Razlaga tokovnih transformatorjev: načela, vrste in kako jih varno uporabljati

V sodobnem omrežju elektroenergetskega sistema vsaka stopnja-od proizvodnje do prenosa do porabe-zahteva natančno in varno merjenje toka. To zagotavlja stabilno, učinkovito in varno delovanje sistema. Tokovi v-visokonapetostnih sistemih pogosto dosežejo več tisoč amperov, zaradi česar je neposredno merjenje z instrumenti nemogoče. Zato se tokovni transformatorji uporabljajo za varno in natančno pretvorbo teh tokov. Tokovni transformatorji delujejo kot "senzorji" in "varuhi" elektroenergetskega sistema. Visoke tokove pretvorijo v standardne, varne nizke tokove, kar zagotavlja natančne podatke za merilne, nadzorne in zaščitne naprave. Hkrati izolirajo visoko napetost in ščitijo osebje in opremo. Njihovo delovanje in pravilna uporaba neposredno vplivata na zanesljivost in ekonomsko učinkovitost elektroenergetskega sistema. Ta članek bo predstavil strukturo, princip, funkcijo, uporabo, izbiro, uporabo in metode vzdrževanja tokovnih transformatorjev.

 

Struktura tokovnega transformatorja in princip delovanja

 

Struktura: Tokovni transformator je v glavnem sestavljen iz železnega jedra, primarnega navitja, sekundarnega navitja, izolacijskih nosilcev, sponk in (izbirnih) pomožnih navitij.

 

 

Funkcije in aplikacije tokovnih transformatorjev (CT)

 

 

 

Tokovni transformatorji v transformatorjih in sistemih se uporabljajo za:

1. Nadzor navitja glavnega transformatorja: izmerite visoko{1}} in nizko{2}}napetostne tokove navitja. Zagotovite-informacije o obremenitvi v realnem času in preprečite poškodbe zaradi prevelikega toka.

2. Relejna zaščita: Zagotovite trenutne signale zaščitnim napravam. Naprave hitro ukrepajo, ko pride do napak. Napačne linije so odklopljene, da je sistem varen.

3. Merjenje in zaračunavanje: Pretvorite visoke tokove v standardne tokove za števce. Zagotovite natančno merjenje in pošteno obračunavanje.

4. Nadzor preobremenitve in napak: zaznavanje nenormalnih tokov. Hitro poiščite preobremenitve, kratke stike in druge težave. Preprečite poškodbe transformatorjev in sistema.

5. Diferencialna zaščita: zaznavanje notranjih napak. Primerjajte tokove na visoko- in nizko-napetostni strani. Hitro izolirajte napake.

6. Nadzor ozemljitvene napake: Izmerite nič{1}}zaporedje ali preostali tok. Zaznajte poškodbe izolacije ali težave z ozemljitvijo. Zaščitite ljudi in opremo.

7. Zbiralka/puša CT (notranja): namestitev na transformatorske puše ali zbiralke. Prihranite prostor in zagotovite natančne mere. Olajšajte spremljanje sistema.

8. Testiranje in diagnostika transformatorjev: Zagotavljanje točnih trenutnih podatkov za testiranje, vzdrževanje in analizo napak. Pomagajte oceniti delovanje in opravite preventivno vzdrževanje.

 

Razvrstitev tokovnih transformatorjev

 

Tokovni transformatorji (CT), ki se uporabljajo v močnostnih transformatorjih, so pomožne naprave, namenjene pretvorbi visokih primarnih tokov v sorazmerne nizke sekundarne tokove za merjenje, zaščito in krmiljenje. Zagotavljajo varno spremljanje delovanja transformatorja, natančno merjenje in zanesljivo relejno zaščito. Glede na njihov namen, strukturo in način izolacije lahko te CT-je razvrstimo na naslednji način:

 

 

Kako izbrati tokovni transformator

 

 

Kako pravilno uporabljati tokovni transformator

 

1. Sekundarna stran ne sme imeti odprtega{1}}vezja

Če je sekundarni krog med delovanjem odklopljen, bo inducirana napetost na sekundarni strani močno narasla, kar bo povzročilo hitro povečanje magnetnega pretoka. To lahko nasiči jedro in povzroči visoko-napetostne konice, ki ogrožajo merilni instrument in osebje. Če je zaznan odprt tokokrog na sekundarni strani, je treba tokokrog takoj zapreti in odpraviti napako.

2. Ujemanje obremenitve in zaščita

Pri izbiri tokovnega transformatorja upoštevajte vhodno impedanco instrumenta, vmesnik zaščitnega releja in druge dejavnike, da zagotovite, da je impedanca obremenitve Z_b znotraj nazivnega območja. Za zaščitne sisteme, ki zahtevajo visoko hitrost in zanesljivost, je priporočljiv CT z nizko stopnjo napake in dobrimi zaščitnimi lastnostmi odprtega-vezja.

3. Položaj in usmeritev namestitve

Usmerjenost CT mora biti usklajena s smerjo primarnega vodnika, da se izognemo obratu faze in napakam signala. Ko nameščate obročaste ali okenske -CT-je, zagotovite, da gredo vodniki skozi jedro pravilno število krat in v pravilni smeri, kot je določeno v načrtu.

4. Temperatura in prezračevanje

Visoke obremenitve ali visoke temperature okolja lahko povečajo dvig temperature CT, kar vpliva na izgube bakra in železa. Poskrbite za dobro prezračevanje v sobi z opremo, ustrezno ožičenje in se izogibajte namestitvi CT v bližini močnih virov toplote, da zagotovite dolgoročno-stabilno delovanje.

 

Vzdrževanje tokovnih transformatorjev

 

Med delovanjem mora-dežurno osebje redno pregledovati tokovni transformator, da zagotovi varno delovanje. Med pregledom bodite pozorni na naslednje točke:

1. Tokovni transformator ne sme imeti nenormalnega hrupa ali vonja po zažganem.

2. Preverite, ali so konektorji tokovnega transformatorja pregreti.

3. Porcelanska izolacija tokovnega transformatorja mora biti čista in nepoškodovana, brez razpok in izpustov.

4. Preverite nivo trenutnega transformatorskega olja za normalno delovanje in brez puščanja olja.

5. Redno preverjajte izolacijske lastnosti olja tokovnega transformatorja. Pri tokovnih-transformatorjih, polnjenih z oljem, je treba redno vzorčiti kakovost olja, da se preveri, da se prepreči poslabšanje izolacijske zmogljivosti, kar lahko povzroči toplotno širjenje in povzroči eksplozijo ali požar.