ها و مزایای متعددی هستند که در ادامه به آن‌ها پرداخته شده است:

1) کاهش ولتاژ

این ترانس، ولتاژهای بالا معمولاً در محدوده 11 کیلوولت تا 420 کیلو ولت را به سطوح پایین تر، مانند 120 ولت یا 240 ولت، کاهش می‌دهد و این ولتاژ کاهش یافته، می‌تواند به طور ایمن توسط ابزارهای الکتریکی و رله‌ها اندازه گیری و پردازش شود.

2) ایزولاسیون

ترانس ولتاژ، ایزولاسیون الکتریکی بین سیستم قدرت ولتاژ بالا و مدارهای کنترل و اندازه گیری ولتاژ پایین را فراهم می‌کند و بدین ترتیب، ایمنی پرسنل و تجهیزات را تضمین می‌کند.

3) دقت بالا

PT برای ارائه اندازه گیری‌های ولتاژ بسیار دقیق، با کلاس‌های دقت معمولی از 0.1 درصد تا 3 درصد بسته به کاربرد مورد نظر، طراحی شده است.

4) استاندارد بودن

ترانسفورماتور ولتاژ دارای استانداردهای صنعتی مانند IEC و ANSI/IEEE می‌باشد.

5) قابلیت اطمینان

PT ها از مواد مستحکم و بادوام بالا در مقابل شرایط مختلف ولتاژی و محیطی ساخته می‌شوند و دارای عملکرد با قابلیت اطمینان بالا در محیط های الکتریکی می‌باشند.

کاربرد ترانس ولتاژ

ترانس ولتاژ دارای کاربردهای متعددی در زمینه سیستم‌های قدرت الکتریکی و ابزار دقیق می باشد که در ادامه به آن‌ها می‌پردازیم:

1) اندازه گیری و نظارت

از ترانس ولتاژ جهت اندازه گیری دقیق ولتاژ برای نظارت بر کیفیت توان و مدیریت بار در سیستم‌های توزیع برق استفاده می‌شود.

2) رله حفاظتی

از PT ها جهت اعمال سیگنال ولتاژ مناسب به ورودی رله‌های حفاظتی استفاده می‌شود که وظیفه تشخیص و جداسازی عیوب در سیستم قدرت را بر عهده دارند و باعث عملکرد مطمئن و ایمن شبکه می‌شوند.

3) کنترل ولتاژ

PT ها ولتاژ اندازه گیری شده را به تنظیم کننده‌های ولتاژ تحویل می‌دهند که از این روش برای تنظیم سطوح ولتاژ در سیستم قدرت به منظور حفظ پایداری و بهینه سازی شبکه استفاده می‌شود.

4) تجزیه و تحلیل سیستم قدرت

از مدل قابل شبیه سازی PT ها در نرم افزارهای تجزیه و تحلیل سیستم قدرت به منظور مطالعات جریان بار و سایر ارزیابی‌های فنی استفاده می‌شود.

5) آزمایشگاه برق

PT ها در آزمایشگاه‌های برق، تجهیزات آزمایش و تنظیم‌های کالیبراسیون به کار می‌روند تا ورودی‌‌های ولتاژ لازم را برای آزمایش و کالیبراسیون تجهیزات فراهم کنند.

6) سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر

از ترانسفورماتور ولتاژ در سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر مانند نیروگاه بادی، برای نظارت و کنترل بر سطوح ولتاژ متناوب استفاده می‌شود.

جمع بندی

در این مقاله، ترانس ولتاژ یا PT و نحوه عملکرد آن به طور کامل توضیح داده شد. همچنین ویژگی‌ها، مزایا و کاربردهای ترانس ولتاژ در سیستم‌های قدرت و ابزار دقیق مورد بحث و بررسی قرار گرفت. تمامی موارد فوق را به صورت عملی همراه با نکات تجربی دیگر در مورد ترانس ولتاژ و ویژگی‌های آن به طور کامل در دوره جامع آموزش الکترونیک بررسی کرده‌ایم.

در پایان، ممنون که همراه ما بودید. هر سوال یا ابهامی در مورد مطالب ارائه شده در این مقاله دارید حتما در کامنت ها بنویسید، به تمام سوالات پاسخ داده میشه. اگه انتقاد یا پیشنهادی هم داشتید ممنون میشم با ما در میان بزارید.

منابع: TAMESON Electricity Forum

سجاد قابلی

75 مطلب منتشر شده

سجاد قابلی هستم، دکترای الکترونیک قدرت. اینجا هستم تا باهم کلی تجربه ی خوب در مورد برق و الکترونیک به دست بیاریم.

درباره این مطلب نظر دهید !
قالب فروش فایل

مطالب مرتبط