Når en transformators primære vikling spændes med vekselstrøm (AC), cirkulerer vekslende magnetiske kraftlinjer, kaldet “flux”, gennem kernen og skaber et magnetfelt. Foto: Quora
Transformatorer overfører effektivt elektrisk energi fra et kredsløb til et andet ved hjælp af magnetisk induktion. Hver fase i en transformer består af to separate spoleviklinger, der er viklet om en fælles kerne.
Transformerens primære vikling modtager elektrisk energi fra strømkilden. Når den primære vikling spændes med vekselstrøm (AC), cirkulerer vekslende magnetiske kraftlinjer, kaldet “flux”, gennem kernen og etablerer et magnetfelt.
Med en anden vikling, der er viklet om den samme kerne, induceres en spænding af magnetfeltet. Denne vikling kaldes den sekundære vikling. Den spændingsmængde, der induceres i hver vinding af den sekundære vikling, vil være den samme som spændingen over hver vinding af den primære vikling; dette kaldes transformatorens viklingsforhold.
Hvis den sekundære vikling har færre vindinger end den primære, vil der blive induceret en lavere spænding i den sekundære vikling. Denne type transformer kaldes en nedtrapningstransformator.
En sekundærspole med dobbelt så mange vindinger som den primære vil blive skåret dobbelt så mange gange af den magnetiske flux, og der vil blive induceret dobbelt så meget primærspænding som den påførte primærspænding i den sekundære. Denne transformer er kendt som en step-up transformer.
Bemærk: Primærspændingen er altid forbundet til strømkilden, og sekundærspændingen er altid forbundet til belastningen. Enten høj- eller lavspændingsviklingen kan være primær eller sekundær.
Sådan beregnes TTR
Den samlede inducerede spænding i hver vikling er proportional med antallet af vindinger i den pågældende vikling, og strømmen er omvendt proportional med både spændingen og antallet af vindinger.
E1 / E2 = N1 / N2 = I2 / I1
E1 er primærspændingen og I1 primærstrømmen, E2 er sekundærspændingen og I2 sekundærstrømmen, N1 er de primære vindinger og N2 er de sekundære vindinger. Hvis spændingen øges, skal strømmen nedtrappes og omvendt. Antallet af vindinger forbliver konstant, medmindre der er en tap changer.
Eksempel 1
Hvis primærspændingen i en transformer er 110 volt (V), primærviklingen har 100 vindinger, og sekundærviklingen har 400 vindinger, hvad vil sekundærspændingen så være?
110 / E2 = 100 / 400
100 E2 = 44.000
E2 = 440 volt
Eksempel 2
Hvis den primære strøm er 20 ampere, hvad vil den sekundære strøm så være?
440 x I2 = 110 x 20 = 2.200
I2 = 5 ampere
Da der er et forhold på 1 til 4 mellem vindingerne i den primære og sekundære kreds, må der være et forhold på 1 til 4 mellem den primære og sekundære spænding og et forhold på 4 til 1 mellem den primære og sekundære strøm.
I takt med at spændingen øges, sænkes strømmen, hvorved volt multipliceret med ampere holdes konstant. Dette kaldes “volt-ampere.”
Beregn forholdet for hver trefaset vikling på grundlag af linjespændingen til neutralspændingen for wye-viklingen. Divider spændingen fra linje til linjevikling med 1,732 for at få den korrekte spænding fra linje til nulpunkt.
Eksempel: 13200-480Y/277 ville være 13200/277 = 47,653
Kontroller tap changer positionen for at sikre, at den er indstillet, hvor typeskiltespændingen er baseret. Ellers kan oplysningerne fra omdrejningsforholdstesten ikke sammenlignes med typeskiltet.
Sådan måles TTR
Som omdrejningsforholdstesten er i stand til at detektere kortsluttede vindinger i viklingen, hvilket indikerer isolationsfejl, ved at bestemme, om der findes det korrekte omdrejningsforhold. Kortsluttede vindinger kan skyldes kortslutninger eller dielektriske fejl.
Målingerne foretages ved at påføre en kendt lav spænding over den ene vikling og måle den inducerede spænding på den tilsvarende vikling. Lavspændingen påføres normalt over en højspændingsvikling, således at den inducerede spænding er lavere, hvilket mindsker risikoen under udførelsen af testen.
Se på typeskiltets fasediagram for at finde ud af, hvilken vikling på primæren der svarer til en vikling på sekundæren. Foto: Quora
Det spændingsforhold, der opnås ved testen, sammenlignes med typeskiltets spændingsforhold. Se på typeskiltets fasordiagram for at finde ud af, hvilken vikling på primæren der svarer til en vikling på sekundæren.
Det forhold, der opnås ved feltprøven, skal ligge inden for 0,5 %, eller hvad fabrikanten angiver.
Nye transformere af god kvalitet sammenlignes normalt med typeskiltet inden for 0,1 %. For trefasede delta/wye- eller wye/delta-tilsluttede transformere skal der udføres en trefaset ækvivalensprøvning. Testen udføres og beregnes over tilsvarende enkeltviklinger.