Strāvas transformators (CT) ir instrumentu transformators, kas paredzēts, lai sekundārajā ķēdē radītu strāvu, kas ir proporcionāla un fāzē ar strāvu primārajā ķēdē. Tās galvenais mērķis ir samazināt augstās primārās strāvas līdz standartizētam, droši izmērāmam līmenim, parasti 1 A vai 5 A, lai skaitītāji, releji un uzraudzības ierīces varētu darboties bez tiešas bīstami lielas strāvas iedarbības. Darbības princips ir balstīts uz magnētisko savienojumu, tas pats princips, kas regulē jaudas transformatorus. Tipisks maiņstrāvas transformators sastāv no viena vai diviem toroidāliem feromagnētiskiem serdeņiem ar tinumiem, kas izgatavoti no vara stieples. Primārais tinums var būt viens vijums vai kopne, kas iet caur serdi, savukārt sekundārajam tinumam ir daudz vairāk apgriezienu atkarībā no nepieciešamās transformācijas attiecības.
Vadītājs, kas nes izmērīto strāvu, darbojas kā strāvas transformatora primārais. Maiņstrāva primārajā tinumā ģenerē laikā mainīgu magnētisko plūsmu kodolā, kas savukārt inducē maiņstrāvu sekundārajā tinumā. Attiecība starp primāro un sekundāro strāvu ir apgriezti proporcionāla pagriezienu attiecībai: jo lielāks ir sekundāro apgriezienu skaits attiecībā pret primārajiem pagriezieniem, jo mazāka ir sekundārā strāva. Šī attiecība nodrošina, ka primārajā ķēdē plūstošā strāva tiek precīzi attēlota kā samazināta strāva sekundārajā ķēdē, ļaujot droši izmērīt strāvas, kas var būt no desmitiem līdz tūkstošiem ampēru.
Optimālai veiktspējai strāvas transformatoru serdeņi ir izstrādāti tā, lai tiem būtu augsta caurlaidība, augsta pretestība un zemi histerēzes un virpuļstrāvas zudumi. Serdeņus parasti izgatavo no augstas kvalitātes feromagnētiskiem sakausējumiem vai magnētiski orientētām transformatoru loksnēm. Sekundārie tinumi izejas strāvai 5 A vai 1 A ir uztīti iekapsulētā serdeņa ārējā pusē, un visas transformatora aktīvās daļas ir pārklātas ar epoksīda sveķiem izolācijai un mehāniskai aizsardzībai.
Strāvas transformatora darbība ir atkarīga no vairākiem galvenajiem faktoriem. Slodzes pretestība jeb slodze, kas savienota ar sekundāro tinumu, ir jāizvēlas, pamatojoties uz lietojumam nepieciešamo jutību. Ja slodze ir pārāk liela, transformators var piesātināties un radīt neprecīzus rādījumus. Turklāt sekundāro ķēdi nekādā gadījumā nedrīkst atvērt, kamēr primārajā ķēdē plūst strāva, jo tas var izraisīt bīstami augstu spriegumu, kas nopietni apdraud personālu un aprīkojumu.
Praktiski strāvas transformators darbojas kā "pazemināšanas" strāvas ierīce. Piemēram, CT ar attiecību 400:5 radīs 5 ampērus sekundārajā ķēdē, kad 400 ampēri plūst caur primāro vadītāju. Šī proporcionālā mērogošana ir būtiska, lai elektriskie instrumenti varētu droši izmērīt strāvu, nepakļaujoties tieši augstam strāvas līmenim. Attiecību nosaka apgriezienu skaits sekundārajā tinumā attiecībā pret efektīvajiem primārajiem apgriezieniem, un tas nodrošina fiksētu, uzticamu attiecību, kas ļauj precīzi interpretēt izmērītās vērtības.
Kādi ir dažādi strāvas transformatoru veidi?
Strāvas transformatori tiek ražoti vairākās atšķirīgās konfigurācijās, no kurām katra ir piemērota īpašām uzstādīšanas prasībām un lietojumiem. Šo veidu izpratne ir būtiska, lai izvēlētos piemērotu transformatoru konkrētai elektriskajai sistēmai.
Logu tipa CT.Loga tipa strāvas transformatoram ir sekundārais tinums, kas ir pilnībā izolēts un pastāvīgi samontēts uz serdes, bet tam nav primārā tinuma kā neatņemama tā konstrukcijas sastāvdaļa. Līnijas vadītājs tiek izvadīts caur loga atvērumu, lai kalpotu kā primārais tinums. Šāda veida konstrukcija parasti tiek izmantota 600 voltu klases sistēmās, un tā tiek novērtēta tās vienkāršības un kompaktā dizaina dēļ. Primāro pagriezienu skaitu nosaka tas, cik reizes vadītājs iziet cauri logam; viens piegājiens veido vienu pagriezienu, un, divreiz izlaižot vadu, efektīvā attiecība tiek samazināta uz pusi.
Stieņa tipa CT.Stieņa tipa strāvas transformators ir līdzīgs loga tipam, izņemot to, ka caur magnētisko ķēdi ir pastāvīgi samontēts fiksēts, izolēts taisns vadītājs stieņa, stieņa vai caurules veidā. Šī josla kalpo kā viens primārais pagrieziens. Stieņa tipa dizains novērš nepieciešamību uzstādītājam izvadīt galveno vadu caur logu, padarot to īpaši piemērotu lietojumiem, kur primārais vadītājs ir stingra kopne. Stienis var būt gan pastāvīgi fiksēts, gan noņemams atkarībā no konkrētā modeļa.
Brūces tipa CT.Brūces tipa strāvas transformatoram ir gan primārie, gan sekundārie tinumi, kas ir pilnībā izolēti un pastāvīgi samontēti uz serdes. Primārais tinums parasti sastāv no vairākiem smaga vara vadītāja pagriezieniem, kas mehāniski apņem serdi. Šāda veida konstrukcija nodrošina lielāku elastību konkrētu transformācijas attiecību sasniegšanā, un to bieži izmanto lietojumos, kur primārā strāva ir salīdzinoši zema un ir izdevīgs lielāks primāro apgriezienu skaits.
Split-Core CT.Dalītā kodola strāvas transformators ir paredzēts vienkāršai uzstādīšanai un noņemšanai, neatvienojot primāro vadītāju. Tās serdi var atvērt un apspiest ap esošo kabeli vai kopni, padarot to ideāli piemērotu modernizācijai un situācijām, kad strāvas padeves pārtraukšana ir nepraktiska vai dārga. Lai gan dalītu kodolu CT piedāvā izcilas uzstādīšanas ērtības, to konstrukcijai raksturīgās mazās gaisa spraugas dēļ tiem parasti ir nedaudz zemākas precizitātes klases, salīdzinot ar cieto kodolu konstrukcijām.
Bukses tipa CT.Bukses tipa strāvas transformators ir iebūvēts jaudas transformatora vai ķēdes pārtraucēja buksē. Šo konstrukciju parasti izmanto vidējā un augstsprieguma apakšstacijās, kur CT ir uzstādīts ap pašu buksi, tādējādi novēršot nepieciešamību pēc atsevišķiem primārajiem savienojumiem.
Klasifikācija pēc pielietojuma.Papildus konstrukcijas veidam strāvas transformatorus klasificē arī pēc to paredzētā pielietojuma. Mērīšanas CT ir paredzēti augstai precizitātei parastajā darbības strāvas diapazonā, parasti līdz 125% no nominālās strāvas. Aizsardzības CT ir izstrādāti, lai saglabātu precizitāti pie lielām bojājuma strāvām, bieži vien līdz 20 reizēm par nominālo strāvu, lai nodrošinātu, ka aizsargreleji var pareizi noteikt kļūdas un reaģēt uz tām. Izvēle starp šiem veidiem ir atkarīga no tā, vai galvenā funkcija ir ieņēmumu mērīšana, sistēmas uzraudzība vai aizsargrelejs.
Kā izvēlēties pareizo strāvas transformatoru?
Izvēloties piemērotu strāvas transformatoru, rūpīgi jāizvērtē vairāki savstarpēji saistīti parametri. Neatbilstība starp CT specifikācijām un faktisko pielietojumu var izraisīt mērījumu neprecizitātes, aprīkojuma bojājumus vai aizsardzības sistēmu darbības traucējumus.
Nosakiet faktisko darba strāvu.Pirmais solis ir noteikt ķēdes parasto darba strāvu, kas var ievērojami atšķirties no nominālās transformatora vai sadales iekārtas nominālvērtības. Piemēram, līnijai ar 1000 A galveno slēdzi, kas parasti darbojas ar 120–180 A, būtu nepieciešams daudz zemāks CT primārais novērtējums, nekā liecina slēdža izmērs vien. CT primārais novērtējums parasti jāizvēlas pie 1,2 līdz 1,5 reizes lielākai par maksimālo slodzes strāvu, lai izvairītos no piesātinājuma, vienlaikus saglabājot atbilstošu izšķirtspēju normālos darbības līmeņos.
Atlasiet primāro/sekundāro attiecību.CT koeficientam jābūt saderīgam gan ar izmērīto līnijas strāvu, gan pievienotās mērierīces ievades prasībām. Plaši tiek izmantoti standarta sekundārie nomināli 1 A un 5 A. Pārāk augsta CT attiecība radīs pārāk mazu sekundāro strāvu, lai normālos apstākļos precīzi nolasītu, savukārt pārāk zema attiecība var pakļaut transformatoru strāvām, kas pārsniedz tā projektēšanas robežas.
Izvēlieties precizitātes klasi.Precizitātes klase nosaka maksimālo pieļaujamo kļūdu pie norādītajām slodzēm. Ieņēmumu mērīšanas lietojumprogrammām ieteicamās precizitātes klases ir 0,5 vai labākas. Lietojumiem, kas paredzēti tikai uzraudzībai, var pietikt ar 1. klasi. Aizsardzības CT parasti izmanto tādas klases kā 5P vai 10P, kas nosaka maksimālo salikto kļūdu pie precizitātes robežfaktora.
Novērtējiet slogu.CT nominālajai slodzei ir jābūt lielākai par kopējo slogu, ko rada pievienotie instrumenti, releji un vadi. Ja slodze pārsniedz nominālo vērtību, CT var piesātināties un radīt neprecīzus rādījumus. Slodzi parasti izsaka volt-ampēros (VA) vai omu pretestībā. Gariem kabeļiem var dot priekšroku 1 A sekundārajam CT, jo tā zemāka strāva samazina vadu zudumus par 25 reizēm, salīdzinot ar 5 A sekundāro CT.
Apsveriet fiziskus uzstādīšanas ierobežojumus.CT fiziskajiem izmēriem, jo īpaši loga vai apertūras izmēram, ir jāatbilst primārajam vadītājam vai kopnei. Jāņem vērā arī montāžas izkārtojums, pieejamā telpa sadales iekārtā vai panelī un vides apstākļi, piemēram, temperatūra un mitrums. Split-core CT ir izdevīgi modernizācijas projektos, kur primāro vadītāju nevar atvienot.
Pārbaudiet saderību ar pievienoto aprīkojumu.CT sekundārajai izvadei jāatbilst skaitītāja, releja vai uzraudzības ierīces ievades specifikācijām. Izmantojot 5 A CT ar ierīci, kas paredzēta 1 A ievadei, vai otrādi, tiks iegūti nepareizi rādījumi un iespējama iekārtas nepareiza darbība.
Ko nozīmē strāvas transformatora attiecība?
Strāvas transformatora attiecība nosaka attiecības starp primāro strāvu un sekundāro strāvu. To parasti izsaka kā attiecību, piemēram, 300:5, 600:5 vai 1000:1, norādot, ka noteikta primārā strāva atbilst standartizētai sekundārajai strāvai. Šī attiecība ir pamatīpašība, kas nosaka strāvas mērogošanu elektriskajā mērīšanas vai aizsardzības sistēmā.
Piemēram, strāvas transformatoram, kura nominālā attiecība ir 200:5, attiecība ir 40:1, kas nozīmē, ka 200 ampēri, kas plūst caur primāro ķēdi, radīs 5 ampērus sekundārajā ķēdē. CT ar attiecību 600:5 samazina primāro strāvu par 120, lai iegūtu izmērāmu izvadi. Šī proporcionālā mērogošana nodrošina, ka elektriskie instrumenti var droši izmērīt strāvu, nepakļaujoties tieši augstam strāvas līmenim.
Attiecību nosaka apgriezienu skaits sekundārajā tinumā attiecībā pret efektīvajiem primārajiem apgriezieniem. Loga tipa CT primārais vadītājs, kas iet caur serdi, veido vienu apgriezienu, un sekundārajā tinumā ir daudz vairāk apgriezienu. CT ar 5 A sekundāro un 20 apgriezieniem datu plāksnītes attiecība ir 100:5. Pagriezienu attiecība tiek izteikta kā sekundāro apgriezienu attiecība pret primārajiem pagriezieniem, un primārā strāva ir vienāda ar sekundāro strāvu, kas reizināta ar šo apgriezienu attiecību-.
Efektīvo attiecību var mainīt, mainot primāro apgriezienu skaitu CT logā. Piemēram, primārā vadītāja cilpa divreiz caur 100:5 strāvas transformatoru nodrošina efektīvo attiecību 50:5. Šī attiecība ļauj lielus strāvas līmeņus pārvērst izmērāmās strāvas vērtībās, kas piemērotas instrumentiem un aizsardzības ierīcēm.
Standarta CT attiecības tiek izvēlētas, pamatojoties uz sistēmas strāvas līmeņiem un pievienoto instrumentu prasībām. Kopējās proporcijas ir 100:5, 200:5, 300:5, 400:5, 600:5 un 1000:5. Sekundārās strāvas parasti tiek standartizētas uz 5 A vai 1 A, lai atbilstu mērīšanas un aizsardzības aprīkojuma prasībām.
Izvēlētā strāvas attiecība tieši ietekmē mērījumu precizitāti un sistēmas veiktspēju. Ja attiecība ir pārāk augsta, izmērītā strāva var būt pārāk maza, lai normālos darbības apstākļos nodrošinātu precīzus rādījumus. Ja attiecība ir pārāk zema, transformators var tikt pakļauts lielākam strāvas līmenim, nekā paredzēts, palielinot piesātinājuma un mērījumu kļūdu risku. Precīza attiecību izvēle nodrošina, ka gan mērīšanas sistēmas, gan aizsardzības releji saņem uzticamus strāvas signālus.
Strāvas transformatora attiecība parasti tiek izvēlēta tā, lai maksimālā slodzes strāva būtu aptuveni 70% no pilnas skalas standarta 5 A ampērmetra. Tāpēc CT primārajam novērtējumam jābūt aptuveni 140–150% no maksimālās slodzes strāvas. Šī rezerve nodrošina iespēju īslaicīgām pārslodzēm, vienlaikus saglabājot pietiekamu izšķirtspēju pie normālām darba strāvām.
Kāda ir strāvas transformatora precizitātes klase?
Strāvas transformatora precizitātes klase nosaka maksimālo pieļaujamo kļūdu tā transformācijas koeficientā un fāzes nobīdē noteiktos darbības apstākļos. Tā ir būtiska specifikācija, kas nosaka, vai CT ir piemērots konkrētam lietojumam, neatkarīgi no tā, vai tā ir ieņēmumu mērīšana, sistēmas uzraudzība vai aizsargrelejs.
Mērīšanas lietojumiem IEC standarts nosaka precizitātes klases 0,1, 0,2, 0,5, 1, 3 un 5. Šie skaitļi ir kļūdas robeža procentos pie nominālās strāvas. Piemēram, 0,5 klases mērīšanas CT koeficienta kļūda nepārsniedz ±0,5% pie nominālās strāvas. Kļūdu robežas citām strāvas vērtībām ir norādītas standarta tabulās, ar mazākām strāvu robežām. ANSI nosaka trīs mērīšanas precizitātes klases: 0,3, 0,6 un 1,2 ar atbilstošām koeficienta korekcijas koeficienta robežām 1 ± 0,3%, 1 ± 0,6% un 1 ± 1,2% pie nominālās strāvas. Divreiz korekcija ir atļauta pie 10% nominālās strāvas.
Aizsardzības lietojumiem precizitātes klase tiek apzīmēta ar lielāko pieļaujamo procentuālo salikto kļūdu pie nominālās precizitātes robežas primārās strāvas, kam seko burts "P" aizsardzībai. Standarta precizitātes klases aizsargstrāvas transformatoriem ir 5P un 10P. 5P CT koeficienta kļūda ir 1% un fāzes kļūda nepārsniedz 60 minūtes, savukārt 10P CT koeficienta kļūda ir 3% bez norādīta fāzes kļūdas līmeņa. Skaitlis aiz apzīmējuma "P" norāda precizitātes robežfaktoru, kas norāda nominālās strāvas daudzkārtni, pie kuras tiek uzturēta precizitāte. Piemēram, 5P20 CT saglabā 5% salikto kļūdu līdz pat 20 reizēm lielākai nominālajai strāvai.
Precizitātes klase ir noteikta īpašos slodzes apstākļos. Nominālā slodze ir slodze, ko transformatora sekundārajām daļām var uzlikt saistītās skaitītāja spoles, vadi un citas pievienotās ierīces, neizraisot kļūdu, kas ir lielāka par norādīto precizitātes klasifikāciju. Ja faktiskais slogs pārsniedz nominālo slodzi, precizitāte var ievērojami pasliktināties.
Mērīšanas CT ir paredzēti augstai precizitātei parastajā darbības strāvas diapazonā, parasti līdz 125% no nominālās strāvas. Tie bieži ir paredzēti piesātināšanai ar lielāku strāvu, lai aizsargātu pievienotās mērīšanas ierīces no bojājumiem kļūmes apstākļos. Savukārt aizsardzības CT ir izstrādāti, lai saglabātu precizitāti pat pie lielām bojājuma strāvām, parasti līdz pat 20 reižu nominālajai strāvai, lai nodrošinātu, ka aizsargreleji var precīzi noteikt bojājumus un reaģēt uz tiem. Šī būtiskā atšķirība dizaina nolūkā izskaidro, kāpēc mērīšanas CT nekad nedrīkst aizstāt ar aizsardzības CT vai otrādi.
Kāda ir atšķirība starp 1A un 5A strāvas transformatoriem?
Strāvas transformatori ir pieejami ar diviem standarta sekundārās strāvas nomināliem: 1 A un 5 A. Izvēlei starp šīm divām iespējām ir būtiska ietekme uz sistēmas konstrukciju, elektroinstalācijas prasībām un kopējām izmaksām.
5 A sekundārā strāva ir visizplatītākais standarts daudzos tirgos. Lielākā daļa mērinstrumentu un releju ir konstruēti ar 5 A ieejas spolēm, un lielāka strāva nodrošina spēcīgāku signālu, kas ir mazāk uzņēmīgs pret traucējumiem, ko rada trokšņi un izkliedēti magnētiskie lauki. 5 A standartam ir vēsturiskas saknes, un to joprojām plaši izmanto zemsprieguma un vidēja sprieguma lietojumos, kur attālums starp CT un pievienotajiem instrumentiem ir salīdzinoši īss.
1 A sekundārā strāva ir ieteicama lietojumiem, kas saistīti ar gariem mērīšanas kabeļiem. 1 A CT galvenā priekšrocība ir ievērojami mazāks jaudas zudums savienojošajos vados. Elektroinstalācijā izkliedētā jauda ir proporcionāla strāvas kvadrātam, tāpēc sekundārās strāvas samazināšana no 5 A līdz 1 A samazina vadu zudumus par 25 reizēm. Tas nozīmē, ka vienam un tam pašam kabeļa šķērsgriezumam 1 A CT var atrasties līdz 25 reizēm tālāk no skaitītāja vai releja nekā 5 A CT, nepārsniedzot pieļaujamo slodzi.
Apakšējā sekundārā strāva nodrošina arī kompaktāku un vieglāku transformatora dizainu, samazinot materiālu patēriņu un izmaksas. 1 A CT parasti prasa mazāk smalkāka stieples sekundāro apgriezienu, kas veicina tā ekonomiskāku uzbūvi.
Praktiski 5 A sekundāro spriegumu izmanto, ja instrumenti vai releji atrodas tuvu transformatoram, parasti mazāk nekā 10 metru attālumā. Ja attālums starp strāvas transformatoru un instrumentu vai releju pārsniedz 10 metrus, ir vēlams izvēlēties 1 A sekundāro. Piemēram, lielā apakšstacijā, kur CT atrodas sadales telpā un aizsardzības un mērīšanas iekārtas atrodas vadības ēkā, standarta izvēle ir 1 A CT.
Izvēle starp 1 A un 5 A ietekmē arī CT nominālo slodzi. CT ar 1 A sekundāro strāvu var sasniegt noteiktu VA vērtējumu ar mazāku sekundāro pagriezienu skaitu, un savienojošo vadu slodze ir daudz mazāka. Tas ļauj CT darboties ar lielāku rezervi pirms piesātinājuma, uzlabojot precizitāti kļūdu apstākļos.
Ir svarīgi atzīmēt, ka 1 A un 5 A CT nav savstarpēji aizvietojami. Pieslēgtie skaitītāji un releji ir jānorāda pareizai sekundārajai strāvai. Sajaucot 1 A CT ar 5 A skaitītāju vai otrādi, tiks iegūti nepareizi rādījumi un iespējama iekārtas nepareiza darbība.
Kāda ir atšķirība starp mērīšanas un aizsardzības strāvas transformatoriem?
Mērīšanas un aizsardzības strāvas transformatori kalpo principiāli dažādiem mērķiem, un to konstrukcija atspoguļo šīs atšķirīgās prasības. Izpratne par atšķirībām ir būtiska pareizai sistēmas projektēšanai un uzticamai darbībai.
Precizitātes prasības.Mērīšanas CT ir paredzēti augstai precizitātei normālā darba strāvas diapazonā. Tiem precīzi jāpārveido strāvas no nelielas nominālās strāvas daļas līdz aptuveni 125% no nominālās strāvas, jo ieņēmumu mērīšanai ir nepieciešama precizitāte visā normālo slodzes apstākļu diapazonā. Mērīšanas lietojumos ir izplatītas tādas precizitātes klases kā 0,2, 0,5 un 1,0. Turpretim aizsardzības CT nav jābūt ar tādu pašu augstu precizitāti pie normālām slodzes strāvām. To precizitāte ir norādīta pie lielām bojājuma strāvām, ko parasti izsaka kā saliktu kļūdu pie precizitātes robežfaktora. Standarta aizsardzības klases ir 5P un 10P, kas norāda uz maksimālo salikto kļūdu attiecīgi 5% un 10% pie nominālās precizitātes robežstrāvas.
Piesātinājuma raksturlielumi.Vissvarīgākā dizaina atšķirība ir kodola piesātinājuma uzvedībā. Mērīšanas CT ir konstruēti tā, lai piesātinātu ar relatīvi zemiem nominālās strāvas reizinājumiem, bieži ap pilnas slodzes strāvu vai nedaudz virs tās. Šī tīša agrīna piesātināšana pasargā pievienotos mērinstrumentus no bojājumiem bojājuma apstākļos. Tomēr aizsardzības CT ir izstrādāti tā, lai tie paliktu lineāri pie daudz lielākām strāvām, parasti līdz 10, 20 vai pat 30 reižu nominālajai strāvai. Aizsardzības CT kodols ir paredzēts, lai bojājumu apstākļos darbotos krietni zem tā piesātinājuma punkta, nodrošinot, ka relejs saņem precīzu bojājuma strāvas attēlojumu.
Drošības faktors.Drošības koeficients nosaka nominālās strāvas daudzveidību, pie kuras CT piesātina. Mērīšanas CT ir zems drošības koeficients, kas nozīmē, ka tie piesātina ar salīdzinoši zemu strāvu, lai aizsargātu instrumentus. Aizsardzības CT ir augsts drošības koeficients, kas ļauj tiem izturēt un precīzi pārveidot lielas bojājumu strāvas.
Slogs un serdes izmērs.Aizsardzības CT parasti ir nepieciešami lielāki serdeņi un lielāka VA jauda, lai novērstu piesātinājumu nopietnu bojājumu apstākļos. Lielāks kodols nodrošina vairāk magnētiskā materiāla, lai bez piesātinājuma tiktu galā ar lielajiem plūsmas līmeņiem, kas saistīti ar bojājumu strāvām. Mērīšanas CT var izmantot mazākus serdeņus, jo tiem ir nepieciešama precīza darbība tikai parastās slodzes strāvās.
Lietojumprogrammas konteksts.Mērīšanas CT tiek izmantoti ieņēmumu mērīšanai, jaudas uzraudzībai un enerģijas pārvaldības sistēmām, kur precizitāte tieši ietekmē norēķinu un darbības lēmumus. Aizsardzības CT tiek izmantoti kopā ar aizsargrelejiem pārstrāvas aizsardzībai, diferenciālajai aizsardzībai, attāluma aizsardzībai un citām shēmām, kur vissvarīgākā ir uzticama darbība bojājumu apstākļos. Pamatnoteikums ir tāds, ka mērīšanas CT nekad nedrīkst izmantot aizsardzības nolūkos, jo bojājuma laikā tas piesātinās un nesniedz relejam precīzu informāciju. Un otrādi, aizsardzības CT var izmantot mērīšanai, ja tā precizitātes klase ir atbilstoša, lai gan tā nav izplatīta prakse.
Kā uzstādīt strāvas transformatoru?
Pareiza strāvas transformatora uzstādīšana ir ļoti svarīga, lai nodrošinātu precīzu mērījumu, drošu aizsardzību un personāla un aprīkojuma drošību. Instalēšanas process ietver vairākas galvenās darbības un piesardzības pasākumus.
Drošības sagatavošana.Kad vien iespējams, pirms CT uzstādīšanas, noņemšanas vai pārvietošanas primārajam vadītājam ir jāatvieno no sprieguma. Jāpiemēro bloķēšanas/atzīmēšanas procedūras, kā arī atbilstoši loka zibspuldzes individuālie aizsardzības līdzekļi un citas drošības kontroles ierīces korpusa tipam un sprieguma klasei. Pirms uzstādīšanas CT jāpārbauda, vai nav bojājumu, tostarp saplaisājis korpuss, bojāti svina vadi, vaļīga montāžas aparatūra vai pārkaršanas pazīmes. Jāapstiprina CT nominālais spriegums, strāvas attiecība, sekundārās izejas veids un slodze, kas ir piemēroti instalācijai.
Fiziskā montāža.CT ir jāuzstāda droši un pareizā virzienā. Loga tipa un stieņa tipa CT primārajam vadītājam vai kopnei ir jāiziet cauri loga atvērumam. Vadītājam jābūt centrētam logā, lai nodrošinātu vienmērīgu magnētisko savienojumu. CT jāuzstāda tā, lai tas būtu līdzens un pareizi izlīdzināts, tā pamatnei jābūt stingri piestiprinātai pie montāžas virsmas, lai novērstu vibrāciju un kustību, kas varētu ietekmēt mērījumu precizitāti.
Polaritāte un orientācija.Pareiza polaritāte ir būtiska precīzam mērījumam un pareizai releja darbībai. CT spailes parasti ir apzīmētas ar P1 un P2 primārajā pusē un S1 un S2 sekundārajā pusē. P1 spailei jābūt vērstai pret strāvas avotu. Ja savienojumi ir apgriezti, izmērītā strāva tiks nobīdīta par 180 grādiem, kas var izraisīt aizsardzības releju nepareizu darbību.
Sekundārā elektroinstalācija.Sekundārais vads ir jāpievieno skaitītājam, relejam vai uzraudzības ierīcei, izmantojot atbilstoša izmēra vadus. 5 A sekundārajām shēmām parasti ieteicams izmantot 1,5 mm² vai lielāku daudzdzīslu kabeli. Sekundāro ķēdi nekad nedrīkst atstāt atvērtu, kamēr primārajam vadītājam ir strāva. Atvērtā sekundārā var radīt bīstamu spriegumu, kas var sabojāt aprīkojumu vai radīt trieciena risku. Ja sekundārais nav savienots ar ierīci, tam jābūt droši īssavienotam.
Zemējums.CT metāla korpusam un visām atklātajām vadošajām daļām jābūt droši iezemētām, lai aizsargātu pret elektriskās strāvas triecienu. Sekundārajai ķēdei jābūt iezemētai tikai vienā punktā, lai novērstu cirkulācijas strāvu.
Verifikācija.Pēc uzstādīšanas CT attiecība, polaritāte un slodze jāpārbauda, veicot testus. Sekundārajai ķēdei ir jāpārbauda nepārtrauktība un pareiza elektroinstalācija. Jāveic slodzes pārbaude, lai pārliecinātos, ka CT darbojas pareizi un vai skaitītājs vai relejs saņem pareizo signālu.
Kā pārbaudīt strāvas transformatoru?
Strāvas transformatora pārbaude nodrošina tā pareizu darbību un nodrošinās precīzus mērījumus un drošu aizsardzību. Visaptveroša testēšanas programma ietver vairākas galvenās diagnostikas procedūras.
Izolācijas pretestības tests.Šis tests novērtē izolācijas integritāti starp tinumiem un starp tinumiem un zemi. Parasti tiek izmantots 2500 V megohmetrs, kura izolācijas pretestība tiek mērīta starp primāro tinumu un zemi, sekundāro tinumu un zemi, kā arī starp primāro un sekundāro tinumu. Veselīgam CT izolācijas pretestībai jābūt vismaz 500 MΩ primārajam tinumam un 1000 MΩ sekundārajam tinumam.
Attiecību pārbaude.Attiecību tests pārbauda, vai CT faktiskais transformācijas koeficients atbilst tā datu plāksnītes novērtējumam. Primārajam tinumam tiek pievadīta zināma strāva, un tiek mērīta iegūtā sekundārā strāva. Izmērītajai attiecībai jābūt precizitātes klases norādītās pielaides robežās. 0,2 klases mērīšanas CT koeficienta kļūda nedrīkst pārsniegt ±0,5%, un fāzes nobīde nedrīkst pārsniegt ±30 minūtes.
Polaritātes pārbaude.Pareiza polaritāte ir būtiska, lai pareizi darbotos aizsargreleji un mērīšanas iekārtas. Vienkāršs līdzstrāvas polaritātes tests ietver neliela līdzstrāvas impulsa pielietošanu primārajam tinumam un sekundārā tinuma inducētā sprieguma novērošanu ar jutīgu skaitītāju. Inducētā sprieguma virziens norāda, vai polaritāte ir pareiza. Kā alternatīvu var izmantot fāzes leņķa mērītāju, lai salīdzinātu fāzes attiecības starp primāro un sekundāro strāvu.
Uzbudinājuma (ceļa punkta) tests.Šis tests nosaka CT serdeņa piesātinājuma raksturlielumus, pieliekot pieaugošu maiņstrāvas spriegumu sekundārajam tinumam, kamēr primārais ir atvērts. Pielietotais spriegums pakāpeniski tiek palielināts no nulles, un tiek reģistrēta atbilstošā ierosmes strāva. Ceļa punkta spriegums ir definēts kā spriegums, pie kura pielietotā sprieguma pieaugums par 10% izraisa sekundārās strāvas pieaugumu par 30% līdz 50%. Šis tests ir īpaši svarīgs aizsardzības CT, jo tas pārbauda, vai CT netiks priekšlaicīgi piesātināts kļūmes apstākļos.
Slodzes pārbaude.Sloga pārbaude mēra sekundārās ķēdes faktisko pretestību, tostarp pievienotos instrumentus, relejus un vadus. Izmērītā slodze nedrīkst pārsniegt CT nominālo slodzi; pretējā gadījumā CT var piesātināties un radīt neprecīzus rādījumus.
Demagnetizācija.Pēc līdzstrāvas pretestības mērījumiem vai citiem testiem, kas var izraisīt atlikušo magnētismu kodolā, CT ir jādemagnetizē. To parasti veic, sekundārajam tinumam pieliekot lēni krītošu maiņstrāvas spriegumu. Magnetizēts kodols var izraisīt būtiskas mērījumu kļūdas.
Nodošanas ekspluatācijā testi.Nodošanas ekspluatācijā laikā var veikt primāro iesmidzināšanas testu, lai pārbaudītu visu strāvas mērīšanas ķēdi, tostarp CT, vadus un pievienotās ierīces. Tas ietver zināmas strāvas ievadīšanu caur primāro ķēdi un pārbaudi, vai skaitītājos un relejos tiek parādītas pareizās vērtības.
Kādi ir strāvas transformatoru pielietojumi?
Strāvas transformatori ir neaizstājami elektroenerģijas sistēmu komponenti, kas ļauj droši mērīt, uzraudzīt un aizsargāt ķēdes, kurās ir liela strāva. To pielietojums aptver plašu nozaru un sistēmu spriegumu klāstu.
Ieņēmumu mērīšana.Viens no visizplatītākajiem strāvas transformatoru lietojumiem ir ieņēmumu mērīšana. Komerciālās un rūpnieciskās iekārtās galvenā barošanas strāva bieži pārsniedz elektroenerģijas skaitītāju tiešo mērīšanas diapazonu. CT samazina primāro strāvu līdz standartizētam 5 A vai 1 A līmenim, ko var droši izmērīt ar skaitītāju. Pēc tam skaitītājs reizina izmērīto strāvu ar CT attiecību, lai noteiktu faktisko enerģijas patēriņu. Precīza mērīšanas CT ar augstām precizitātes klasēm ir būtiska godīgai un precīzai rēķinu izrakstīšanai.
Aizsardzības relejs.Strāvas transformatori nodrošina strāvas signālus, kas nepieciešami aizsargrelejiem, lai noteiktu bojājumus un ierosinātu ķēdes pārtraucēja atslēgšanu. Aizsardzības CT ir paredzēti, lai precīzi pārveidotu bojājumu strāvas, kas var daudzkārt pārsniegt parasto slodzes strāvu, lai releji varētu droši atšķirt normālus darbības apstākļus un bojājumu notikumus. Pielietojumi ietver aizsardzību pret pārspriegumu, aizsardzību pret zemējuma defektiem, diferenciālo aizsardzību un attāluma aizsardzību.
Jaudas uzraudzība un enerģijas pārvaldība.Rūpnieciskajās un komerciālajās iekārtās CT plaši izmanto jaudas uzraudzības sistēmās, lai izmērītu strāvas, jaudas, enerģijas un jaudas kvalitātes parametrus. Šīs sistēmas palīdz objektu vadītājiem identificēt enerģijas atkritumus, optimizēt slodzes sadali un samazināt elektroenerģijas izmaksas. CT ir uzstādīti uz padevējiem, motoriem un galvenajām slodzēm visā sadales sistēmā.
Sadales iekārtas un sadales sistēmas.Strāvas transformatori ir vidēja sprieguma un zemsprieguma sadales iekārtu neatņemamas sastāvdaļas. Tie nodrošina strāvas mērīšanu ampērmetriem, jaudas mērītājiem un aizsargrelejiem sadales iekārtas komplektā. Šajā lietojumprogrammā parasti tiek izmantoti bukses tipa CT, kas uzstādīti ap automātisko slēdžu un transformatoru primārajām buksēm.
Motora vadība un aizsardzība.CT tiek izmantoti motora vadības centros un motora aizsardzības relejos, lai uzraudzītu motora strāvu un noteiktu pārslodzes, fāzes nelīdzsvarotības un zemējuma defektus. Motora aizsardzības CT jābūt konstruētiem tā, lai tiktu galā ar lielām palaišanas strāvām, kas saistītas ar motora iedarbināšanu, vienlaikus saglabājot precizitāti normālos darbības apstākļos.
Ģeneratora aizsardzība.Lieliem ģeneratoriem ir nepieciešamas sarežģītas aizsardzības shēmas, kurās tiek izmantoti strāvas transformatori, lai noteiktu iekšējos bojājumus, diferenciālās strāvas un neparastus darbības apstākļus. Ģeneratora CT bieži ir konstruēti ar augstu precizitāti un augstu ceļa punkta spriegumu, lai nodrošinātu drošu darbību īslaicīgos apstākļos.
Spēka elektronika un signālu atsauksmes.Jaudas elektroniskajās sistēmās, piemēram, mainīgas frekvences piedziņās un invertoros, CT nodrošina strāvas atgriezenisko saiti vadības algoritmiem. Šiem CT ir jābūt pietiekamam joslas platumam, lai precīzi pārveidotu strāvas, kas satur augstfrekvences komponentus.
Apakšstaciju automatizācija.Mūsdienu apakšstacijās tiek izmantoti strāvas transformatori ar digitālām izejām vai mazjaudas izvadiem, kas tieši saskaras ar viedajām elektroniskajām ierīcēm (IED) kā daļu no apakšstaciju automatizācijas sistēmām, kuru pamatā ir IEC 61850. Šie elektroniskie CT piedāvā priekšrocības izmēra, precizitātes un integrācijas ar digitālajiem sakaru tīkliem ziņā.
Zemējuma defektu noteikšana.CT izmanto zemējuma defektu aizsardzības sistēmās, lai noteiktu nelielas noplūdes strāvas, kas var liecināt par izolācijas kļūmi vai nejaušu zemējumu. Šim lietojumam tiek izmantoti jutīgi CT ar augstas caurlaidības serdeņiem, lai noteiktu strāvu līdz dažiem miliampēriem.