ویژگی های اساسی ترانسفورماتور جریان چیست؟

مقدمه

ترانسفورماتور جریان (CT) یک ترانسفورماتور ابزار مهم است که برای اندازه گیری، نظارت و محافظت از سیستم های الکتریکی استفاده می شود. عملکرد اصلی آن تبدیل یک جریان اولیه بالا به جریان ثانویه پایین تر است که می تواند به طور ایمن به متر، تجهیزات نظارتی و رله های حفاظتی متصل شود.

برای انتخاب سی تی مناسب برای کاربرد الکتریکی، درک ویژگی های اساسی آن مهم است. این ویژگی ها تعیین می کند که CT تا چه حد در شرایط عملیاتی معمولی و برای کاربردهای حفاظتی در شرایط غیرعادی یا خطا کار می کند.

مهمترین ویژگی ها شامل نسبت جریان، جریان اولیه و ثانویه نامی، کلاس دقت، بار، فرکانس، سطح عایق، ویژگی های تحریک، عملکرد اشباع، قطبیت و نوع کاربرد است.

1. نسبت تبدیل فعلی

نسبت تبدیل جریان یکی از اساسی ترین ویژگی های CT است.

این نشان دهنده رابطه بین جریان نامی اولیه و جریان ثانویه نامی است.

به عنوان مثال، یک CT با نام 500/5A طراحی شده است تا تقریباً 5A جریان ثانویه را زمانی که جریان اولیه 500A تحت شرایط نامی است، ارائه دهد.

سایر نسبت های رایج عبارتند از 100/5A، 200/5A، 400/5A، 600/5A و 1000/5A.

نسبت باید با توجه به جریان اولیه مورد انتظار و الزامات تجهیزات اندازه گیری یا حفاظت متصل انتخاب شود.

2. جریان اولیه نامی

جریان اولیه نامی مقدار جریان اولیه ای است که CT برای کار در شرایط مشخص طراحی شده است.

به طور معمول در آمپر بیان می شود.

به عنوان مثال، در یک CT 600/5A، جریان اولیه نامی 600A است.

انتخاب جریان نامی اولیه مناسب مهم است زیرا CT باید با بار الکتریکی مورد انتظار و شرایط عملیاتی مطابقت داشته باشد.

اگر CT برای بار واقعی به طور قابل توجهی بزرگ باشد، عملکرد اندازه گیری ممکن است برای برخی از کاربردها مطلوب نباشد. اگر جریان اولیه به طور منظم از مقدار نامی CT تجاوز کند، ملاحظات حرارتی و دقت مهم می شوند.

3. جریان ثانویه نامی

جریان ثانویه نامی جریانی است که CT طراحی شده است تا زمانی که جریان اولیه به مقدار نامی خود می رسد، ارائه دهد.

رتبه‌بندی‌های ثانویه رایج شامل 1A و 5A است.

به عنوان مثال:

* جریان ثانویه نامی 400/5A CT → 5A

* جریان ثانویه نامی 1000/5A CT → 5A

* جریان ثانویه نامی 400/1A CT → 1A

درجه بندی ثانویه باید با متر، رله یا دستگاه نظارت متصل سازگار باشد.

4. کلاس دقت

کلاس دقت عملکرد اندازه گیری مورد انتظار CT را در شرایط عملیاتی مشخص توصیف می کند.

برنامه های مختلف به سطوح دقت متفاوتی نیاز دارند.

CT های اندازه گیری برای ارائه اندازه گیری دقیق جریان برای کنتورهای انرژی و سیستم های نظارت طراحی شده اند.

CT های حفاظتی برای حفظ عملکرد مناسب در شرایط خطا طراحی شده اند تا رله های حفاظتی بتوانند اطلاعات جریان مفید را دریافت کنند.

بنابراین کلاس دقت مناسب باید با توجه به هدف CT انتخاب شود.

5. بار

بار یکی دیگر از ویژگی های مهم است.

این نشان دهنده بار متصل به مدار ثانویه CT است و به طور کلی شامل امپدانس مترها، رله ها، کابل ها، پایانه ها و سایر تجهیزات ثانویه است.

اگر بار واقعی از بار امتیازی CT بیشتر شود، CT ممکن است دقت یا عملکرد مشخص شده خود را حفظ نکند.

به همین دلیل، تجهیزات ثانویه متصل و طول کابل باید در هنگام انتخاب CT در نظر گرفته شود.

6. رتبه بندی فرکانس

فرکانس نامی نشان دهنده فرکانسی است که CT برای آن طراحی شده است.

فرکانس‌های رایج{0}}سیستم برق شامل 50 هرتز و 60 هرتز است.

CT باید برای فرکانس سیستم الکتریکی که در آن نصب شده است مناسب باشد.

فرکانس بر رفتار مغناطیسی هسته تأثیر می گذارد و بنابراین می تواند بر عملکرد CT تأثیر بگذارد.

7. سطح عایق

سطح عایق به ویژه برای CTهای ولتاژ متوسط- و-از اهمیت بالایی برخوردار است.

سیستم عایق سی تی باید ولتاژ کاری معمولی و تنش های الکتریکی قابل اعمال سیستم را تحمل کند.

عملکرد عایق به ساختار CT، مواد، شرایط محیطی و سطح ولتاژ بستگی دارد.

عایق بندی مناسب برای عملکرد مطمئن و ایمن ضروری است.

8. ویژگی های تحریک

ویژگی های تحریک رابطه بین ولتاژ اعمال شده به ثانویه CT و جریان تحریک مورد نیاز هسته مغناطیسی را توصیف می کند.

آنها اطلاعات مفیدی در مورد رفتار مغناطیسی CT ارائه می دهند.

ویژگی های تحریک به ویژه برای CT های حفاظتی مهم هستند زیرا می توانند به تعیین نقطه ای که هسته به اشباع نزدیک می شود کمک کند.

آزمایش ویژگی های تحریک همچنین می تواند به شناسایی مشکلات خاصی در مدار مغناطیسی کمک کند.

9. عملکرد اشباع

CT باید دارای ویژگی های اشباع مناسب برای کاربرد مورد نظر خود باشد.

اشباع زمانی اتفاق می افتد که هسته مغناطیسی دیگر نمی تواند رابطه متناسبی بین شار مغناطیسی و تحریک حفظ کند.

در طول یک خطا، جریان اولیه می تواند بسیار زیاد شود. اگر CT بیش از حد اشباع شود، شکل موج جریان ثانویه ممکن است مخدوش شود.

برای کاربردهای اندازه گیری، اشباع می تواند باعث خطاهای اندازه گیری شود.

برای کاربردهای حفاظتی، اشباع بیش از حد می تواند بر سیگنال جریان دریافتی توسط رله های حفاظتی تأثیر بگذارد.

بنابراین، هنگام انتخاب یک CT حفاظتی، عملکرد اشباع باید در نظر گرفته شود.

10. قطبیت

قطبیت CT جهت نسبی جریان در پایانه های اولیه و ثانویه را مشخص می کند.

وقتی CT ها به متر، رله های حفاظتی یا مدارهای CT متعدد متصل می شوند، قطبیت صحیح مهم است.

قطبیت نادرست می تواند باعث اندازه گیری نادرست توان یا رفتار ناخواسته در طرح های حفاظتی خاص شود.

بنابراین ترمینال های CT معمولاً برای نشان دادن قطبیت و جهت اتصال آنها علامت گذاری می شوند.

11. پیکربندی اولیه و ثانویه

ترانسفورماتورهای جریان در پیکربندی های فیزیکی و الکتریکی مختلف موجود هستند.

طرح های رایج عبارتند از:

* حلقه- CT را تایپ کنید

* پنجره- CT را تایپ کنید

* هسته CT را تقسیم کنید

* نوار-CT را تایپ کنید

* CT نوع-زخم

* سی تی حلقوی

طراحی مناسب به ترتیب هادی، فضای نصب موجود، سطح فعلی و الزامات کاربردی بستگی دارد.

برای مثال، یک CT هسته‌ای تقسیم‌شده می‌تواند برای برنامه‌های مقاوم‌سازی که در آن هادی موجود به راحتی جدا نمی‌شود مفید باشد.

12. محدوده اندازه گیری

محدوده اندازه گیری مفید یکی دیگر از مشخصه های مهم CT است.

یک CT باید طوری انتخاب شود که جریان عملیاتی مورد نظر آن در محدوده ای قرار گیرد که بتواند دقت مناسبی را ارائه دهد.

برای کاربردهای اندازه گیری، محدوده اندازه گیری می تواند به ویژه مهم باشد زیرا بار واقعی ممکن است به طور قابل توجهی در طول روز متفاوت باشد.

انتخاب یک نسبت مناسب کمک می کند تا اطمینان حاصل شود که CT می تواند اندازه گیری های مفیدی را در محدوده عملیاتی مورد انتظار ارائه دهد.

13. عملکرد حرارتی

جریانی که از CT عبور می کند، گرما تولید می کند و CT باید بتواند به طور ایمن در محدوده های حرارتی مشخص شده خود کار کند.

عملکرد حرارتی به عواملی مانند جریان اولیه، بار ثانویه، دمای محیط، آرایش هادی و تهویه بستگی دارد.

CT نصب شده در یک کابینت سوئیچ با دمای بالا ممکن است شرایط حرارتی متفاوتی را نسبت به یک CT نصب شده در یک محیط با تهویه خوب- تجربه کند.

بنابراین، محیط عملیاتی باید در هنگام انتخاب در نظر گرفته شود.

14. مشخصات مکانیکی و محیطی

عملکرد سی تی به شرایطی که ترانسفورماتور در آن نصب شده است نیز بستگی دارد.

عوامل محیطی مهم عبارتند از:

* دما

*رطوبت

* گرد و غبار

* آلودگی

* لرزش

* خوردگی

* ارتفاع

* نصب در فضای داخلی یا خارجی

ساختار مکانیکی نیز باید برای محیط نصب مناسب باشد.

به عنوان مثال، برنامه های کاربردی در فضای باز ممکن است به CT با محفظه مناسب و حفاظت از محیط زیست نیاز داشته باشند.

15. برنامه اندازه گیری یا حفاظت

یکی از مهمترین ویژگی ها کاربرد مورد نظر است.

یک CT اندازه گیری برای اندازه گیری دقیق بهینه شده است.

یک CT حفاظتی برای ارائه عملکرد مناسب در شرایط{0} جریان بالا و خطا طراحی شده است.

این دو نوع ممکن است طراحی های اصلی، ویژگی های دقت و الزامات عملکرد متفاوتی داشته باشند.

بنابراین، یک CT هرگز نباید تنها بر اساس نسبت فعلی انتخاب شود. برنامه مورد نظر نیز باید در نظر گرفته شود.

16. ایمنی مدار ثانویه

مدار ثانویه یکی دیگر از مشخصه های مهم عملیات CT است.

هنگامی که جریان اولیه جریان دارد، ثانویه CT باید به درستی به بار مورد نظر خود متصل شود یا طبق رویه های اتصال کوتاه تایید شده اداره شود.

ثانویه CT پرانرژی نباید به طور اتفاقی باز شود زیرا ممکن است ولتاژ خطرناک ایجاد شود.

سیم کشی ثانویه صحیح، زمین، شناسایی ترمینال، و روش های تعمیر و نگهداری برای عملکرد ایمن ضروری هستند.

نحوه انتخاب سی تی بر اساس ویژگی های آن

هنگام انتخاب یک ترانسفورماتور جریان، کاربران باید چندین ویژگی را با هم ارزیابی کنند:

1. جریان اولیه نامی

2. جریان ثانویه نامی

3. نسبت جریان

4. کلاس دقت

5. بار

6. فرکانس

7. سطح عایق

8. ویژگی های اشباع

9. نوع نصب

10. شرایط محیطی

11. الزامات اندازه گیری یا حفاظت

12. تجهیزات متصل

در نظر گرفتن همه این پارامترها کمک می کند تا اطمینان حاصل شود که CT با سیستم الکتریکی مطابقت دارد و عملکرد قابل اعتمادی را ارائه می دهد.

نتیجه گیری

ویژگی های اساسی یک ترانسفورماتور جریان تعیین می کند که چگونه می تواند اندازه گیری، نظارت و پشتیبانی از حفاظت یک سیستم الکتریکی را داشته باشد.

ویژگی های مهم عبارتند از نسبت CT، جریان اولیه نامی، جریان ثانویه نامی، کلاس دقت، بار، رتبه بندی فرکانس، سطح عایق، ویژگی های تحریک، عملکرد اشباع، قطبیت، عملکرد حرارتی و ساختار فیزیکی.

CT مناسب باید بر اساس برنامه کامل به جای یک پارامتر واحد انتخاب شود. با تطبیق ویژگی های CT با سیستم الکتریکی، تجهیزات متصل و محیط نصب، کاربران می توانند به اندازه گیری های دقیق تر، نظارت قابل اعتماد و حفاظت الکتریکی موثر دست یابند.