Srovės transformatoriai (CT)
Srovės transformatoriai (CT) yra specializuoti elektros prietaisai, naudojami kintamajai srovei (AC) matuoti ir stebėti arba aptikti padidėjusius srovės lygius elektros energijos sistemose. Šie prietaisai atlieka esminę funkciją užtikrinant apsaugą ir leidžiant tiksliai matuoti. Efektyviai sumažindami dideles srovės reikšmes iki standartizuoto lygio, CT užtikrina saugų matavimų atlikimą ir leidžia tinkamai veikti tarpusavyje sujungtus įrenginius sistemoje.
Pirminė apvija susideda iš vieno didelio skerspjūvio ploto posūkio, nuosekliai sujungto su didelės srovės laidininku. Antrinę apviją sudaro daug mažo skerspjūvio ploto vijų. Antrinė ritė jungiama įprastu ampermetru srovės matavimams.
Srovės transformatoriaus veikimo principas
Srovės transformatoriai naudoja elektromagnetinės indukcijos principą, kad veiktų efektyviai. Šie prietaisai susideda iš dviejų gyvybiškai svarbių elementų: pirminės ir antrinės apvijos. Pirminė apvija nuosekliai sujungta su stiprios srovės grandine, sukuriant magnetinį lauką, proporcingą tekančiajai srovei.
Priešingai, antrinė apvija yra susieta su prietaisais, naudojamais matuoti arba užtikrinti apsaugą. Jis specialiai sukurtas su skirtingu apsisukimų skaičiumi, palyginti su pirmine apvija, nustatant transformacijos santykį. Vadinasi, antrinė apvija sukuria srovę, kuri tiksliai atspindi pirminės srovės proporcingumą.
Srovės transformatoriai iš esmės yra pakopiniai transformatoriai, kurie padidina įtampą ir sumažina srovę antrinėje apvijoje.
Transformatoriams antrinės ir pirminės srovės santykis yra lygus pirminės ir antrinės apvijos posūkių santykiui, kaip nurodyta:
Srovės transformatoriaus atveju posūkio santykis yra gana didelis, todėl antrinių ir pirminių srovių santykis yra labai didelis.
KT santykiai paprastai yra 500:2, 200:1. CT santykis 500:2 reiškia konvertavimą iš pirminės 500 A srovės į antrinę 2 A srovę.
Srovės transformatorių tipai
Srovės transformatoriai turi skirtingus variantus, atsižvelgiant į konstrukcijos tipą ir izoliaciją. Jie skirstomi į dvi dideles kategorijas: vidaus ir lauko.
Vidinis srovės transformatorius
Vidaus srovės transformatoriai naudojami patalpose ir pagal konstrukciją juos galima suskirstyti į tris pagrindinius tipus:
1: strypo tipas CT
Šiuose srovės transformatoriuose kaip pirminė apvija naudojami metaliniai strypai, todėl jie vadinami strypo tipo srovės transformatoriais.
2: lizdas/langas/žiedo tipas CT
Šie srovės transformatoriai yra tuščiaviduriai, o pirminis laidininkas yra įdėtas į šią angą:
3: Split Core Type CT
Tai specialus srovės transformatoriaus tipas, kurį galima padalyti į dvi dalis. Toks išdėstymas gali suteikti lengvą prieigą prie konstrukcijos ir apvijų atidarymo.
3: žaizdos tipo KT
Šių srovės transformatorių pirminės apvijos yra apvyniotos aplink centrinę šerdį. Posūkių skaičius turi būti bet koks skaičius, didesnis už vieną.
Vidaus srovės transformatoriai taip pat gali būti skirstomi pagal izoliaciją; tai juosta izoliuoti srovės transformatoriai ir lietinės dervos izoliuoti srovės transformatoriai.
Lauko srovės transformatorius
Lauko srovės transformatoriai montuojami lauke, juos galima skirstyti pagal veikimo principą. Kadangi jie yra lauke, jiems reikia ir izoliacijos, ir aušinimo. Dažniausiai transformatorių alyva naudojama kaip izoliacinė terpė. Alyva užpildyti srovės transformatoriai toliau klasifikuojami taip:
1: Tiesioginis bako tipas CT
Įtampos bakas reiškia, kad CT bake palaikoma sistemos įtampa. Gravitacijos taškas yra aukštyje.
2: Dead Tank Type CT
Neveikiantis bakas reiškia, kad CT bakas yra įžemintas. Gravitacijos taškas yra žemesnis nei gyvo tanko CT.
Matavimo srovės transformatorius
Šie srovės transformatoriai naudojami tik matavimo ir indikacijos tikslais. Matavimo tipo srovės transformatoriai skirti matavimo funkcijų tikslumui vardinės srovės ribose. Kai tik srovė viršija vardines ribas, matavimo CT prisotinamas, kad būtų apribota daugiau srovės į ją. Tačiau matavimo CT turi mažesnes apkrovos vertes, palyginti su apsauginiais srovės transformatoriais. Matavimo klasę CT dažniausiai apibūdina trys parametrai.
Šie parametrai apima tikslumą, matavimo klasę ir srovės transformatoriaus apkrovą. Žemiau CT yra 0,3% paklaidos ribos, matavimo klasė žymima „B“ ir apkrova 0,9 Ω.
Apsauginis srovės transformatorius
Šie srovės transformatoriai naudojami tik apsaugos funkcijoms atlikti. Šie CT veikia plačiu vardinių ir gedimų srovių diapazonu. Todėl apsaugos CT rodo tiesinį atsaką iki 20 kartų viršijant jų vardinę srovės lygį. Apsaugos srovės transformatoriai žymimi jų „C“ reikšmėmis, kurios rodo klaidų santykį ir gnybtų įtampos vertes.
C klasės CT klaidų riba yra mažesnė nei 3%, standartinė apkrova 2Ω, antrinė įtampa 200 V.
Srovės transformatorių posūkio santykis
Didesni srovės transformatorių koeficientai konvertuojami į mažesnius, modifikuojant pirminės ritės kilpų skaičių. Apsvarstykite įprastą 300/5A CT konstrukciją, kai viena pirminė ritė skrieja per langą, žinoma kaip vieno praėjimo CT. Tą patį galima iš naujo sukonfigūruoti du ar tris kartus perkeliant pirminę ritę per langą, žinomą kaip dviejų ar trijų žingsnių CT.
Per du pirminės ritės praėjimus 300/5A galima konvertuoti į ekvivalentišką 150/5A CT. Panašiai su trimis pirminės ritės praėjimais 300/5A galima konvertuoti į ekvivalentišką 100/5A CT.
Pavyzdys: Apskaičiuokite antrinę srovę ir įtampą
Apsvarstykite Bar CT su penkiais pirminiais ir 300 antrinių posūkių, kurie turi būti naudojami kartu su 0,5 omo vidinės varžos ampermetru. Ampermetras turi užtikrinti visą skalę, kai pirminė srovė pasiekia 1000 A.
Antrinę srovę suteikia:
Įtampos apskaičiavimas pagal Ohmo dėsnį:
Išvada
Srovės transformatoriai yra prietaisų transformatoriai, naudojami didelio dydžio srovėms, kurių negalima išmatuoti standartiniais ampermetrais, matuoti. Srovės transformatoriai atlieka ir matavimo, ir apsaugos funkcijas elektros tinkluose.