تولید دستگاه ترانسفورماتور اندازه گیری جریان. ترانسفورماتور جریان - اصل کار، هدف و دستگاه. چگونه ترانسفورماتور خود را بسازیم

ترانسفورماتورها در زیرساخت سیستم قدرت می توانند معانی مختلفی داشته باشند. طرح‌های کلاسیک برای تبدیل پارامترهای جریان منفرد به مقادیری که برای اندازه‌گیری مناسب هستند استفاده می‌شود. انواع دیگری نیز وجود دارد که لیست وظایف آنها شامل اصلاح ویژگی های ولتاژ به سطحی است که از نظر انتقال و توزیع بیشتر منبع انرژی بهینه باشد. علاوه بر این، هدف نه تنها با طراحی ساختاری آن، بلکه با لیستی از عملکردهای اضافی، بدون ذکر اصل عملکرد، تعیین می شود.

طراحی ترانسفورماتور

تقریباً تمام اصلاحات ترانسفورماتورهای این نوع مجهز به هسته های مغناطیسی هستند که با سیم پیچ ثانویه عرضه می شوند. دومی در حین کار مطابق با مقادیر تنظیمی از نظر مقاومت بارگیری می شود. رعایت برخی از شاخص های بار برای دقت اندازه گیری بعدی مهم است. یک سیم پیچ باز نمی تواند جبرانی برای شارهای مغناطیسی در هسته ایجاد کند که به گرم شدن بیش از حد مدار مغناطیسی و در برخی موارد به احتراق آن کمک می کند.

در عین حال، سیم پیچ تشکیل شده توسط ردیف اولیه دارای ویژگی های عملکرد بالاتری است که می تواند به گرم شدن بیش از حد سیم مغناطیسی و هسته آن نیز کمک کند. باید گفت که زیرساخت های حامل جریان، سیستم کلی را تشکیل می دهند که ترانسفورماتورهای جریان و ولتاژ بر آن استوار هستند. هدف واحد الکتریکی در این مورد از اهمیت اساسی برخوردار نیست - ویژگی های عملیاتی بیشتر توسط مواد مورد استفاده تعیین می شود. برای مثال در مورد مبدل های جریان، هسته مغناطیسی از آلیاژهای نانوبلور آمورف ساخته شده است. این انتخاب به این دلیل است که طرح بسته به کلاس دقت، توانایی کار با طیف وسیع تری از مقادیر فنی و عملیاتی را دارد.

هدف از ترانسفورماتور جریان

وظیفه اصلی ترانسفورماتور جریان سنتی تبدیل است. سخت افزار الکتریکی ویژگی های جریان ارائه شده را با استفاده از سیم پیچ اولیه متصل به مدار به مدار تنظیم می کند. به نوبه خود، سیم پیچ ثانویه عملکرد اندازه گیری مستقیم جریان تبدیل شده را انجام می دهد. برای این منظور این قطعه رله هایی را با ابزار اندازه گیری و همچنین دستگاه های حفاظتی و کنترل خودکار را فراهم می کند. به طور خاص، هدف از یک ترانسفورماتور اندازه گیری جریان می تواند اندازه گیری و اندازه گیری با استفاده از دستگاه های ولتاژ پایین باشد. در این حالت، شرط این است که جریان ولتاژ بالا با پرسنلی که به مشاهده مستقیم فرآیند دسترسی دارند، ثبت شود. تثبیت مقادیر عملیاتی برای استفاده منطقی تر از انرژی در طول انتقال در خطوط بعدی مورد نیاز است. شاید این یکی از معدود عملکردهای فرعی رایجی باشد که مدل های ترانسفورماتور تبدیل و قدرت دارند. شایان ذکر است که تفاوت های این واحدها با جزئیات بیشتری در نظر گرفته شود.

تفاوت با ترانسفورماتور ولتاژ

اغلب، کارشناسان روشی را برای انجام عایق بین سیم پیچ ها نشان می دهند. در ترانسفورماتورهای جریان، سیم پیچ اولیه مطابق با کل ولتاژ دریافتی از ثانویه جدا می شود. در این مورد، سیم پیچ ثانویه زمین می شود، بنابراین پتانسیل آن با یک شاخص مشابه مطابقت دارد. علاوه بر این، آنها در شرایط نزدیک به موقعیت های اتصال کوتاه عمل می کنند، زیرا سطح مقاومت بسیار کمی در خط ثانویه دارند. این تفاوت ظریف، هدف خاص ترانسفورماتورهای اندازه گیری جریان و ولتاژ و همچنین تفاوت در الزامات شرایط عملیاتی را نشان می دهد.

بنابراین، اگر عملیات تحت تهدید اتصال کوتاه برای ولتاژ به دلیل خطر تصادف غیرقابل قبول باشد، برای یک مبدل جریان معمولی این حالت عملکرد عادی و ایمن در نظر گرفته می شود. اگر چه، البته، چنین ترانسفورماتورهایی نیز تهدیدات خاص خود را دارند، که برای جلوگیری از آن وسایل حفاظتی ویژه ای در نظر گرفته شده است.

اصل عملیات

القای الکترومغناطیسی اصل اساسی است که فرآیند کار این گونه ترانسفورماتورها بر آن استوار است. همانطور که قبلاً ذکر شد ، عناصر اصلی عملکرد یک هادی مغناطیسی و دو سطح سیم پیچ هستند. سطح اول با یک بار الکتریکی از جریان متناوب تامین می شود و سطح دوم به طور مستقیم عملکرد کار را در قالب اندازه گیری اجرا می کند. با عبور جریان از پیچ های سیم پیچ، القایی رخ می دهد.

علاوه بر این، که براساس آن هدف و اصل عملکرد ترانسفورماتورهای جریان دقیقاً تعیین می شود، مقادیر عملیاتی روی خط ثبت می شود. کاربر با استفاده از تجهیزات ویژه می تواند ویژگی های شار مغناطیسی را تعیین کند - بنابراین فرکانس و ولتاژ منبع جریان ثبت می شود. یک پارامتر فنی برای بررسی ویژگی‌های مدار، سرعت اندازه‌گیری خواهد بود - این مقدار مقدار هدف نیست، اما ارزیابی آن برای درک کارایی خود ترانسفورماتور مهم است.

انواع ترانس جریان

سه دسته اصلی مبدل های جریان وجود دارد. رایج ترین آنها به اصطلاح آنهایی هستند که در آنها سطح اول سیم پیچ به هیچ وجه از سطح اول جدا نیست. بر این اساس، پارامترهای جریان ثانویه به طور مستقیم به ضریب تبدیل بستگی دارد.

مدل های توروئیدال نیز محبوب هستند که طراحی آنها امکان نصب آنها را بر روی کابل یا اتوبوس فراهم می کند. به همین دلیل نیازی به سیم پیچ اولیه که مجهز به ترانسفورماتورهای استاندارد جریان و ولتاژ باشد وجود ندارد. هدف و طراحی چنین مدل هایی با اصل عملکرد خاص آنها تعیین می شود - در این مورد، جریان اولیه از طریق هادی مرکزی در محفظه عبور می کند و به سیم پیچ ثانویه اجازه می دهد تا به طور مستقیم پارامترهای عملیاتی را ثبت کند. اما به دلایل مختلف، از جمله موارد مربوط به دقت اندازه گیری پایین و طراحی غیر قابل اعتماد، چنین مدل هایی به ندرت برای ارزیابی ویژگی های فعلی استفاده می شوند. اغلب آنها به عنوان یک پیوند محافظ کمکی در صورت اتصال کوتاه استفاده می شوند.

ترانسفورماتورهای ولتاژ بالا نیز استفاده می شود - گاز و نفت. آنها معمولا در پروژه های تخصصی در صنعت شرکت می کنند.

نسبت تبدیل

برای ارزیابی کارایی خود ترانسفورماتور، مقدار ضریب تبدیل معرفی شد. مقدار اسمی آن معمولاً در اسناد رسمی ترانسفورماتور نشان داده می شود. این ضریب نسبت جریان نامی اولیه به سیم پیچ دوم را نشان می دهد. به عنوان مثال، این می تواند مقدار 100/5 A باشد. بسته به تعداد بخش های دارای چرخش می تواند به شدت تغییر کند.

همچنین باید در نظر گرفت که ضریب اسمی همیشه با ضریب واقعی مطابقت ندارد. انحراف با شرایطی که ترانسفورماتورهای جریان در آن کار می کنند تعیین می شود. هدف و اصل عملیات تا حد زیادی شاخص های خطا را تعیین می کند، اما این تفاوت ظریف دلیلی برای امتناع از در نظر گرفتن نسبت تبدیل اسمی نیست. با دانستن بزرگی همان خطا، کاربر می تواند با استفاده از تجهیزات الکتریکی خاص آن را تراز کند.

نصب ترانسفورماتور جریان

ساده ترین مدل های ترانسفورماتور شینه عملاً نیازی به استفاده از تجهیزات خاص یا حتی ابزار ندارند. چنین دستگاهی را می توان توسط یک استاد با استفاده از اتصالات گیره مخصوص نصب کرد. طراحی های استاندارد مستلزم ایجاد پایه ای است که پست های باربر روی آن نصب می شوند. در مرحله بعد، قاب توسط جوش برقی متصل می شود که به عنوان نوعی جعبه الکتریکی برای قرار دادن تجهیزات لازم عمل می کند. در مرحله نهایی، تجهیزات نصب می شود. این که مجموعه تجهیزات فنی چگونه خواهد بود، هدف ترانسفورماتور فعلی و ویژگی های عملکرد آینده آن را تعیین می کند. حداقل، زیرساخت مورد نیاز برای انجام اندازه گیری مشخصات مدار سرویس شده یکپارچه است.

روش های اتصال ترانسفورماتور

برای تسهیل روند اتصال سیم کشی به تجهیزات، سازندگان قطعات آنها را علامت گذاری می کنند - به عنوان مثال، رله های جریان و ترانسفورماتورها را می توان TAa، TA1، KA1 و غیره تعیین کرد. به لطف چنین علامت گذاری، پرسنل خدمات قادر خواهند بود عناصر را به سرعت و با دقت جفت کنند. که ترانسفورماتور جریان به آن مجهز شده است. طراحی، هدف و اصل عملیات نصب در این مورد ارتباط تنگاتنگی با یکدیگر دارند و بر روش اتصال تأثیر می‌گذارند، اما در عین حال، شبکه سرویس‌دهی شده به‌عنوان چنین تأثیر قابل‌توجهی بر ماهیت اجرای فنی سیستم تبدیل دارد. به عنوان مثال، خطوط سه فاز با یک نول ایزوله امکان نصب ترانسفورماتور را تنها در دو فاز می دهد. این ویژگی به این دلیل است که شبکه های با برد 6 -35 کیلو ولت سیم خنثی ندارند.

تایید ترانسفورماتور

مجموعه فعالیت های تأیید از چندین عملیات تشکیل شده است. اول از همه، این یک بازرسی بصری از شی است که طی آن یکپارچگی سازه، درستی همان علامت گذاری ها، مطابقت با داده های گذرنامه و غیره ارزیابی می شود. سپس تجهیزات مغناطیسی زدایی می شوند - به عنوان مثال، با افزایش تدریجی جریان در سیم پیچ سطح اول پس از این، مقدار فعلی به تدریج به صفر کاهش می یابد.

در مرحله بعد، اقدامات تأیید اصلی که ترانسفورماتورهای جریان اندازه گیری در معرض آن قرار می گیرند، آماده می شوند. در طول چنین آماده سازی باید هدف و اصل عملیات در نظر گرفته شود، زیرا سطح بار و سایر عوامل عملیاتی باعث خطاهای مختلف در ثبت ویژگی های محیط کار می شود. خود تأیید شامل ارزیابی انطباق قطبیت پایانه های سیم پیچ با پارامترهای استاندارد و همچنین ثبت خطاها با مقایسه بعدی آنها با مقادیر نشان داده شده در گذرنامه واحد است.

ایمنی هنگام کار با ترانسفورماتور

خطرات اصلی در عملکرد ترانسفورماتورهای جریان به کیفیت سیم پیچ ها مربوط می شود. مهم است که در نظر داشته باشید که در زیر لایه های کویل ها یک پایه فلزی وجود دارد که در صورت قرار گرفتن در معرض آن می تواند تهدید قابل توجهی برای پرسنل باشد. بنابراین، یک برنامه تعمیر و نگهداری تهیه می شود که براساس آن ترانسفورماتورهای جریان به طور مرتب بررسی می شوند. هدف و اصل کار در این مورد می تواند بر روی تبدیل ولتاژ و اندازه گیری جریان متمرکز شود. در هر دو مورد، پرسنل تعمیر و نگهداری باید وضعیت سیم پیچ ها را به دقت کنترل کنند. به عنوان اقدامات ایمنی، اتصال کوتاه شنت به ساختار کار وارد می شود و پایانه های سیم پیچ نیز به زمین متصل می شوند.

نتیجه

با افزایش بارهای عملیاتی روی خطوط سیم کشی برق، عمر کاری ایستگاه های خدمات به طور محسوسی کاهش می یابد. علیرغم این واقعیت که هدف ترانسفورماتور جریان مربوط به تبدیل ولتاژ بالا نیست، چنین تجهیزاتی نیز در معرض سایش و پارگی جدی هستند. به منظور افزایش طول عمر چنین تاسیساتی، سازندگان از مواد پیشرفته تری هم برای تجهیزات الکترومغناطیسی و هم برای ساخت سیم پیچ مشابه استفاده می کنند. در عین حال، تجهیزات روی رله های اندازه گیری در حال بهبود است که در نتیجه ضریب خطای اندازه گیری نیز به حداقل می رسد.

ترانسفورماتور جریان (CT) ترانسفورماتوری است که در آن در شرایط عادی کارکرد، جریان ثانویه عملاً متناسب با جریان اولیه است و در صورت روشن شدن صحیح، نسبت به آن با زاویه نزدیک به صفر جابه جا می شود.

سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور جریان به صورت سری به مدار وصل می شود (در قسمت هادی جریان) و سیم پیچ ثانویه به بار معینی (ابزار اندازه گیری و رله) بسته می شود و عبور جریان متناسب با جریان را تضمین می کند. سیم پیچ اولیه

در ترانسفورماتورهای جریان ولتاژ بالا، سیم پیچ اولیه از سیم پیچ ثانویه (از زمین) در ولتاژ کاری کامل جدا می شود. یک انتهای سیم پیچ ثانویه معمولاً به زمین متصل می شود. بنابراین پتانسیلی نزدیک به پتانسیل زمین دارد.

ترانسفورماتورهای جریان با توجه به هدفشان به ترانسفورماتور جریان برای اندازه گیری و ترانسفورماتور جریان برای حفاظت تقسیم می شوند. در برخی موارد، این توابع در یک ترانسفورماتور جریان ترکیب می شوند.

ترانسفورماتورهای جریان برای اندازه گیری ها برای انتقال اطلاعات اندازه گیری به ابزار اندازه گیری طراحی شده اند. آنها در مدارهای ولتاژ بالا یا در مدارهایی با جریان بالا نصب می شوند، یعنی در مدارهایی که اتصال مستقیم ابزار اندازه گیری در آنها امکان پذیر نیست. آمپرمترها، سیم پیچ های جریان وات متر، متر و دستگاه های مشابه برای اندازه گیری به سیم پیچ ثانویه CT متصل می شوند. بنابراین، ترانسفورماتور جریان برای اندازه گیری فراهم می کند:
1) تبدیل جریان متناوب هر مقدار به جریان متناوب با مقدار قابل قبول برای اندازه گیری مستقیم با استفاده از ابزارهای اندازه گیری استاندارد.
2) جداسازی ابزارهای اندازه گیری که پرسنل تعمیر و نگهداری از مدار ولتاژ بالا به آنها دسترسی دارند.

ترانسفورماتورهای جریان برای حفاظت برای انتقال اطلاعات اندازه گیری به دستگاه های حفاظتی و کنترلی طراحی شده اند. بر این اساس، ترانسفورماتور جریان برای حفاظت فراهم می کند:
1) تبدیل جریان متناوب با هر مقدار به جریان متناوب قابل قبول برای تغذیه دستگاه های حفاظت رله.
2) رله های جداسازی که برای پرسنل تعمیر و نگهداری از مدار ولتاژ بالا قابل دسترسی است.

استفاده از ترانسفورماتورهای جریان در تاسیسات فشار قوی حتی در مواردی که نیازی به کاهش جریان برای وسایل اندازه گیری یا رله نباشد ضروری است.

طبقه بندی ترانسفورماتورهای جریان

تمام ترانسفورماتورهای جریان - هم برای اندازه گیری و هم برای حفاظت - را می توان بر اساس ویژگی های اصلی زیر طبقه بندی کرد.

بر اساس نوع نصب:ترانسفورماتورهای جریان برای عملکرد در فضای باز (محل رده 1 طبق GOST 15150-69)؛ برای کار در فضاهای بسته (طبق GOST 15150-69)؛ برای نصب در حفره های داخلی تجهیزات الکتریکی (دسته مطابق با جدول 1)؛ برای تاسیسات ویژه (در معادن، کشتی ها، لوکوموتیوهای الکتریکی و غیره).

میز 1

با روش نصب:ترانسفورماتورهای جریان ورودی برای استفاده به عنوان ورودی و نصب شده در دهانه های دیوارها، سقف ها یا سازه های فلزی. پشتیبانی، در نظر گرفته شده برای نصب در یک هواپیما پشتیبانی؛ داخلی، یعنی برای نصب در حفره های داخلی تجهیزات الکتریکی در نظر گرفته شده است.

با تعداد ضرایب تبدیل:با یک نسبت تبدیل؛ با چندین نسبت تبدیل که با تغییر تعداد دور سیم پیچ اولیه یا ثانویه یا هر دو سیم پیچ یا با استفاده از چندین سیم پیچ ثانویه با تعداد دورهای مختلف مربوط به مقادیر مختلف جریان نامی به دست می آید.

با توجه به تعداد مراحل تبدیل:تک مرحله؛ آبشار (چند مرحله ای)، یعنی با چندین مرحله تبدیل جریان.

برای تکمیل سیم پیچ اولیه:تک چرخی؛ چند چرخشی

ترانسفورماتورهای جریان تک دور

ترانسفورماتورهای جریان تک دور (شکل 1) دارای دو نوع هستند: بدون سیم پیچ اولیه خود. با سیم پیچ اولیه خودش CT های تک دور که سیم پیچ اولیه خود را ندارند، توکار، شینه یا قابل جدا شدن هستند.

ترانسفورماتور جریان داخلی 1 (شکل 1) یک مدار مغناطیسی است که روی آن یک سیم پیچ ثانویه وجود دارد و سیم پیچ اولیه خود را ندارد. نقش آن توسط میله حمل جریان بوشینگ ایفا می شود. این ترانسفورماتور جریان هیچ عنصر عایق بین سیم پیچ اولیه و ثانویه ندارد. نقش آنها توسط عایق بوش انجام می شود.

در یک ترانسفورماتور جریان اتوبوس 1 نقش سیم پیچ اولیه توسط یک یا چند شینه تابلو انجام می شود که در حین نصب از حفره داخلی بوشینگ عبور می کند. دومی سیم پیچ اولیه را از سیم پیچ ثانویه جدا می کند.

شکل 1. مدار ترانسفورماتور جریان.
–––––– سیم پیچ اولیه خود CT. – – – – میله جریان رسان بوشینگ (اتوبوس)

ترانسفورماتور جریان تقسیمی 2 همچنین سیم پیچ اولیه خود را ندارد. هسته مغناطیسی آن از دو قسمت تشکیل شده است که توسط پیچ و مهره به هم متصل می شوند. می تواند در اطراف هادی حامل جریان، که سیم پیچ اولیه این CT است، باز و بسته شود. عایق بین سیم پیچ اولیه و ثانویه با سیم پیچ ثانویه به مدار مغناطیسی اعمال می شود.

سی تی های تک چرخشی که سیم پیچ اولیه خود را دارند با سیم پیچ اولیه میله ای یا U شکل ساخته می شوند.
ترانسفورماتور جریان 3 دارای سیم پیچ اولیه به شکل میله ای با مقطع دایره ای یا مستطیلی است که در یک بوش ثابت شده است.

تبدیل کننده 4 دارای سیم پیچ اولیه U شکل است که به گونه ای طراحی شده است که تقریباً تمام عایق داخلی CT بر روی آن قرار می گیرد.

ترانسفورماتورهای جریان چند دور

ترانسفورماتورهای جریان چند دور (شکل 1) با سیم پیچ اولیه سیم پیچی که روی یک هسته مغناطیسی قرار می گیرد، تولید می شوند. با سیم پیچ اولیه حلقه 5 ، متشکل از چندین نوبت؛ با سیم پیچ اولیه پیوند 6 ، به گونه ای ساخته شده است که عایق داخلی ترانسفورماتور جریان از نظر ساختاری بین سیم پیچ های اولیه و ثانویه توزیع می شود و موقعیت نسبی سیم پیچ ها شبیه حلقه های زنجیره ای است. با سیم پیچ اولیه چشمی شکل که به گونه ای طراحی شده است که عایق داخلی ترانسفورماتور جریان عمدتاً فقط روی سیم پیچ اولیه چشمی شکل اعمال می شود.

با توجه به نوع عایق بین سیم پیچ اولیه و ثانویه CT ها با جامد (پرسلن، عایق ریخته گری، عایق اکسترود شده و غیره) ساخته می شوند. با چسبناک (ترکیبات ریختن)؛ با عایق ترکیبی (کاغذ-روغن، نوع خازن) یا گازی (هوا، SF6).

بر اساس اصل تبدیل فعلی CT ها به دو دسته الکترومغناطیسی و نوری-الکترونیکی تقسیم می شوند.

پارامترها و مشخصات اصلی ترانسفورماتورهای جریان

پارامترها و ویژگی های اصلی ترانسفورماتور جریان مطابق با GOST 7746-2001 عبارتند از:

1. ولتاژ نامی - مقدار مؤثر ولتاژ خطی که CT در نظر گرفته شده در آن کار کند، که در برگه داده ترانسفورماتور جریان نشان داده شده است. برای ترانسفورماتورهای خانگی، مقیاس ولتاژ نامی، kV، اتخاذ شده است:

0,66; 6; 10; 15; 20; 24; 27; 35; 110; 150; 220; 330; 500; 750; 1150.

2. جریان اولیه نامی من 1n - جریان نشان داده شده در جدول رتبه بندی CT، عبور از سیم پیچ اولیه، که در آن عملکرد مداوم CT ارائه می شود. برای CT های خانگی، مقیاس زیر از جریان های اولیه نامی، A، اتخاذ شده است:

1; 5; 10; 15; 20; 30; 40; 50; 75; 80; 100; 150; 200; 300; 400; 500; 600; 750; 800; 1000; 1200; 1500; 2000; 3000; 4000; 5000; 6000; 8000; 10000; 12000; 14000; 16000; 18000; 20000; 25000; 28000; 30000; 35000; 40000.

در ترانسفورماتورهای جریان در نظر گرفته شده برای تکمیل ژنراتورهای توربو و هیدروژن، مقادیر جریان نامی بیش از 10000 A توصیه می شود.

ترانسفورماتورهای جریان طراحی شده برای جریان اولیه نامی 15. سی 75; 150; 300; 600; 750; 1200; 1500; 3000 و 6000 A، باید زمان نامحدودی را برای عبور بزرگترین جریان اولیه عامل، به ترتیب برابر با 16 در نظر بگیرند. 32; 80; 160; 320; 630; 800; 1250; 1600; 3200 و 6300 A. در سایر موارد، بالاترین جریان اولیه برابر با جریان اولیه نامی است.

3. جریان ثانویه نامی من 2n - جریان نشان داده شده در جدول رتبه بندی CT که از سیم پیچ ثانویه عبور می کند. جریان ثانویه نامی 1، 2 یا 5 آمپر فرض می شود.

2n مربوط به امپدانس مدار ثانویه خارجی آن است که بر حسب اهم بیان می شود و ضریب توان را نشان می دهد. یک بار ثانویه را می توان با کل توان بر حسب ولت آمپری که در یک ضریب توان معین و جریان ثانویه می کشد مشخص کرد.

بار ثانویه با ضریب توان cosφ 2 = 0.8، که در آن کلاس دقت تعیین شده CT یا حداکثر مضرب جریان اولیه نسبت به مقدار نامی آن تضمین شده است، بار ثانویه نامی CT نامیده می شود. zشماره 2

برای ترانسفورماتورهای جریان خانگی مقادیر زیر بار ثانویه نامی تعیین می شود: اس 2n.nom، بیان شده در ولت آمپر، با ضریب توان cosφ 2 = 0.8:

3; 5; 10; 15; 20; 25; 30; 50; 60; 75; 100.

رتبه بندی بار ثانویه مربوطه z 2n.nom (بر حسب اهم) با عبارت:

z 2n.nom = اس 2n.nom / من 2 2 اسم

5. نسبت تبدیل CT برابر است با نسبت جریان اولیه به جریان ثانویه.

در محاسبات ترانسفورماتور جریان از دو عبارت استفاده می شود: نسبت تبدیل واقعی nو نسبت تبدیل امتیازی n n تحت نسبت تبدیل واقعی nبه نسبت جریان اولیه واقعی به جریان ثانویه واقعی اشاره دارد. زیر ضریب توان نامی n n به نسبت جریان اولیه نامی به جریان ثانویه نامی اشاره دارد.

6. مقاومت CT در برابر تأثیرات مکانیکی و حرارتی با جریان مقاومت الکترودینامیکی و جریان مقاومت حرارتی مشخص می شود.

جریان مقاومت الکترودینامیکی من d برابر است با بیشترین دامنه جریان اتصال کوتاه برای کل مدت جریان آن، که CT می تواند بدون آسیب مانع از عملکرد صحیح بیشتر آن مقاومت کند. جاری من d توانایی یک CT را برای مقاومت در برابر اثرات مکانیکی (الکترودینامیک) جریان اتصال کوتاه مشخص می کند. مقاومت الکترودینامیکی را نیز می توان با تعدد مشخص کرد ک d که نسبت جریان مقاومت الکترودینامیکی به دامنه جریان اولیه نامی است. الزامات مقاومت الکترودینامیکی در مورد شینبار، CT های داخلی و قابل جدا شدن اعمال نمی شود.

جریان حرارتی من tt برابر با بالاترین مقدار موثر جریان اتصال کوتاه در طول دوره است تی t، که CT می تواند در این مدت زمان بدون گرم کردن قطعات حامل جریان تا دمای بیش از حد مجاز برای جریان های اتصال کوتاه، و بدون آسیبی که مانع از عملکرد بیشتر آن شود، مقاومت کند.

مقاومت حرارتی توانایی یک CT برای مقاومت در برابر اثرات حرارتی جریان اتصال کوتاه را مشخص می کند. برای قضاوت در مورد مقاومت حرارتی یک CT، لازم است نه تنها مقادیر جریان عبوری از ترانسفورماتور، بلکه زمان عبور آن یا به عبارت دیگر، مقدار کل گرمای تولید شده را بدانید. که متناسب با حاصل ضرب مجذور جریان است من tt و زمان عبور آن تی t. این زمان به نوبه خود به پارامترهای شبکه ای که TT در آن نصب شده است بستگی دارد و از یک تا چند ثانیه متغیر است.

مقاومت حرارتی را می توان با یک عامل مشخص کرد ک t جریان مقاومت حرارتی، که نسبت جریان مقاومت حرارتی به مقدار مؤثر جریان اولیه نامی است.

مطابق با GOST 7746-2001، جریان های مقاومت حرارتی زیر برای ترانسفورماتورهای جریان خانگی ایجاد می شود:
الف) دو ثانیه من 2t (یا چند برابر آن ک 2t نسبت به جریان اولیه نامی) برای ترانسفورماتورهای جریان با ولتاژ نامی 330 کیلو ولت و بالاتر.
ب) سه ثانیه من 3t (یا K 3t متعدد آن در رابطه با جریان اولیه نامی) برای ترانسفورماتورهای جریان برای ولتاژهای نامی تا 220 کیلو ولت شامل.

زمان تی t جریان جریان پایداری حرارتی ممکن است کمتر از مقادیر مشخص شده باشد و باید در مشخصات فنی برای یک نوع خاص از CT تنظیم شود.

نسبت بین جریان های الکترودینامیکی و مقاومت حرارتی باید رعایت شود

من d ≥ 1.8 × √2 × منتی

دمای قطعات حامل جریان CT در طول عبور جریان مقاومت حرارتی نباید از: 200 درجه سانتیگراد برای قطعات زنده ساخته شده از آلومینیوم تجاوز کند. 250 درجه سانتیگراد برای قطعات زنده ساخته شده از مس و آلیاژهای آن و 300 درجه سانتیگراد برای قطعات زنده ساخته شده از مس و آلیاژهای آن که با عایق یا روغن آلی تماس ندارند. هنگام تعیین مقادیر دمای مشخص شده، باید از مقادیر اولیه آن که مربوط به عملکرد طولانی مدت ترانسفورماتور جریان در جریان نامی است، اقدام کرد.

مقادیر جریان های الکترودینامیک و مقاومت حرارتی توسط استاندارد دولتی استاندارد نشده است. با این حال، آنها باید با مقاومت الکترودینامیکی و حرارتی سایر دستگاه های ولتاژ بالا نصب شده در همان مدار با ترانسفورماتور جریان مطابقت داشته باشند. جدول 2 داده های عملی در مورد مقاومت دینامیکی و حرارتی ترانسفورماتورهای جریان خانگی را نشان می دهد.

جدول 2

اطلاعات مربوط به مقاومت الکترودینامیکی و حرارتی برخی از انواع ترانسفورماتورهای جریان خانگی

ترانسفورماتور جریان	جریان اولیه نامی، A	کثرت
		الکترودینامیک بهد	حرارتی بهتی
تغذیه تک چرخشی: عملکرد عادی عملکرد تقویت شده	تا 600 1000 1500 تا 600 1000	160 – 170 100 – 110 60 – 70 150 – 170 100 – 110	80 80 80 120 – 140 120 – 140
لاستیک	2000 – 6000	250 – 300	–
چند چرخشی پیشروی: عملکرد عادی عملکرد بهبود یافته	5 – 300 5 – 300	45 – 250 90 – 500	70 – 80 100 – 250
پشتیبانی از نصب در فضای باز: با سیم پیچی لینک با سیم پیچی حلقه	تا 2000 تا 2000	60 – 150 80 – 100	60 – 150 30 – 45

7. بار مکانیکی با فشار باد با سرعت 40 متر بر ثانیه بر روی سطح ترانسفورماتور جریان و کشش سیم های تغذیه (در جهت افقی در صفحه پایانه های سیم پیچ اولیه) تعیین می شود که باید کمتر از:
500 نیوتن (50 kgf) - برای ترانسفورماتورهای با ولتاژ نامی تا 35 کیلو ولت شامل.
1000 نیوتن (100 کیلوگرم f) - برای ترانسفورماتورهای با ولتاژ نامی 110 - 220 کیلو ولت.
1500 نیوتن (150 kgf) - برای ترانسفورماتورهای با ولتاژ نامی 330 کیلو ولت و بالاتر.

اینها پارامترهای فنی و خصوصیات اصلی ترانسفورماتورهای جریان هستند. هنگام طراحی CT، علاوه بر این پارامترها، الزامات طراحی زیر نیز باید در نظر گرفته شود:

1. پایانه های تماس پایانه های سیم پیچ اولیه ترانسفورماتورهای جریان باید با در نظر گرفتن الزامات GOST 10434-82 و برای ترانسفورماتورهای جریان در فضای باز - علاوه بر این، الزامات GOST 21242-75 در نظر گرفته شود. پایانه های تماس سیم پیچ های ثانویه باید با در نظر گرفتن الزامات GOST 10434-82 ساخته شوند. گیره های تماس سیم پیچ های ثانویه ترانسفورماتورهای جریان داخلی را می توان بر روی عناصر ساختاری دستگاهی که ترانسفورماتور جریان در آن ساخته شده است قرار داد. در ترانسفورماتورهای جریان در فضای باز، پایانه های خروجی سیم پیچ ثانویه باید در جعبه های مخصوصی قرار داشته باشند که به طور قابل اعتماد آنها را از بارش محافظت کند.

تعیین انتهای سرب سیم پیچ های اولیه و ثانویه مطابق با GOST 7746-2001 باید مطابق با جدول 3 انجام شود. سرب های خطی سیم پیچ اولیه با نمادها نشان داده شده اند. L 1 و L 2، که باید طوری اعمال شود که وقتی جریان در سیم پیچ اولیه از آن هدایت شود L 1 و ن 1 به ترتیب به بهمن و L 2 جریان ثانویه از مدار خارجی (دستگاه ها) عبور می کند و 1 به و 2 .

جدول 3

تعیین انتهای سربی سیم پیچ های اولیه و ثانویه

2. ترانسفورماتور جریان پر شده با روغن باید دارای محافظ روغن ( جبران کننده ) و نشانگر سطح روغن باشد. ظرفیت محافظ روغن باید از حضور ثابت روغن در آن در تمام حالت های عملکرد ترانسفورماتور جریان - از حالت خاموش تا بار جریان نرمال شده - و با نوسانات دمای محیط برای یک منطقه آب و هوایی معین اطمینان حاصل کند.

در ترانسفورماتورهای جریان با ولتاژ نامی 330 کیلو ولت و بیشتر، حفاظت روغن در برابر رطوبت، به عنوان مثال، با استفاده از بادگیر باید انجام شود. توصیه می شود که در ترانسفورماتورهای جریان برای ولتاژهای پایین تر، حفاظت یکسانی ارائه شود.

3. ابعاد نشانگر سطح روغن باید به گونه ای باشد که پرسنل تعمیر و نگهداری بتوانند از فاصله ایمن سطح روغن را در ترانسفورماتور جریان مشاهده کنند.

4. ترانسفورماتورهای جریان با وزن بیش از 50 کیلوگرم باید دارای وسایل بالابر باشند. اگر چنین وسایلی ساخته نمی شوند، سازنده باید در دستورالعمل ها مشخص کند که ترانسفورماتورهای جریان را در هنگام بلند کردن کجا باید بگیرد.

5. ترانسفورماتورهای جریان، که در آنها دامنه ولتاژ روی سیم پیچ ثانویه باز با جریان نامی در سیم پیچ اولیه از 350 ولت بیشتر است، باید دارای این نوشته باشند: "توجه! خطر! ولتاژ بالا در سیم پیچ باز وجود دارد."

6. ترانسفورماتورهای جریان، به جز ترانسفورماتورهای داخلی، باید دارای یک پد تماس برای اتصال یک هادی زمین و یک گیره زمین مطابق با الزامات GOST 21130-75 و GOST 12.2.007.3-75 باشند. یک علامت زمین مطابق با GOST 21130-75 باید در نزدیکی گیره زمین نصب شود. الزامات مشخص شده در مورد CT های با بدنه ساخته شده از رزین ریخته گری یا پلاستیک که دارای قطعات فلزی نیستند که باید به زمین متصل شوند و همچنین برای CT هایی که مطابق با GOST 12.2.007.0-75 در معرض زمین قرار نمی گیرند، اعمال نمی شود.

ترانسفورماتورهای اندازه گیری جریان و ولتاژ در شرکت های صنعتی و در خطوط برق برای کنترل تجهیزات الکتریکی مختلف استفاده می شوند. خرابی ترانسفورماتورهای ابزار فشار قوی توسط سیستم های مناسب کنترل می شود. با مشارکت آنها مصرف برق ثبت می شود. ترانسفورماتورهای اندازه گیری ولتاژ و جریان چیست، هدف و اصل عملکرد تاسیسات بیشتر مورد بحث قرار خواهد گرفت.

انواع

تجهیزات اندازه گیری ولتاژ بالا شامل دو نوع دستگاه می باشد. این دسته از دستگاه ها شامل:

• ترانسفورماتور ولتاژ.
• ترانسفورماتور اندازه گیری جریان.

دستگاه های دسته اول برای کارکرد ولت متر، فاز متر و رله از انواع مربوطه در نظر گرفته شده است. محدوده عملکرد ترانسفورماتورهای اندازه گیری جریان شامل عملکرد آمپرمترها و سایر تجهیزات مشابه می باشد.

انواع ارائه شده از ترانسفورماتور ابزار با توان نامی از 5 تا چند صد VA تولید می شود. ترانسفورماتورهای اندازه گیری جریان و ولتاژ طوری طراحی شده اند که با ولت مترهای 100 ولت و آمپرمترهای 1-5 آمپر کار کنند.

ترانسفورماتور جریان

مبدل های جریان چندین عملکرد خاص را انجام می دهند. آنها به تاسیساتی متصل می شوند که عملکرد تجهیزات را در حالت های مختلف اندازه گیری می کنند. اصل عملیاتی که ترانسفورماتور جریان را مشخص می کند چندین عملکرد اساسی تجهیزات را ارائه می دهد. این موارد شامل موارد زیر است:

• خوانش های جریان متغیر را به مقادیر 1 یا 5 A تبدیل می کند.
• در حالت عادی، مدار جریان ثانویه از جزء ولتاژ بالا سیم پیچ اولیه جدا می شود.
• کاهش تصادفات. نصب از برق گرفتگی به پرسنل سرویس جلوگیری می کند و مدارهای ثانویه را از اضافه بار محافظت می کند.

علاوه بر توابع ذکر شده، ترانسفورماتورهای ابزار DC شامل یکسو کننده می باشند. مدارهای ثانویه در تمام ترانسفورماتورها در یک نقطه به زمین متصل می شوند. اگر عایق آسیب دیده باشد، نصب ترانسفورماتور ابزار به جلوگیری از اضافه بار مدار ثانویه کمک می کند.

شرایط استفاده

ترانسفورماتورهای ابزار جریان مستقیم و جریان متناوب یک واحد ولتاژ بالا هستند. دستگاه به طور معمول فقط در صورتی کار می کند که قوانین عملیاتی و الزامات حفاظت از کار رعایت شود. پرسنل با تمام استانداردهای تعیین شده آشنا می شوند که تعمیر و نگهداری و آزمایش تجهیزات اندازه گیری در چه حالتی انجام می شود. کارمندان فقط پس از دستورالعمل کامل مجاز به کار با ترانسفورماتور هستند.

پرسنل باید بدانند که تحت چه شرایطی تست، بازرسی، تایید و تعمیر ترانسفورماتور ابزار انجام می شود. در غیر این صورت، حتی در صورت نصب صحیح، ممکن است عملکرد تاسیسات فنی با اقدامات نادرست کارکنان مختل شود.

اصل طراحی باز کردن سیم پیچ ثانویه در ترانسفورماتور را که دارای انرژی است ممنوع می کند. این عمل با نقض عایق همراه است. نیاز به تعویض خواهد داشت. هسته در حال گرم شدن بیش از حد است. عملکرد عادی مختل شده است. در فرآیند اضافه بارهای ثابت، انجام اقدامات تعیین شده برای ترانسفورماتور غیرممکن می شود. در این مورد، سیم پیچ اولیه نیز به درستی کار نمی کند. این جایی است که اتصال کوتاه ظاهر می شود. این نیز منجر به تعویض مدار می شود.

برای سوئیچ در حین آزمایش در مداری با جریان الکتریکی تامین شده، ابتدا سیم پیچ ثانویه اتصال کوتاه می شود.

خطا

یکسو کننده های اندازه گیری و ترانسفورماتورهای جریان نیاز به آزمایش دقت دارند. در طول فرآیند آزمایش، تجهیزات مشابهی به واحد متصل می شود. در هنگام نصب، مهم است که هنگام بررسی تجهیزات، از یک ترانسفورماتور جریان نمونه و قابل استفاده استفاده شود. در طول اندازه گیری در مدار ثانویه آن، نشانگر با استفاده از آمپرمتر تعیین می شود.

تست تجهیزات نه تنها خطا، بلکه تعدادی شاخص دیگر را نیز تعیین می کند. در حین تأیید، ضریب تبدیل محاسبه می شود، یک بررسی فنی از کیفیت عایق مدارها و وضعیت هسته انجام می شود. این سوال که آیا نصب عملکردهای اختصاص داده شده به آن را انجام می دهد و اینکه آیا قطبیت سیم پیچ ها با ویژگی های مشخص شده توسط سازنده مطابقت دارد یا خیر بررسی می شود.

هنگام انجام معاینه فنی از انطباق تجهیزات با الزامات نظارتی، مدارهای ثانویه نظارت می شوند. در صورت مشاهده انحراف یا نقص، قطعات باید تعویض شوند. بسته به هدف، تجهیزات باید ویژگی های اعلام شده توسط سازنده را نشان دهند.

ترانسفورماتور ولتاژ

ترانسفورماتورهای ولتاژ ابزار برای کاهش ولتاژ مدار اولیه از سطح 110، 40، 6، 10 کیلو ولت و غیره استفاده می شوند. چنین ترانسفورماتورهایی می توانند تعدادی عملکرد را انجام دهند:

• ولتاژ متناوب اولیه را به جریان الکتریکی استاندارد تبدیل کنید.
• محافظت از پرسنل عملیاتی و دستگاه های متصل از اضافه بار.
• پشتیبانی فنی برای مدارهای عملیاتی که با جریان مستقیم و متناوب کار می کنند

طبق اصل کار، ترانسفورماتورهای ولتاژ اندازه گیری به حالت بی باری نزدیک می شوند. انواع تجهیزات اندازه گیری ارائه شده مانند NTMK، NAMI، NOL و سایر واحدها مورد تقاضا هستند. واحدها با جریان مستقیم و متناوب کار می کنند که مطابق با هدف مورد نظر است. قبلاً در مورد ترانسفورماتورهای NTMI نوشته ایم، بیشتر بخوانید.

طرح

طراحی دستگاه های نوع اندازه گیری مشابه تجهیزات برق معمولی است. واحد دارای سیم پیچ اولیه و ثانویه (یک یا چند) است. قسمت فعال شامل یک حلقه ساخته شده از فولاد الکتریکی مخصوص است. این مواد به شکل صفحات با یک پیکربندی خاص جمع آوری می شود.

مدار اولیه چرخش بیشتری نسبت به سیم پیچ ثانویه دارد. با ولتاژ از شبکه برق تغذیه می شود. یک وات متر یا سایر تجهیزات اندازه گیری مشابه به پایانه های سیم پیچ ثانویه متصل می شود. با مقاومت بالا مشخص می شود. بنابراین، در طول عملیات عادی، جریان کمی به سیم پیچ ثانویه وارد می شود.

در خروجی، دستگاه را می توان به رله های مختلف، ولت متر و وات متر متصل کرد. اصل عملکرد سیستم مشابه عملکرد تجهیزات قدرت است. کار با مقدار متغیر جریان الکتریکی انجام می شود. برای تبدیل آن به مقدار ثابت، از یکسو کننده در طراحی استفاده شده است.

خطا

کلاس دقت تجهیزات ارائه شده به عوامل خاصی بستگی دارد. این نشانگر تحت تأثیر تلفات مغناطیسی قرار می گیرد. عوامل زیر بر میزان خطای مبدل ولتاژ تأثیر می‌گذارند:

• نفوذپذیری هسته فولادی الکتریکی
• طراحی ساختاری درایو مغناطیسی
• ضریب توان، که توسط بار ثانویه تعیین می شود.

هنگامی که تعداد دور سیم پیچ اولیه کاهش می یابد، تجهیزات قادر به جبران خطا در نشانگر ولتاژ هستند. سیم پیچ های جبرانی خطای زاویه ای را کاهش می دهد.

سرویس

قبل از نصب و راه اندازی، تجهیزات ارائه شده تست می شوند. در طول اندازه‌گیری‌ها، حالت‌های عملکرد واحدهای در حال تأیید بررسی می‌شوند و همچنین لایه‌های عایق نظارت می‌شوند.

فرآیند اندازه گیری از فناوری مناسب استفاده می کند. تأیید در شرایط تولید تجهیزات انجام می شود. پس از نصب نیز لازم است ارزیابی مناسبی از عملکرد تجهیزات مطابق با مشخصات اعلام شده انجام شود. در صورت تشخیص انحراف، ترانسفورماتورهای ابزار تعمیر می شوند.

به طور دوره ای، مطابق با شرایط عملیاتی، تعمیر و نگهداری واحد انجام می شود. این تحت تأثیر نوع ساخت و ساز است. نگهداری صحیح تجهیزات به شما امکان می دهد از خرابی سیستم، خرابی غیرمنتظره و توقف کار جلوگیری کنید.

فقط پرسنل واجد شرایط حق نصب و نگهداری تجهیزات ارائه شده را دارند. در غیر این صورت برای کارکنان ناامن خواهد بود. نگهداری نادرست منجر به خرابی تجهیزات می شود.

با بررسی ویژگی های دستگاه های مبدل اندازه گیری، می توانید تفاوت ها، ویژگی های عملکرد و نگهداری آنها را درک کنید. این به شما کمک می کند تا تجهیزات لازم را برای تامین جریان الکتریکی با مقدار معین به مصرف کنندگان مناسب انتخاب کنید.

در صورت لزوم کنترل جریان های جاری در شبکه برق از ترانسفورماتورهای اندازه گیری جریان و ولتاژ استفاده می شود. چنین دستگاه هایی که به روش خاصی متصل می شوند، پارامترهای اندازه گیری شده مدار الکتریکی را به مقادیر مناسب برای اندازه گیری آنها کاهش می دهند. بنابراین، مدار جریان بالا از مدار جریان پایین جدا می شود. این امر ضروری است تا تجهیزات اندازه گیری یا سایر تجهیزات که شامل سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتورها می شود خراب نشود.

کوپلینگ های القایی در ترانسفورماتورهای جریان (CT)

طبق قانون اساسی القای الکترومغناطیسی که فارادی آن را اثبات کرد، تمام ترانسفورماتورهای ولتاژ (VT) و ترانسفورماتورهای جریان (CT) بر اساس اصل القای متقابل کار می کنند. اگر دو سیم پیچ را روی یک هسته مغناطیسی بسته قرار دهید و یکی از آنها را به یک منبع جریان متناوب وصل کنید، تغییر شار مغناطیسی باعث ظهور نیروی الکتروموتور (EMF) می شود.

مهم!این EMF القایی نامیده می شود. در سیم پیچ دوم (ثانویه) دستگاه، در نتیجه برهمکنش میدان های مغناطیسی، EMF نیز القا می شود و جریان الکتریکی شروع به جریان می کند.

ویژگی های تبدیل انرژی برای TT

برای درک اینکه چرا ترانسفورماتورهای جریان مورد نیاز هستند و تفاوت آنها با ترانسفورماتورهای ولتاژ (VT) چیست، می توانید طراحی آنها را در نظر بگیرید. وجود چنین وسایلی در مدارهای الکتریکی با نیاز به تبدیل همراه است: کاهش یا افزایش ولتاژ یا جریان. الکتریسیته متناوب تولید شده توسط ژنراتورها در نیروگاه ها ابتدا قبل از انتقال از طریق شبکه برق، در معرض تبدیل قرار می گیرد.

نحوه کار دستگاه

وقتی مشخص شد که تبدیل چیست، وقت آن است که نگاه دقیق تری به اصل عملکرد ترانسفورماتور جریان بیندازیم.

دو سیم پیچ روی یک هسته بسته (مدار مغناطیسی) که از صفحات مونتاژ شده است قرار می گیرد. سیم پیچ اول به صورت سری به مدار قدرت بار متصل می شود. سیم پیچ ثانویه با پایانه های خود به کنتورها متصل می شود. هسته از صفحات فولادی سیلیکونی نورد سرد مونتاژ می شود.

جهت اطلاع شمااندازه گیری برق دقیقا به این صورت انجام می شود. ترانسفورماتورهای جریان در مدارهای تک فاز و سه فاز گنجانده شده اند، که امکان قرائت برای هر فاز را فراهم می کند و داده ها را به کنتور می دهد.

هنگامی که برق متناوب از پیچ های سیم پیچ اول (اصلی) عبور می کند، یک شار مغناطیسی متناوب F1 در اطراف آن تشکیل می شود. جریان F1 با نفوذ به تمام سیم پیچ های ترانسفورماتور، EMF (E) را در آنها القا می کند. در این حالت E1 و E2 ظاهر می شوند. هنگامی که هر بار به مدار سیم پیچ ثانویه متصل می شود، جریان برق از طریق آن شروع می شود.

ویژگی های طراحی

این ترانسفورماتورها از چه چیزی ساخته شده اند؟ تفاوت بین ترانسفورماتور جریان و ترانسفورماتور ولتاژ چیست؟ پاسخ به این سوالات را می توان در توضیحات ویژگی های طراحی یافت. ترانسفورماتورهای جریان، هدف و اصل عملکرد آنها، مستلزم ثبات شرایط خاصی است:

• هر CT باید بیش از یک سیم پیچ در هسته مغناطیسی خود داشته باشد.
• سیم پیچ هایی که ثانویه هستند مطمئناً به بار متصل هستند (Rн).
• مقاومت Rn نباید دارای انحراف از TT ذکر شده در اسناد باشد.
• سیم پیچ اولیه به صورت شینه ای ساخته می شود که از هسته یا به شکل سیم پیچ عبور می کند.

عدم وجود بار در سیم پیچ ثانویه، وقوع شار مغناطیسی F2 در هسته را تضمین نمی کند، که خاصیت جبران کننده دارد. این امر منجر به افزایش دمای هسته و ذوب شدن آن می شود. گرمایش به این دلیل رخ می دهد که F1 خیلی زیاد می شود.

انحراف مقاومت Rn بر خطای اندازه گیری تأثیر می گذارد و آن را بدتر می کند. اگر مقاومت در سیم پیچ ثانویه بیشتر شود، ولتاژ U2 افزایش می یابد و عایق CT ممکن است از کار بیفتد. خرابی رخ می دهد و دستگاه از کار می افتد.

اطلاعات.ترانسفورماتورهای ولتاژ (VTs) در روش کاربرد و نمودار اتصال با CT ها متفاوت هستند. آنها به صورت موازی متصل می شوند و برای افزایش یا کاهش ولتاژ طراحی شده اند و مدار قدرت را از مدار کنترل و نظارت جدا می کنند. مقررات اصلی عملکرد پمپ بنزین نزدیک به حالت بیکار (بیکار) است. این به این دلیل است که عناصر متصل موازی مدار کنترل جریان کم مصرف می کنند و Rn آنها بزرگ است.

نمودارهای اتصال برای اندازه گیری CT

نصب ترانسفورماتورهای جریان طبق یک طرح خاص انجام می شود. این بستگی به ولتاژ شبکه اندازه گیری شده دارد، یعنی:

• در شبکه های 3 فاز با Un تا 1000 ولت، CT در مدار هر فاز تعبیه شده است.
• در شبکه های 3 فاز با ولتاژ Un6-10 کیلوولت نصب در دو فاز (A و C) انجام می شود.

در گزینه اول، در تاسیسات الکتریکی (EI)، که در آن نول به طور جامد به زمین متصل می شود، انتهای سیم پیچ های ثانویه CT ها در یک مدار "ستاره" به یکدیگر بسته می شوند.

در مورد دوم، در یک دستگاه الکتریکی با یک خنثی جدا شده، آنها مطابق مدار "ستاره جزئی" متصل می شوند.

طبقه بندی ترانسفورماتورهای جریان

اصل عملکرد ترانسفورماتور جریان، و همچنین روش های اتصال و هدف، به آنها اجازه می دهد تا با توجه به تفاوت های زیر تقسیم شوند:

• هدف؛
• نوع نصب؛
• روش قرار دادن؛
• انجام سیم پیچ اولیه؛
• نوع عایق؛
• ولتاژ بهره برداری؛
• تعداد مراحل تبدیل

علاوه بر این، کیفیت های دیگری نیز وجود دارد که امکان طبقه بندی TT را فراهم می کند. یکی از ویژگی های متمایز کننده، خاص بودن طراحی است.

با توجه به ویژگی های طراحی، CT ها در موارد زیر متفاوت هستند:

• تک چرخی؛
• چند چرخشی؛
• نوری-الکترونیکی

هر یک از این انواع دارای انواع مدل هستند که توصیه می شود به طور جداگانه در نظر بگیرید.

کویل نوع CT

اینها برخی از ساده ترین ترانسفورماتورهای جریان هستند. آنها متعلق به CT های اولیه هستند که بر روی ساختاری مبتنی بر ترانسفورماتور قدرت ساخته و ارتقا یافته اند. هر دو سیم پیچ (اول و دوم) روی یک قاب با خواص عایق نصب می شوند. هر یک از آنها نشان دهنده یک سیم پیچ است. این نام از اینجا آمده است. علاوه بر این واقعیت که آنها فشرده و ارزان هستند، یک اشکال نیز وجود دارد: ولتاژ تخلیه پایین به دلیل عایق بندی ضعیف سیم پیچ ها.

این طراحی به آنها اجازه می دهد تا فقط برای ولتاژهای تا 3 کیلو ولت استفاده شوند. برای افزایش مقدار Udispersion، باید پنجره هسته را افزایش داد و سیم پیچ اولیه را از سطح داخلی صفحات جدا کرد. یک واشر عایق با فرم U شکل در شکاف حاصل وارد می شود.

ترانسفورماتور عبوری

دستگاه های توزیع (دستگاه های توزیع) با ولتاژ 6 تا 35 کیلو ولت مستلزم نصب ترانسفورماتورهای جریان مشابه است. این یک CT چند چرخشی است که پایه آن یک جفت بوش است که در وسط به یکدیگر متصل شده اند. این مجموعه به آنها اجازه می دهد از دیوارها عبور کرده و در تابلوهای بسته استفاده شوند. در این مورد، نیازی به استفاده خاص از بوش نیست.

سیم پیچ، که به عنوان سیم پیچ اولیه عمل می کند، از طریق فضای خالی واقع در داخل قرار می گیرد. تعداد چرخش ها از محاسبه "آمپر چرخش" مورد نیاز برای کلاس دقت مربوطه گرفته می شود. بوش ها در زیر فلنج قرار می گیرند که به زمین متصل می شود. هسته های مغناطیسی سیم پیچ های ثانویه که با یک پوشش پوشانده شده اند، در وسط آنها ثابت می شوند.

توجه!محل ترمینال سیم پیچ برای سیم پیچ اولیه در صفحه بالایی نسبت به فلنج زمین شده است.

دستگاه میله

این نوع دستگاه برای کار با U = 10-20 کیلو ولت و In = 600 و 1500 A طراحی شده است. این یک میله جریان دارد که یک عایق چینی را سوراخ می کند و به عنوان سیم پیچ اولیه عمل می کند.

دستگاه تایر

طرح زیر برای نصب در پست های ترانسفورماتور کامل (CTS) در نظر گرفته شده است. آنها انتقال اطلاعات اندازه گیری را به ابزارهای کنترل و اندازه گیری (ابزارها) اجرا می کنند. سیگنال های CT های مشابه نیز به مدارهای حفاظتی و کنترلی منتقل می شوند.

مزایا و معایب

هر یک از دستگاه های ذکر شده مزایا و معایب خاص خود را دارد. ترجیحاً آنها را به طور جداگانه در نظر بگیرید: مدل های تک دور و چند دور.

مزایای CT های تک دور عبارتند از:

• سادگی دستگاه؛
• کم هزینه؛
• ابعاد کوچک؛
• مقاومت در برابر جریان اتصال کوتاه (اتصال کوتاه).

در اینجا می توان اضافه کرد که با تغییر سطح مقطع هادی جریان (میله) به تغییر پایداری حرارتی دست پیدا می کنیم.

نقطه ضعف چنین مدل هایی دقت پایین آنها در جریان های اندازه گیری شده کم است.

در مورد مدل های چند چرخشی، یک نقطه مثبت واضح وجود تعداد معینی چرخش در سیم پیچ اولیه است. این امر باعث شد تا کلاس دقت اندازه گیری به میزان قابل توجهی افزایش یابد. ویژگی های منفی عبارتند از:

• پیچیدگی طراحی؛
• افزایش قیمت؛
• حساسیت سیم پیچ اولیه به اضافه ولتاژهای متوالی

در عین حال، این شامل مقاومت کم در برابر جریان های اتصال کوتاه نیز می شود.

پارامترهای ترانسفورماتور جریان

با دانستن اینکه این قطعات برای اندازه گیری ها و عملکردهای حفاظتی به کار می روند، می توان حدس زد که ویژگی های اصلی آنها عبارتند از: KI و کلاس دقت.

ضریب تبدیل KI

واحدهای ترانسفورماتور فقط مقیاس بندی پارامترهای برق را انجام می دهند، آنها خودشان آن را تولید نمی کنند. برای تعیین میزان مقیاس بندی از نسبت تبدیل استفاده می شود.

رابطه بین مقدار جریان (I) یا ولتاژ (U) اعمال شده به ورودی و حذف شده در خروجی را نسبت تبدیل (CT) می گویند.

در مورد تبدیل فعلی، ما در مورد:

• KI - ضریب تبدیل CT;
• I1 - جریان ورودی؛
• I2 - جریان خروجی.

برای CT ها، یک رابطه متناسب بین جریان اولیه و ثانویه مشاهده می شود. این از عبارات به دست می آید:

• I1 =I2 / KI;
• I2 = I1 * KI.

شفاف سازی. Ctr اسمی CT به عنوان یک عبارت کسری نمایش داده می شود. شمارنده مقدار نامی جریان جریان در سیم پیچ اولیه است، مخرج مقدار جریان نامی در سیم پیچ الکتریکی ثانویه است. همیشه بزرگتر از یک است.

بنابراین، مقدار اسمی جریان اندازه گیری شده، KI nom را منعکس می کند. اطلاعات پاسپورت مشخص شده قطعه (KI = 65/5) نشان می دهد که وقتی 65 A از سیم پیچ اولیه عبور می کند، جریان 5 A در سیم پیچ ثانویه جریان می یابد.

هنگام استفاده از CT ها، جریان در مدار ثانویه کاهش می یابد، که امکان اطمینان از عملکرد ایمن را فراهم می کند. مدار ثانویه نه تنها شامل تجهیزات اندازه گیری است که مقدار جریان را ثبت می کند، بلکه سیستم های حفاظتی یا سوئیچینگ خودکار را نیز شامل می شود. در این مورد KI< 1.

برای مقادیر ولتاژ، فرمول ضریب متفاوت است:

تغییرات مقیاس بندی (علامت) به مقدار K بستگی دارد. هنگامی که K> 1، ترانسفورماتور مقدار الکتریکی عرضه شده را افزایش می دهد، زمانی که مقدار K<1 он её понижает.

اگر جفت القایی بین دو سیم پیچ ترانسفورماتور بدون تغییر باقی بماند، می توان ضریب تبدیل را با تغییر نسبت تعداد دور سیم سیم پیچ در سیم پیچ های W1 و W2 تغییر داد. با اشاره به فرمول او:

می توان آن را به شکل زیر برابر کرد:

• KU - ضریب تبدیل.
• W2 - تعداد دور سیم پیچ شماره 2;
• W1 - تعداد دور سیم پیچ شماره 1.

قطر سیم پیچ بستگی به مقدار جریان برنامه ریزی شده برای عبور از سیم پیچ دارد.

کلاس دقت

این ویژگی اصلی CT است که بر مترولوژی فرآیند تأثیر می گذارد. کلاس دقت به دو خطا بستگی دارد:

• خطای فعلی (%)؛
• خطای زاویه ای (دقیقه).

گزینه اول، زمانی که KId واقعی با ضریب KIn اسمی متفاوت باشد.

فرمول خطا به نظر می رسد:

f = (I2d – I2n)/ I2n * 100%

• f – خطای فعلی؛
• I2d - جریان واقعی (واقعی) ثانویه؛
• I2н - جریان نامی ثانویه.

خطای زاویه ای زاویه بین بردارهای فعلی است: اولیه و ثانویه. علاوه بر این، بردار جریان ثانویه با 1800 چرخش می یابد.

توجه!این خطاها ناشی از تأثیر جریان های مغناطیسی است. کلاس های دقت از خط 0.2 انتخاب می شوند. 0.2S; 0.5; 0.5S و مقادیر دیگر طبق GOST 7746-2015.

نامگذاری ترانسفورماتور جریان

علامت گذاری الفبایی محصولات تولید داخل به شرح زیر رمزگشایی می شود:

• 1 حرف T - ترانسفورماتور؛
• حرف دوم – نوع مدل
• حرف سوم - انزوا

بعد از حروف که با یک خط تیره از هم جدا شده اند، موارد زیر ذکر شده است:

• کلاس عایق (کیلو ولت)؛
• طراحی بر اساس منطقه آب و هوایی (مخفف حروف)؛
• دسته نصب (به تعداد)؛
• ضریب تبدیل (کسری).

تشخیص دقیق تر علائم CT را می توان در ادبیات مرجع یا پاسپورت دستگاه یافت.

هدف و کاربرد

ترانسفورماتورهای جریان بر اساس اصل عملکرد خود برای استفاده و گنجاندن در واحدهای اندازه گیری برق فنی و تجاری استفاده می شوند. آنها برای یک کلاس ولتاژ خاص طراحی شده اند. هنگام تعیین هدف ترانسفورماتورهای جریان، به Ktr و کلاس دقت اندازه گیری توجه کنید.

خطاهای احتمالی

خطا در نصب و اتصال ترانسفورماتورهای جریان و همچنین تجهیزات انتخاب نادرست باعث اختلال در عملکرد CT می شود.

مهم!اگر جریان ثانویه CT با جریان اولیه ترکیب نشود، عیب یابی باید شروع شود. جریان بسیار کم که با نسبت اعلام شده مطابقت ندارد نشان دهنده آسیب به دستگاه است.

شواهد خرابی ترانسفورماتور عبارتند از:

• ترک خوردن و افزایش صدا در حین کار؛
• ظهور جرقه از سیم پیچ روی محفظه یا پایانه ها؛
• دود یا بوی عایق سوختن؛
• گرم شدن بیش از حد قطعات دستگاه

یک دستگاه معیوب ممکن است نتایج اندازه گیری تحریف شده ایجاد کند که باعث فعال شدن نادرست تجهیزات حفاظتی و اندازه گیری نادرست برق می شود. به طور دوره ای، در پست ها، تأیید عنصر به عنصر (فاز به فاز) با اندازه گیری جریان های تحت بار انجام می شود. مقادیر محاسبه شده به دست آمده از داده های اندازه گیری باید با مقادیر اندازه گیری شده در خروجی CT منطبق باشد. خطای مجاز بیش از 10٪ نیست.

الزامات طراحی

هنگام انتخاب یک طرح، آنها از آنچه ترانسفورماتور برای آن نیاز است شروع می کنند. اگر ولتاژی که باید با آن کار کند در محدوده 1 تا 3 کیلو ولت است، چرا یک شینه یا CT تغذیه از طریق آن نصب کنید؟

الزامات شامل موارد زیر است:

• دستگاه انتخاب شده باید برای شرایط عملیاتی و محل نصب مناسب باشد.
• برای استفاده در فضای باز، پایانه های ترانسفورماتور باید دارای پوشش های محافظ باشند.
• پایانه های سیم پیچ باید علامت گذاری شوند.
• در دسترس بودن نقاط گرفتن برای بلند کردن وسایل نقلیه سنگین (بیش از 50 کیلوگرم)؛
• علامت اتصال به زمین در نقطه ای که هادی زمین متصل است.

تمام پایانه های تماس سیم پیچ مطابق با الزامات GOST 10434-82 (برای نصب در فضای داخلی) و GOST 21242-75 (برای نصب در فضای باز) ساخته شده اند.

انتخاب ترانسفورماتور جریان برای دستگاه های اندازه گیری

هدف از یک ترانسفورماتور اندازه گیری تجاری، پیگیری جریان برق است. هنگام انتخاب چنین مدل هایی به نکات زیر توجه کنید:

• Unom TT – 0.66 kV;
• کلاس دقت - 0.5 S برای نسخه بازار، برای کنترل فنی - 1.0؛
• I1н - جریان اولیه نامی.

نسبت تبدیل به جریان اولیه نامی بستگی دارد.

هیچ پست برقی نمی تواند بدون ترانسفورماتور جریان کار کند. این دستگاه ها برای دانستن و در نظر گرفتن بار فعلی کار می کنند. آنها از مدارهای قدرت محافظت می کنند و سیگنال های به موقع در مورد تمام تغییرات در قدرت جریان در مدار اولیه ارائه می دهند. یک CT به درستی انتخاب شده بدون هیچ شکایتی برای مدت طولانی خدمت می کند.

ویدیو

ترانسفورماتورهای جریان (که از این پس به عنوان CT نامیده می شود) متعلق به دسته دستگاه هایی هستند که پارامترهای سیستم های الکترومغناطیسی را با استفاده از سیم پیچ های مدار مغناطیسی جفت شده القایی تبدیل می کنند. اصل کار ترانسفورماتور جریان، بر اساس قانون القای الکترومغناطیسی، در CT ها برای انتقال و توزیع انرژی الکتریکی، در جداسازی مدارهای الکتریکی و هنگام اندازه گیری پارامترهای شبکه های ولتاژ بالا و جریان های پرقدرت استفاده می شود. در شکل در زیر یک ترانسفورماتور جریان مدل TLM-10 نشان داده شده است که در سیستم های کنترل و اندازه گیری مدارهای الکتریکی با ولتاژ نامی 10 کیلو ولت استفاده می شود.

کوپلینگ های القایی در CT

اصل عملکرد یک ترانسفورماتور جریان، اجرای فنی قانون القای الکترومغناطیسی فارادی است که بر اساس آن در یک مدار حامل جریان بسته، هنگامی که شار مغناطیسی تغییر می کند، یک نیروی الکتروموتور ایجاد می شود که در الکترودینامیک مدرن emf القا شده نامیده می شود. ساده‌ترین توضیح برای «دومیت‌ها» که ایده کمی از اینکه یک ترانسفورماتور از چه چیزی تشکیل شده است، ساختار آن یا EMF القایی چیست و چگونه می‌تواند بر عملکرد سیستم‌های پیچیده ترانسفورماتور تأثیر بگذارد، نمی‌دانند، نمودار این خواهد بود. کوپلینگ های القایی ترانسفورماتور در زیر آورده شده است.

اطلاعات تکمیلی.کوپلینگ های القایی اتصال بین مدارهای الکتریکی از طریق میدان های مغناطیسی هستند.

نمودار سه عنصر اصلی ترانسفورماتور را نشان می دهد:

• pos. 1 - مدار مغناطیسی که برای قرار دادن مدارهای حامل جریان - سیم پیچ ها عمل می کند.
• pos. 2- مدار اولیه به نام سیم پیچ اولیه که برق جریان متناوب به آن می رسد.
• pos. 3- مدار ثانویه که سیم پیچ ثانویه نامیده می شود. یک گیرنده برق به آن متصل است.

هنگامی که یک ولتاژ جریان متناوب u1 به مدار اولیه وارد می شود، یک جریان متناوب I1 شروع به عبور از سیم پیچ اولیه می کند و یک شار مغناطیسی Ф ایجاد می کند که بر اساس همان هارمونیک سینوسی تغییر می کند. در این حالت، یک EMF متناوب (نیروی محرکه الکتریکی) e1 در سیم پیچ مدار اولیه القا می شود. مدارهای ترانسفورماتور در جفت القایی هستند، زیرا یک شار F منفرد از سیم پیچ آنها عبور می کند، بر این اساس، تغییرات میدان مغناطیسی در مدار اولیه، شار مغناطیسی را تغییر می دهد و به نوبه خود، نیروی الکتروموتور e2 را در مدار ثانویه القا می کند. مدار، در همان هارمونیک تغییر می کند. تحت تأثیر e2، یک جریان متناوب I2 در مدار ثانویه ظاهر می شود. هنگامی که سیم پیچ ثانویه به بار ZH بسته می شود، یک مدار ثانویه ایجاد می شود که می تواند برای استفاده در گیرنده های انرژی، یکسو کننده ها، تقویت کننده ها و سایر دستگاه های دارای مدارهای الکتریکی ایزوله استفاده شود.

در هسته خود، ترانسفورماتور یک فرستنده انرژی بین مدارهای رسانا است که ویژگی های الکترومغناطیسی آنها (لاتین transformare به معنی تبدیل) را به جریان I، مقاومت R و ولتاژ U تبدیل می کند. مطابق با اصطلاحات تعیین شده، سیم پیچ های رسانای عایق بندی شده با سیم یا نوار روی یک سیم پیچ می شوند. هسته مغناطیسی ساخته شده از فولادهای فرومغناطیسی را سیم پیچ و خود مدار مغناطیسی را هسته سیم پیچ می نامند.

مهم است!انتقال انرژی با ایجاد یک EMF در مدارها و تبدیل مشخصات آن فقط برای جریان متناوب قابل انجام است. جریان مستقیم نیز یک میدان مغناطیسی تولید می کند، اما ثابت و بدون تغییر است، در حالی که EMF در سیم پیچ سیم پیچ های ترانسفورماتور تنها زمانی تولید می شود که میدان مغناطیسی اطراف تغییر کند.

در شکل در زیر طرح یک ترانسفورماتور سنتی متشکل از دو سیم پیچ و یک هسته ساخته شده از صفحات فولادی آورده شده است.

ویژگی های تبدیل انرژی برای TT

چرا ترانسفورماتور مورد نیاز است، هدف عملی آن چیست؟ چرا دستگاه های ترانسفورماتور در همه سیستم های الکتریکی وجود دارد؟ تنها یک پاسخ برای همه سؤالات وجود دارد - در عمل شبکه های الکتریکی، ترانسفورماتورها مهمترین عملکرد تغییر مقدار جریان یا ولتاژ تامین شده از یک ژنراتور جریان متناوب را برای استفاده بیشتر در تجهیزات الکتریکی صنعتی و لوازم خانگی انجام می دهند. این تغییر شکل، مقیاس‌پذیری نامیده می‌شود، زیرا خود دستگاه‌های ترانسفورماتور انرژی ایجاد یا تبدیل نمی‌کنند، بلکه فقط عملکرد سیستم AC را افزایش یا کاهش می‌دهند. برای تعیین کمیت تغییر پارامتر شبکه تبدیل شده - جریان یا ولتاژ، مفهوم ضریب تبدیل K معرفی شد که نشان می دهد چند برابر مقادیر این پارامتر در ورودی و خروجی متفاوت است. برای ولتاژ، نسبت تبدیل با رابطه KU = U2 / U1 تعیین می شود، برای جریان - با فرمول:

اگر ولتاژ یا جریان خروجی از واحد (K>1) بیشتر شود، ترانسفورماتور را ترانسفورماتور افزایش دهنده می نامند. در K<1 трансформатор – понижающего типа. Для идеального трансформатора напряжения с неизменяющейся индуктивной связью между первичным и вторичным контурами коэффициент трансформации согласуется с количеством витков W обмоточного провода на катушках по прямой пропорциональной зависимости:

KU = W2 / W1 = U2 / U1

در این فرمول W2 و W1 تعداد دور سیم پیچ ها را نشان می دهد.

اگر ترانسفورماتورهای جریان، هدف و اصل عملکرد این دستگاه ها را در نظر بگیریم، تناسب جریان اولیه و ثانویه برای آنها مشاهده می شود:

I1 =I2 / KI یا I2 = I1 * KI.

هدف عملکردی ترانسفورماتورهای جریان کاهش جریان ثانویه به مقداری است که عملکرد بدون مشکل تجهیزات الکتریکی و ایمنی پرسنل را تضمین می کند، یعنی نسبت تبدیل جریان متعارف همیشه کمتر از یک باشد. برای محاسبه CT، استفاده از نسبت تبدیل اسمی، که به عنوان نسبت مقدار I1 اسمی به I2 اسمی تعریف می شود، راحت تر است. در این حالت K بزرگتر از یک است.

مقدار جریان ثانویه نامی I2n در گذرنامه هر CT خاص به عنوان یکی از پارامترهای محصول نشان داده شده است. مقدار I2n 1A یا 5A است. برای جریان اولیه نامی I1н، یک محدوده عددی استاندارد از مقادیر از 1A تا 40000A ایجاد شده است.

نسبت تبدیل اسمی یک CT به عنوان نسبت I1n به I2n تعیین می شود و با نشان دادن هر دو پارامتر نشان داده می شود، به عنوان مثال:

• 150/5;
• 1000/5 یا
• 600/1.

در شکل در زیر یک CT نوع T-0.66 با نسبت تبدیل 75/5 A است.

ویژگی های طراحی TT

ترانسفورماتورهای ولتاژ، بر اساس قیاس با CT ها، عملکرد تغییر پارامتر دیگری از شبکه الکتریکی - ولتاژ را انجام می دهند. با این حال، هنگام مقایسه تفاوت ترانسفورماتور جریان با ترانسفورماتور ولتاژ (که از این پس VT نامیده می شود)، اهداف مختلف ترانسفورماتورهای جریان و ولتاژ آشکار می شود:

1. CT ها مقدار فعلی را به مقادیری کاهش می دهند که امکان اتصال ایمن تجهیزات اندازه گیری یا سیستم های حفاظت رله را فراهم می کند.
2. ترانسفورماتورهای ولتاژ برای تطبیق یک سیستم الکتریکی خاص با استانداردهای مورد نیاز، ولتاژ را تغییر می دهند. با تغییر پارامترهای ولتاژ تنظیم شده برای شبکه برق جهانی (به عنوان مثال، سه فاز 220 و 380 ولت)، با استفاده از TN می توانید هر تجهیزات صنعتی و لوازم خانگی را متصل کنید.

CT تفاوت قابل توجهی با دستگاه VT دارد، زیرا اصل عملکرد ذاتی در ترانسفورماتور جریان ویژگی های خاص خود را در طراحی عناصر اصلی CT و دستگاه به عنوان یک کل معرفی می کند. ویژگی های اصلی TT عبارتند از:

• ساخت سیم پیچ اولیه به سادگی به شکل یک شینه ضخیم به منظور به حداقل رساندن تعداد چرخش.
• سیم پیچ سیم پیچ ثانویه را روی هسته ای با سطح مقطع بزرگ بپیچانید.
• جریان در مدار ثانویه CT 5A و کمتر 1A است.

اندازه گیری CT و VT

دستگاه های ترانسفورماتور با تنظیم مقادیر ولتاژ و جریان، پایداری سیستم انرژی را تضمین می کنند. ترانسفورماتورها علاوه بر تامین برق با پارامترهای مورد نیاز دستگاه ها و تجهیزات، به اندازه گیری پارامترهای شبکه با مقادیر ولتاژ و جریان بالا کمک می کنند تا مقادیر اسمی آنها را با دقت بالا تعیین کنند. هدف از ترانسفورماتورهای ابزار به شرح زیر است:

• جداسازی مدار دستگاه های اندازه گیری (آمپرمتر، ولت متر، متر برق و سایر دستگاه ها) یا سیستم های حفاظت رله از یک شبکه با ولتاژ یا جریان بالا.
• تبدیل ولتاژ ولتاژ بالا یا جریان قدرتمند به مقادیر مناسب برای اندازه گیری با ابزار استاندارد؛
• به دست آوردن دقیق ترین و صحیح ترین نتیجه اندازه گیری

ترانسفورماتورهای اندازه گیری جریان و ولتاژ از وسایل کمکی محسوب می شوند و به همراه ابزار اندازه گیری و رله در شبکه های جریان متناوب استفاده می شوند. اگر اتصال مستقیم ابزار اندازه گیری به شبکه فشار قوی غیرممکن باشد، به یک ترانسفورماتور جریان نیاز خواهد بود. ابزارهای اندازه گیری به سیم پیچ ثانویه آن متصل می شوند و تمام داده های لازم را در مورد پارامتر اندازه گیری شده دریافت می کنند.

در شکل در زیر یک ترانسفورماتور جریان اندازه گیری مدل TPL-SESH 10 کیلو ولت با ولتاژ نامی 10 کیلو ولت نشان داده شده است که برای کار با جریان اولیه نامی در محدوده 10 تا 2000 A با جریان ثانویه نامی 5 A طراحی شده است.

محدوده TT

کل فهرست وظایف اعمال شده، که نشان می دهد چرا ترانسفورماتورهای جریان مورد نیاز است، می تواند به دو حوزه اصلی کاهش یابد:

1. اندازه گیری پارامترهای شبکه با استفاده از ابزارهای اندازه گیری ارزان موجود که برای جریان کم (تا 5 آمپر) و ولتاژ پایین طراحی شده اند. این امر نگهداری ایمن از تجهیزات اندازه گیری را تضمین می کند.
2. نظارت بر پارامترهای جریان الکتریکی در کل مداری که CT ها در آن نصب شده اند. هنگامی که جریان به مقدار حد (اضطراری) می رسد، تجهیزات حفاظتی فعال می شوند و تجهیزات در حال استفاده را خاموش می کنند.

مهم است!نصب ترانسفورماتورهای جریان در مدارهای کنترل شده اجازه می دهد تا تجهیزات اندازه گیری بر روی تابلوهای ویژه یا به عنوان بخشی از تابلوهای کنترل متمرکز شوند. نصب صحیح ترانسفورماتورهای جریان امکان قرار دادن ابزار اندازه گیری در فاصله ایمن از سوئیچ مدار و کنترل از راه دور عملکرد تجهیزات الکتریکی در حالت خودکار را فراهم می کند.

کلاس های دقت سی تی

پنج کلاس دقت برای CT ها تعریف شده است که خطای مجاز جریان را به عنوان درصد در مقادیر نامی آن مشخص می کند:

• کلاس دقت 0.2 خطای CT را تا 0.2٪ محدود می کند و برای دستگاه های ترانسفورماتور مورد استفاده در اندازه گیری های آزمایشگاهی قابل استفاده است.
• کلاس دقت 0.5 برای CT هایی که تجهیزات حفاظتی دقیق و تجهیزات تنظیم با دقت بالا را سرویس می کنند قابل قبول است.
• کلاس 1 - برای مدارهای تجهیزات صنعتی با اتصال ولت متر، آمپر متر و دستگاه های حفاظت رله.
• کلاس 3 و 10 - تاسیسات صنعتی، حفاظت رله.

استفاده از CT برای اندازه‌گیری‌های موضعی در سیستم‌های انرژی و در ترکیب با سیستم‌های اندازه‌گیری و کنترل مدرن می‌تواند طول عمر عملکرد بدون مشکل تجهیزات الکتریکی صنعتی و لوازم خانگی پیچیده را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. معرفی TT به سیستم‌های مدیریت خودکار شبکه برق تأثیر مثبتی بر کاهش تلفات برق در دوره‌های اوج بار روزانه دارد و موانعی را برای سرقت مستقیم انرژی الکتریکی ایجاد می‌کند.

در شکل در زیر اتصال کنتور برق از طریق ترانسفورماتور جریان نشان داده شده است.

ویدیو