Tokovne transformatorje, ki se običajno uporabljajo v transformatorskih postajah, je mogoče razvrstiti glede na njihov princip delovanja, zgradbo, uporabo in metode namestitve. Sledi podroben uvod v pogoste tipe transformatorjev v transformatorskih postajah, kot tudi značilnosti, scenarije uporabe in industrijske trende transformatorjev v transformatorskih postajah:
I. Razvrstitev po principu delovanja
Elektromagnetni tokovni transformator (tradicionalni CT)
Princip: Po principu elektromagnetne indukcije en tok proizvaja magnetni tok skozi železno jedro, dva navitja pa inducirata tok. Lastnosti:
Napredna tehnologija, nizki stroški in visoka zanesljivost.
nasičenost jedra z omejenim dinamičnim razponom (običajno manj kot ali enako 30-kratnemu nazivnemu toku).
Scenariji uporabe:
Primeren za merilne, zaščitne in merilne transformatorske postaje z napetostnimi nivoji 110kV in nižje.
Na primer: CT jedra razdelilnika 10 kV, stranski CT visokonapetostnega glavnega transformatorja.
Elektronski tokovni transformator (ECT)
Kako deluje: Neposredni digitalni izhod z uporabo optičnih senzorjev, kot je Faradayev učinek ali tuljava Rogowskega. Lastnosti:
Nasičenost brez jedra, širok dinamični razpon (do 100-kratnik nazivnega toka).
Majhna velikost, majhna teža, močna za-zmožnost elektromagnetnih motenj.
Upoštevati je treba-dolgoročno stabilnost in temperaturni nihanje.
Scenariji uporabe:
Inteligentne razdelilne postaje, novi scenariji integracije energije (npr. vetrna energija, fotovoltaika).
Primeri: optični CT v 220kV GIS, Hallov CT v HVDC.
II. Po strukturi
Trans (Trans) CT
Struktura: prvi prevodnik neposredno skozi okno železnega jedra, drugi navit okoli navitja železnega jedra. Lastnosti:
Prilagodljiva namestitev, nobena prekinitev ni potrebna.
Primerno za močan tok (npr. vodilo, kabel).
Scenariji uporabe:
Na vstopnem koncu 10kV/35kV razdelilnih omaric in izstopnem koncu kondenzatorskih baterij.
Tubularni CT
Struktura: Nameščen neposredno na pušo transformatorja ali odklopnika, glavno navitje je vodnik puše. Lastnosti:
Kompakten in{0}}prihranek prostora.
Zasnova mora ustrezati opremi in ima slabo vsestranskost.
Scenariji uporabe:
Visokonapetostna stran glavnega transformatorja, vgrajen-v GIS (s plinom izolirana stikalna naprava).
Avtobusni CT
Zgradba: jedro je razdeljeno na pol in stisnjeno med zbiralko, skozi katero primarni tok ustvarja magnetni tok. Lastnosti:
Za enostavno namestitev ni treba odklopiti zbiralke.
Primerno za naknadno opremljanje avtobusov, ki so že v uporabi.
Scenariji uporabe:
Merjenje toka vodila po razširitvi zmogljivosti transformatorske postaje.
Stolpci CT
Struktura: jedro in navitje sta pritrjena na izolacijski steber, glavni prevodnik pa poteka skozi sredino jedra. Lastnosti:
Visoka mehanska trdnost, primerna za-visoke pritiske na prostem.
Majhna velikost, visoki stroški.
Scenariji uporabe:
Zaščita poti 220kV/500kV zunanje transformatorske postaje.
III. Po namenu
Merilni CT
Zahteva visoko natančnost (npr. 0,2, 0,5) in nizko napako za merjenje električne energije in spremljanje obremenitve.
Scenariji uporabe:
Ključna merilna mesta, merjenje porabe električne energije v napravi.
Zaščitni CT
Zahteve: visoka odpornost proti nasičenju s stopnjama natančnosti 5P in 10P (npr. . 5P20 predstavlja napako, manjšo ali enako 5 % pri 20-kratnem nazivnem toku) za zaščito pred prevelikim tokom in diferencialno zaščito.
Scenariji uporabe:
Zaščita vodov, zaščita transformatorjev, zaščita zbiralk.
Primer: izhod CT odklopnika 220kV.
Merjenje + zaščita-dvonamenski CT
Struktura: ima več sekundarnih navitij, izpolnjuje zahteve za merjenje in zaščito. Lastnosti:
Zmanjšajte število CT in zmanjšajte stroške.
Treba je potrditi interakcijo med navitji.
Scenariji uporabe:
Vhodna omara srednje in nizkonapetostnih transformatorskih postaj.
IV. UVOD Po načinu namestitve
CT samostojna namestitev
Struktura: nameščena ločeno poleg opreme (npr. odklopniki, vodilo).
Scenariji uporabe:
CT-ji zunanjih transformatorskih tokokrogov, CT-ji nevtralne točke glavnega transformatorja.
Integriran CT
Struktura: Integracija z drugo opremo (kot so GIS, odklopniki). Lastnosti:
Prihranite prostor in zmanjšajte priključne točke.
Za vzdrževanje je treba opremo zamenjati kot celoto.
Scenariji uporabe:
Notranji CT-ji za 110 kV in več GIS in CT-ji, integrirani v pametne odklopnike.
V. Industrijski trendi in vplivi
Digitalna nadgradnja
V pametnih podpostajah morajo CT-ji podpirati protokol IEC 61850 in izhodne digitalne signale (kot je enota za združevanje MU) za-prenos in sinhronizacijo podatkov v realnem času.
Na primer, elektronski CT-ji se združujejo z inteligentnimi terminali (IED), da nadomestijo tradicionalno analogno pridobivanje količine.
Zahteve za širokopasovne meritve
Integracija novih virov energije vodi do povečanja harmonikov, CT-ji pa zahtevajo širokopasovne odzivne zmogljivosti (npr. 0,1 Hz - 1kHz) za natančno merjenje ne-bistvenih tokov.
Rešitev: uporabite tuljave Rogowskega ali optični senzor, da se izognete omejitvam frekvenčnega odziva jedra.
Tehnologija proti-zasičenosti
Povečanje toka kratkega stika zahteva, da CT-ji uporabljajo tehnike proti-nasičenosti (kot sta razred TPY, razred TPZ), da zagotovijo zanesljivo zaščito.
Značilnosti razreda TPY: preostali magnetni Manjši ali enak 10 %, primeren za diferenčno zaščito.
Miniaturizacija in integracija
Mestne transformatorske postaje zahtevajo prostor, CTS pa se premika proti miniaturizaciji in nizki porabi energije.
Na primer, jedra iz zlitin se uporabljajo za zmanjšanje prostornine in teže.
