V sodobnem elektroenergetskem sistemu je merjenje toka in napetosti osnova varnega delovanja, spremljanja porabe energije in relejne zaščite. Ker so vrednosti popačenja toka in napetosti v visokonapetostnih prenosnih in distribucijskih vodih običajno veliko višje, kot jih lahko neposredno prenesejo merilni instrumenti in zaščitna oprema, je treba pretvoriti visok tok ali napetost na eni strani tokovnega transformatorja v standardizirane signale nizkega toka ali napetosti.
V praksi sta najpogostejši napravi visokonapetostni tokovni transformator in napetostni transformator. Čeprav sta obe napravi za merjenje moči, delujeta na zelo različen način, funkcijo in način namestitve.
Kot dobavitelj visokonapetostne električne opreme redno prejemamo povpraševanja strank o razliki med obema. Ta članek bo opravil podrobno analizo načela delovanja, značilnosti delovanja, scenarijev uporabe in tako naprej.
Kaj je visokonapetostni tokovni transformator?
Visokonapetostni tokovni transformator se uporablja predvsem za merjenje in spremljanje toka v elektroenergetskem sistemu.
Njegova glavna funkcija je povečati velik primarni tok v standardni signal majhnega toka, običajno:
1A
5A
To omogoča, da merilni instrumenti, relejne zaščitne naprave in sistemi za avtomatizacijo varno spremljajo in krmilijo tok.
Načela dela
Načelo delovanja visokonapetostnega tokovnega transformatorja je elektromagnetna indukcija.
Ko skozi primarni prevodnik teče velik tok, se v železnem jedru ustvari magnetni tok, kar povzroči sorazmerno zmanjšanje tokovnega signala v sekundarnem navitju.
Na primer:
Glavni tok:
1000A
Pod-izhodi:
5A
Instrument lahko izračuna dejanski linijski tok z merjenjem toka 5A.
Kaj je aa napetostni transformator?
Napetostni transformatorji se uporabljajo predvsem za merjenje napetosti in nadzor visokonapetostnih vodov.
Lahko sorazmerno zmanjšajo visoko napetost na eni strani na standardno merilno napetost.
Pogosti sekundarni izhodi vključujejo:
100V
110V
To omogoča varno delovanje instrumentov in zaščitne opreme.
Načela dela
napetostni transformator je v bistvu posebna vrsta transformatorja.
Visoka napetost se pretvori v nizkonapetostni izhod z uporabo razmerja ovojev med primarnim in drugim navitjem.
Na primer:
Glavna napetost:
10kV
Sekundarna napetost:
100V
Merilni sistem izračuna dejansko omrežno napetost glede na razmerje obratov.
Kakšna je bistvena razlika?
Čeprav sta oba merilna transformatorja, ju merita zelo različna objekta.
Visokonapetostni tokovni transformator za merjenje tokovnih parametrov.
Napetostni transformatorji za merjenje parametrov napetosti.
Na kratko:
CT Trenutni ukrepi
VT meri napetost
To je temeljna razlika.
Delujejo na zelo različne načine.
Visokonapetostni tokovni transformator:
Glavna površina je običajno zaporedno povezana s črto.
Za merjenje mora tok teči skozi transformator.
Zato:
Zelo malo obratov v glavnem navitju
Velik presek prevodnika
Napetostni transformatorji:
Glavna površina je povezana z glavno črto vzporedno.
Njegova glavna funkcija je zbiranje signalov omrežne napetosti.
Zato:
Glavno navitje se bolj vrti.
Tok prevodnika je majhen.
Različne metode povezovanja določajo njihove pomembne razlike v konstrukcijski strukturi.
Zahteve za delovanje sekundarne strani so drugačne.
To je ključna točka v inženirskih aplikacijah.
Tokovnega transformatorja ni mogoče vklopiti.
Ko HVCT deluje, če je sekundarna stran odprta:
Jedro bo močno nasičeno.
Sekundarna stran bo ustvarila zelo nevarno napetost.
To lahko poškoduje opremo.
To je grožnja varnosti ljudi.
Zato mora sekundarna stran tokovnega transformatorja (CT) ostati zaprta.
Napetostni transformatorji ne morejo povzročiti kratkega stika.
Za napetostne transformatorje velja obratno.
Če je na drugi strani kratek stik:
Tok se močno poveča.
Navitja lahko izgorejo.
Oprema se lahko poškoduje.
Zato se je treba izogibati kratko{0}}delovanju vezja druge strani napetostnega transformatorja.
To je eno najpomembnejših vprašanj, ki jih je treba upoštevati pri namestitvi in vzdrževanju na mestu.
Kakšne so razlike v scenarijih uporabe?
Uporaba visokonapetostnega tokovnega transformatorja
Visokonapetostni tokovni transformatorji se pogosto uporabljajo v:
Podpostaje
Prenosni vodi
Distribucijski sistemi
Sistemi za merjenje moči
Relejni zaščitni sistemi
Nadzor industrijske moči
V glavnem odgovoren za trenutno vzorčenje in nadzor zaščite.
Uporaba napetostnih transformatorjev
Napetostni transformatorji se pogosto uporabljajo za:
napetost omrežja
Merjenje energije
Napetostni zaščitni sistemi
Avtomatizirani krmilni sistemi
Nadzor kakovosti električne energije
V glavnem odgovoren za vzorčenje napetosti in zaščito.
Vloga v sistemih relejne zaščite
Sodobne pametne transformatorske postaje so v veliki meri odvisne od zaščitne opreme.
Visok{0}}napetostni tokovni transformatorji zagotavljajo:
Prenapetostni zaščitni signali
Diferencialni zaščitni signali
Signali za-odkrivanje napak kratkega stika
Napetostni transformatorji zagotavljajo:
Podnapetostni zaščitni signali
Prenapetostni zaščitni signali
Signali za merjenje frekvence
Signali zaznavanja sinhronizacije
Skupaj sestavljajo celoten sistem zaščite.
Zakaj napajalni sistemi potrebujejo tako CT kot VT?
Številne stranke bodo vprašale:
Razlog je v tem, da delovanje elektroenergetskega sistema zahteva sočasen dostop do:
Razpoložljivi podatki
Podatki o napetosti
Na primer, računalniška moč zahteva:
P=UIcosφ
Brez informacij o toku ali napetosti sistem ne more natančno meriti, nadzorovati in zaščititi.
Zato se visokonapetostni tokovni transformatorji in napetostni transformatorji običajno uporabljajo skupaj.
Kako izbrati pravi instrumentni transformator?
Pri nakupovanju je priporočljivo, da se osredotočite na naslednje:
Visokonapetostni tokovni transformator:
Nazivni tok
Razred točnosti
Nosilnost
Razred izolacije
Izolacijsko okolje
Za napetostne transformatorje:
Nazivna napetost
Transformacijsko razmerje
Razred točnosti
Izolacijska struktura
Sistemska napetostna raven
Izbira izdelkov, ki ustrezajo zahtevam projekta, je ključna za zagotavljanje točnosti meritev in varnosti sistema.
Zaključek:
Čeprav sta tako HVCT kot napetostni transformator naprava za merjenje moči, delujeta na zelo različne načine. Prvi pretvori visoki tok v standardne merilne tokove, drugi pretvori visoko napetost v standardne merilne napetosti. Ti dve napravi sta nepogrešljivi v sodobnih transformatorskih postajah, daljnovodih in distribucijskih sistemih ter skupaj zagotavljata zanesljivo podatkovno podporo za merjenje električne energije, relejno zaščito in delovanje pametnega omrežja. Razumevanje razlike pomaga inženirjem in naročnikom pri izbiri rešitev, ki bolje ustrezajo njihovim projektnim potrebam.
Pogosto vprašanje
Kakšna je največja razlika med HVCT in VCT?
Za merjenje toka se uporabljajo visokonapetostni tokovni transformatorji, za merjenje napetosti pa napetostni transformatorji. To je temeljna razlika.
Zakaj se tokovni transformator ne more odpreti?
Sekundarne stranske odprtine lahko ustvarijo nevaren visok tlak, ki lahko poškoduje opremo in ogrozi osebje.
Zakaj napetostni transformator-ne more v kratkem stiku?
Sekundarni kratki stiki lahko povzročijo močno povečanje toka in poškodujejo navitja in opremo.
Ali se tokovni in napetostni transformator lahko uporabljata neodvisno?
Da, vendar se v večini napajalnih sistemov običajno uporabljajo skupaj za popolno merjenje in zaščito.
Katere industrije najpogosteje uporabljajo-visokonapetostne transformatorje?
Visok{0}}napetostna transformatorska oprema se pogosto uporablja v elektroenergetskih podjetjih, transformatorskih postajah, industrijskih parkih, novih energetskih elektrarnah, železniškem prometu in velikih-proizvodnih podjetjih.
