Tokovni transformator je nepogrešljiva in pomembna oprema v elektroenergetskem sistemu. Uporablja se predvsem za pretvorbo velikega toka primarne strani v določen delež standardnega majhnega toka (običajno 1 A ali 5 A). Primerno za merjenje moči, merjenje instrumentov, relejno zaščito, opremo za avtomatsko krmiljenje. Različni scenariji uporabe zahtevajo različne načine namestitve, stopnje natančnosti in zaščitne funkcije, oblikovane pa so tudi različne strukture in tipi tokovnih transformatorjev.
Razumevanje značilnosti in obsega uporabe različnih tokovnih transformatorjev lahko inženirskim oblikovalcem in kupcem opreme pomaga izbrati izdelke, ki so primernejši za inženirske potrebe.
Po načinu namestitve
Jedrni tokovni transformator
Enosmerni transformator (DCT) je eden najpogosteje uporabljenih vrst transformatorjev. Namesto neodvisnega navitja glavni terminal DCT uporablja kabel ali zbiralko skozi osrednjo luknjo transformatorja kot glavni prevodnik.
Struktura je preprosta, kompaktna in enostavna za namestitev. Primeren je za razdelilne omare, stikalne naprave, sisteme za nadzor moči in opremo za industrijsko avtomatizacijo. Učinkovitost konstrukcije je razmeroma visoka, saj ni potrebe po odklopu, ko je namestitev končana.
Tokovni transformator zbiralke
Tokovni transformatorji zbiralke sprejmejo primarno zbiralko kot del transformatorja in imajo visoko mehansko trdnost in tokovno nosilnost.
Uporablja se predvsem v velikih tokovnih distribucijskih sistemih, transformatorskih postajah in veliki industrijski distribucijski opremi, lahko zadovolji potrebe po meritvah na tisoče amperov ali višje tokovne ravni.
Tokovni transformator navitja
Navijalni tokovni transformator ima neodvisno primarno navitje in sekundarno navitje. Primarno navitje je povezano s sistemom preko posebnega navitja.
Takšne strukture se običajno uporabljajo v situacijah, kjer je primarni tok majhen in je merilna natančnost visoka, kot so laboratorijska oprema za testiranje, natančni merilni sistemi in posebna industrijska oprema.
Odprti (split tip) tokovni transformator
Tokovni transformator odprtega-tipa, znan tudi kot tokovni transformator-tipa ali deljen-tipa tokovnega transformatorja, je mogoče namestiti neposredno zunaj tekočega kabla, ne da bi odstranili prvotno vezje.
Ta funkcija je še posebej primerna za projekte, kot je naknadno opremljanje stare opreme, spremljanje varčevanja z energijo, upravljanje z energijo v stavbah, pametno omrežje itd., in močno zmanjša stroške namestitve in čas izpada električne energije.
Po namenu
Tokovni transformator merilnega tipa
Merilni tip CT, ki se uporablja predvsem v ampermetrih, števcih energije, sistemu za spremljanje moči in sistemih za upravljanje z energijo. Načrtovanje se osredotoča na zagotavljanje natančnosti meritev v območju običajnega delovnega toka.
Da bi zaščitili merilni instrument, v primeru resnega izpada toka, merilni CT običajno predčasno preide v magnetno nasičeno stanje, s čimer se omeji nadaljnje povečanje sekundarnega toka.
Zaščitni tokovni transformator
Zaščitni CT se uporablja predvsem v napravah za relejno zaščito. V primeru kratkega stika ali preobremenitve je treba natančno odražati spremembo stranskega toka.
Zato ima izdelek visok mejni koeficient natančnosti, tudi če je večkratnik nazivnega toka ali celo več desetkrat, lahko ohrani visoko merilno natančnost in zagotovi pravilno delovanje relejne zaščitne naprave.
Merilna zaščita z dvojno-uporabo
Nekateri sodobni elektroenergetski sistemi uporabljajo tokovne transformatorje za uravnoteženje merilnih in zaščitnih funkcij, ki lahko izpolnjujejo dnevne merilne zahteve in prevzamejo določene zaščitne naloge.
Shema lahko zmanjša število opreme, zmanjša zahteve glede prostora za namestitev, ki se pogosto uporablja v distribucijskem omrežju nizke in srednje napetosti.
Po izolacijski metodi
Suhi tokovni transformator
Dry CT uporablja epoksi smolo za vlivanje ohranjanja toplote, ne uporablja izolacijskega olja, ima prednosti preprečevanja požara, preprečevanja onesnaževanja in enostavnega vzdrževanja.
Trenutno se suhi tokovni transformator pogosto uporablja v distribucijskem omrežju nizke in srednje napetosti, stikalni plošči, inteligentni postaji itd.
Oljni tokovni transformator
CT,-impregniran z oljem, uporablja izolacijsko olje za izolacijo in odvajanje toplote.
Uporablja se predvsem v visokonapetostnih in ultravisokonapetostnih prenosih in transformatorskih postajah, ki se uporabljajo za 110 kilovatov in več.
Tokovni transformator, izoliran s plinom
V GIS (s plinom izoliranih stikalnih napravah) so tokovni transformatorji običajno izolirani z izolacijo, kot je SF 6.
Zaradi dobrega tesnjenja, majhne površine in zanesljivega delovanja se široko uporablja v mestnih transformatorskih postajah, železniškem tranzitu in obsežnih infrastrukturnih projektih-.
Po namestitvenem okolju
Glede na položaj namestitve lahko tokovni transformator razdelimo tudi na notranji in zunanji tip.
Notranji izdelki so večinoma nameščeni v razdelilnih omarah, krmilnih omarah in stikalnih omarah.
Na prostem je potrebna dolgotrajna izpostavljenost soncu, dežju, snegu, vetru, pesku in temperaturnim spremembam. Zato ima lupina in izolacijska struktura visoko odpornost proti vremenskim vplivom in stopnjo zaščite ter se pogosto uporablja v daljnovodih in zunanjih transformatorskih postajah.
Kako izbrati različne vrste tokovnih transformatorjev?
Pri izbiri tokovnega transformatorja je treba upoštevati nivo sistemske napetosti, velikost primarnega toka, način namestitve, natančnost merjenja in okolje uporabe.
Za nove distribucijske sisteme lahko večino aplikacijskih zahtev izpolni tip CT in zbiralka CT. Za nadgradnje sistema, ki že delujejo, lahko odprt{1}}tokovni transformatorji učinkovito skrajšajo čas izpada električne energije in izboljšajo učinkovitost gradnje. Za sisteme relejne zaščite je treba dati prednost tipskemu tokovnemu transformatorju, ki izpolnjuje zaščitne zahteve, da se zagotovi varno in stabilno delovanje elektroenergetskega sistema.
Poleg tega je treba suhe, oljne-potopljene ali GIS-specifične tokovne transformatorje izbrati glede na nivo napetosti, njihovo natančnost, nazivno obremenitev in ravni izolacije pa je treba v celoti potrditi v skladu z nacionalnimi standardi ali standardi IEC.
Zaključek:
S hitrim razvojem pametnega omrežja, nove proizvodnje energije in industrijske avtomatizacije se obseg uporabe transformatorjev širi. Od tradicionalnih meritev energije do digitalnih razdelilnih postaj, sistemov za upravljanje z energijo in inteligentnih platform za spremljanje, različne vrste CTS igrajo vse pomembnejšo vlogo.
Razumevanje strukturnih značilnosti, prednosti delovanja in scenarijev uporabe različnih tokovnih transformatorjev ne bo le pomagalo uporabnikom izboljšati merilno natančnost in zanesljivost delovanja sistema, temveč bo pomagalo tudi zmanjšati stroške vzdrževanja in zagotoviti zanesljivo jamstvo za varno in učinkovito delovanje elektroenergetskih sistemov.
