Kako CT-ovi poboljšavaju točnost mjerenja i zaštite u sustavima za napajanje?

U modernim sustavima napajanja, točna mjerenja i pouzdana zaštita nisu opcijski uslovi, već temeljni zahtjevi za siguran, učinkovit i neprekidan rad električne energije. U središtu ovih mogućnosti leži lažno kompaktan, ali kritično važan uređaj: transformator struje. Bez obzira na to je li instaliran u visokonaponskim podstanicama, industrijskim distribucijskim pločama ili sustavima mjerenja, strujni transformator igra odlučujuću ulogu u pretvaranju velikih primarnih struja u sigurne, upravljive sekundarne signale koje zaštitni releji, energetski brojači i sustavi za

U skladu s člankom 3. stavkom 1. stavkom 2. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 765/2008 Europska komisija je odlučila o izmjeni Uredbe (EZ) br. Ovaj članak pruža sveobuhvatnu tehničku i praktičnu analizu kako CT-ovi ispunjavaju svoju dvostruku ulogu u energetskim sustavima i zašto je njihov pravi izbor i primjena ključni za svaki ozbiljan projekt elektrotehnike.

Osnovni načelo rada transformatora struje

Elektromagnetna indukcija kao temelj

Trenutni transformator radi na temeljnom principu elektromagnetne indukcije. Kada se izmjena struje provodi kroz primarnog provodnika koji može biti jedan busbar prolaz kroz ili ranu primarnu uzvratnicu stvara magnetni tok unutar jezgre transformatora. Ovaj tok inducira proporcionalnu sekundarnu struju u sekundarnoj uzvratnici, skalairana prema omjeru okreća. Rezultat je izlaz sekundarne struje koji točno odražava oblik valova primarne struje, smanjen na standardnu vrijednost kao što je 1 A ili 5 A pogodna za ulaz instrumentacije.

Ovaj proporcionalni odnos ključan je za točnost mjerenja. Budući da transformator struje održava definirani i vrlo stabilan odnos između primarnih i sekundarnih struja, uređaji nizvodno mogu rekonstruirati stvarnu struju sustava iz sekundarnog signala s poznatim razinom preciznosti. U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, "specifična oznaka" znači oznaka ili oznaka ili oznaka za oznaku za oznaku za oznaku za oznaku za oznaku za oznaku za oznaku za oznaku za oznaku za oznaku za oznaku za oznaku za oznaku za oznaku za ozn

U praksi, nijedan transformator struje ne postiže savršeno idealan omjer. U svakom slučaju, u slučaju da se primjenjuje primarni ili sekundarni tok, to znači da se primjenjuje samo jedan relativni omjer. U slučaju da je to moguće, za određene vrste vozila, potrebno je utvrditi razinu i veličinu za koje se može koristiti. U slučaju da se ne provodi mjerenje, potrebno je utvrditi razinu mjerenja.

Opterećenje i njegov učinak na rad

U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, prijenos električne energije u električni transformator može se upotrebljavati za proizvodnju električne energije. Opterećenje se odnosi na ukupnu impedansu koju predstavlja sekundarni krug, uključujući povezivačke kablove, ulaze releja i kotulje brojača. Ako se opterećenje premašuje nazivnu vrijednost za određenu razinu točnosti, strujni transformator ulazi u stanje zasićenosti ili preopterećenja u kojem se njegova pogreška u odnosu i pogreška u kutu faze povećavaju iznad prihvatljivih granica.

Stoga je ispravno upravljanje opterećenjem kritičan inženjerski zadatak. Inženjeri moraju izračunati ukupnu impedansu sekundarnog kola, uzeti u obzir otpor kabla na udaljenosti usmjeravanja i provjeriti da kombinirano opterećenje ostaje unutar nominalne izlazne snage VA trenutnog transformatora. Ako je opterećenje preveliko, točnost se smanjuje čak i kada je CT ispravno definiran. To je česti izvor grešaka mjerenja u terenskim instalacijama i naglašava zašto se strujni transformator mora procijeniti kao dio cjelokupnog sustava, a ne izolirano.

Kako transformatori struje poboljšavaju točnost mjerenja

U skladu s člankom 4. stavkom 2.

U slučaju da je primjena električne energije u skladu s člankom 6. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, transformator mora imati iznimnu točnost u odnosu na primarni strujni opseg, a obično od 5% do 120% nazivnog strujnog opsega. CT-ovi klase mjerenja, označeni sa razredima točnosti kao što su 0.2S, 0.5S ili 1, dizajnirani su tako da minimiziraju pogrešku u odnosu i pomak faze u ovom radnom rasponu. Čak i male netočnosti u izdanju CT-a direktno se prevode u pogreške u naplaćivanju, što u komercijalnim i industrijskim primjenama može značajno imati financijske posljedice tijekom vremena.

U slučaju da je to potrebno, u skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, za transformator struje za mjerenje mora se utvrditi da je u skladu s člankom 3. točkom (a) ovog članka, u skladu s člankom 3. točkom (b) ovog članka, "transformator struje za mjerenje" ili " U slučaju da se ne provede ispitivanje, ispitivanje se provodi u skladu s člankom 3. stavkom 2. U slučaju primjene mjerenja prihoda u kojima je potrebna usklađenost s propisima, strujni transformator mora biti testiran na tip i certificiran prema standardima kao što su IEC 61869-2 ili ANSI C57.13.

Za postrojenja kao što su: strujni transformator u slučaju da je uređaj dizajniran za sustave 10 kV, konstrukcija uključuje ove zahtjeve tačnosti u zahtjeve za izolacijom u radu na srednjem naponu, osiguravajući da kvaliteta mjerenja ne bude ugrožena električnim stresnim okruženjem u kojem uređaj radi.

Vježbi u obliku valova i harmonična točnost

Moderni energetski sustavi sve više nose značajan harmonik zbog širenja pogona s promenljivom frekvencijom, elektroničkih pretvarača snage i nelinearnih opterećenja. "Sistem za upravljanje" ili "sistem za upravljanje" ili "sistem za upravljanje" ili "sistem za upravljanje" ili "sistem za upravljanje" ili "sistem za upravljanje" ili "sistem za upravljanje" ili "sistem za upravljanje" ili "sistem za upravljanje" ili "sistem za upravljanje" ili "sistem za upravljanje" ili " To je zato što se gubitak jezgra i impedansa magnetizacije razlikuju s frekvencijom, što uvodi dodatne pogreške u omjeru na harmonskim frekvencijama.

U slučaju primjene u kojima je važno mjerenje harmonike kao što su praćenje kvalitete napajanja, kontrola harmonskog filtriranja ili napredno upravljanje energijom, strujni transformator mora se odabrati uzimajući u obzir njegove karakteristike frekvencijskog odgovora. Neki specijalizirani CT-ovi dizajnirani su tako da imaju produženi frekvencijski odziv, održavajući točnost do nekoliko kilohertza. U slučaju da je to potrebno za projektiranje, proizvođač mora imati pristup podacima o frekvenciji.

Kako transformatori struje podupiru pouzdanost sustava zaštite

U slučaju da se primjenjuje druga metoda, potrebno je utvrditi razinu zaštite.

Zaštitni releji zavise od transformatora struje kako bi vjerno reproducirali struje o kvaru koje mogu biti deset, dvadeset, pa čak i pedeset puta veće od osnovne struje. U suprotnosti s CT-ovima za mjerenje, koji su dizajnirani tako da se zasićuju na relativno malom višestrukoj nominalnoj struji kako bi se zaštitili osjetljivi ulazi brojača, transformatori struje zaštitne klase dizajnirani su tako da ostanu linearni ili barem unutar predvidljive granice pogreške U slučaju da je proizvodni kapacitet za proizvodnju električne energije veći od 50 kW, to znači da je proizvodni kapacitet za proizvodnju električne energije veći od 100 kW, to znači da je proizvodni kapacitet za proizvodnju električne energije veći od 100 kW.

Ova sposobnost rukovanja višestrukim strujama bez teške zasićenosti omogućuje zaštitnim relejima da pravilno rade tijekom kvarova. Ako se struja transformatora prijevremeno zasiči, sekundarni signal postaje ozbiljno iskrivljen, a rele može ne pokrenuti ili može pokrenuti sa pogrešnim vremenskim mjerenjem s potencijalno katastrofalnim posljedicama za sigurnost opreme i osoblja. U slučaju da se radi o električnom prometu, potrebno je utvrditi razinu i vrijeme za to.

U slučaju da je to moguće, potrebno je utvrditi razinu i vrijeme za korištenje. Tijekom prvih ciklusa kvarova, primarna struja može sadržavati značajnu komponentu za pomak jednokratnog strujnog struja koja pogoni jezgro duboko u zasićenost. Ova prolazna zasićenost može iskriviti valnu formu sekundarne struje upravo u trenutku kada relej najviše treba točan ulaz. Trenutni transformatori klase P i klase PX određeni su s različitim filozofijama za upravljanje ovim prolaznim ponašanjem, a inženjeri za zaštitu sustava moraju uskladiti CT klasu s tipom releja i specifičnim scenarijima kvarova koji se očekuju u sustavima napajanja.

Program za zaštitu na razdaljinu

U sustavima zaštite diferencijala za transformatore, generatore i autobusne zone, trenutni transformator igra posebno zahtjevnu ulogu. U slučaju da se radi o električnom sustavu koji je uključen u sustav, mora se upotrebljavati sustav koji je uključen u sustav. Ako se ne primjenjuje sustav za mjerenje, sustav za mjerenje može se upotrijebiti za mjerenje u skladu s člankom 6. stavkom 2.

U skladu s transformatorima struje za zaštitu diferencijala potrebno je obratiti pozornost na njihove karakteristike magnetiziranja, izražene kroz krivu uzbuđenja ili napon na koljenu. U slučaju da se radi o istoj diferencijalnoj zoni, CT-ovi bi u idealnom slučaju trebali imati podudaranu magnetizirajuću krivu kako bi se osiguralo da se njihovi sekundarni izlazi neprekidno slijede i u normalnim i u uvjetima kvarova. U slučaju da je to moguće, tehničari zaštite moraju odrediti identične CT vrste, od istog proizvođača i serije, prilikom projektiranja osjetljivih aplikacija za zaštitu diferencijala.

U slučaju da je to moguće, potrebno je utvrditi da je to u skladu s člankom 3. stavkom 3. Pogreška u odnosu i pomak faze u transformatoru struje uvode pogreške u očitu impedancu koju vidi rele, što može pomaknuti granice zona i uzrokovati pod- ili prekoračenje. CT-ovi za zaštitu visoke točnosti pomažu osigurati da se zone za daljinski relaj postavljaju i održavaju s preciznošću koju zahtijeva filozofija zaštite.

Instalacija, polarnost i integritet sekundarnog kola

Pravilna polarnost i dodjeljivanje faze

U slučaju da je to potrebno, sustav za upravljanje strujom mora biti opremljen s odgovarajućim sustavom za upravljanje strujom. Polarnostni oznake obično P1/P2 na primarnoj i S1/S2 na sekundarnoj definiraju fazni odnos između primarnih i sekundarnih struja. U slučaju da se polarnost preokrene, u sekundarnu struju dolazi do pogreške faze od 180 stupnjeva, što će uzrokovati da se elementi za zaštitu smjera rade u pogrešnom smjeru, a brojači energije umesto da dodaju potrošenu energiju oduzimaju. Polarnostne pogreške su među najčešćim i najvažnijim pogreškama pri instalaciji CT-a u ovom području.

Ako je to moguće, mora se provjeriti da je to u skladu s člankom 6. stavkom 2. To se može učiniti ubrizgavanjem poznate primarne struje i provjerom smjera sekundarnog strujnog toka u odnosu na očekivanu konvenciju polarnosti. Mnogi moderni skupi za testiranje sekundarnim ubrizgavanjem uključuju automatizirane rutine provjere polarnosti, što ovaj postupak čini jednostavnim čak i za složene instalacije s više CT-ova.

U slučaju da se radi o ograničenom vremenskom razdoblju, to se može primjenjivati na sve druge vrste vozila.

Jedna od najvažnijih sigurnosnih pravila koja uređuju rad transformatora struje jest da sekundarne sklopove nikada ne smiju ostaviti otvorene dok teku primarne struje. Za razliku od transformatora napona, gdje je otvoreni sekundarni siguran, sekundarni transformator struje s otvorenim krugom uzrokuje da svi primarni MMF pogone tok jezgre na ekstremne razine. To rezultira vrlo visokim indukiranim naponom na sekundarnim terminalima potencijalno tisućama volti koji je smrtonosan za osoblje i destruktivan za CT izolaciju.

Ova karakteristika zahtijeva da se sekundarna kola strujnog transformatora konstruiraju s uređajima za kratko kretanje koji omogućuju tehničarima da bezbedno isključe relaje ili brzina brojača bez prekida primarnog rada. "Sredstva za upravljanje" su: U skladu s ovim zahtjevima nije opcionalno to je temeljni sigurnosni zahtjev koji svaki inženjer i tehničar koji radi s transformatorima struje mora razumjeti i provoditi.

Izbor odgovarajućeg CT-a za primjene srednjeg napona

U skladu s člankom 6. stavkom 2.

U slučaju srednjeg napona u rasponu od 6 kV do 35 kV, transformator struje mora biti projektiran s izolatornim sustavima koji odgovaraju razini radnog napona. Dijelektrična čvrstoća primarne izolacije, udaljenosti od krečenja i otpornost na impulse su sve u skali s razredom napona. U slučaju da je sustav u skladu s člankom 6. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, u skladu s člankom 6. stavkom 1. točkom (b) ovog članka, u skladu s člankom 6. stavkom 1. točkom (c) ovog članka, mora se upotrebljavati samo jedan transformator.

Pritom se fizički oblik transformatora struje također razlikuje u zavisnosti od razreda naponu. CT-ovi s prstenom ili prozorom uobičajeni su u prijenosnim uređajima nižeg napona, dok se u srednjim i visokim naponima koriste primarni dizajn s česticama ili ranama s odlitom smolom ili izolacijom ulje-papira. Izbor tipa konstrukcije utječe ne samo na izolaciju, nego i na jednostavnost ugradnje, pristup održavanju i ukupnu površinu podstanice.

Dvosjezdni i višestruki dizajni za fleksibilnost

U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, "transformatori srednjeg naponu" uključuju: Ova konfiguracija dvostruke jezgre osigurava da se jezgra mjerenja može optimizirati za točnost unutar normalnog radnog opsega bez ugrožavanja sposobnosti zaštitne jezgre za rukovanje prekremenima kvarova. Odvojenje dvije funkcije u neovisne magnetne krugove izbjegava kompromise koji bi proizšli iz zahtjeva da jedno jezgro istodobno služi obje klase točnosti.

U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, "transformatori struje s više omjera" uključuju: U slučaju da se primarna struja može mijenjati tijekom vremena, primjerice kada se očekuje rast opterećenja ili kada jedan CT tip mora ispunjavati različite zahtjeve u odnosu na različite položaje ploča, to je posebno korisno. U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) Uredbe (EZ) br.

Često se javljaju pitanja

Koja je razlika između CT-a za mjerenje i CT-a za zaštitu?

Transformator struje za mjerenje je optimiziran za točnost omjera u normalnom rasponu struje, obično od 5% do 120% nazivne struje, i dizajniran je za zasićenje pri relativno niskim višestrukim strujama kako bi se zaštitili osjetljivi ulazi u mjerilu. U suprotnosti s tim, transformator zaštitne struje dizajniran je tako da održava prihvatljive performanse u visokom višestrukoj vrijednosti nominalne struje, kao što je 10 do 20 puta nominalne struje, tako da relej zaštitnih relejova prima precizne signale o nedostatku struje tijekom poreme Ova dva tipa služe komplementarnim, ali različitim svrhama i ne bi se smjela međusobno zamijeniti.

Kako zasićenost CT utječe na rad zaštitnog releja?

Kada se struja transformatora zasiči, njegov jezgro dostiže granicu iznad koje dodatne primarne struje proizvode vrlo malo dodatne sekundarne struje. Sekundarni valovi se ozbiljno smanjuju ili iskrivljaju, što uzrokuje da relé vidi mnogo nižu očitu struju nego što je zapravo prisutna na primarnoj. To može rezultirati neuspjehom releja tijekom kvarova, kašnjenjem u pokretanju ili pogrešnim radom zaštitnih elemenata koji ovise o integritetu valnog oblika, kao što su smjerne ili diferencijalne funkcije. U slučaju da se ne primjenjuje presjek, testiranje se provodi na temelju odgovarajućih tehničkih specifikacija.

Zašto se sekundarna kola strujnog transformatora nikada ne smiju ostaviti otvorena?

Kada primarna struja teče kroz transformator struje, sekundarni krug obično nosi proporcionalnu struju koja ograničava tok jezgre na sigurnu razinu. Ako je sekundarni otvoreni krug, ne postoji suprotstavljeni sekundarni MMF, a tok jezgre raste do zasićenosti na svaki pola ciklusa, što uzrokuje visoku napetost na sekundarnim terminalima. Ovi naponi mogu doseći tisuće volti i predstavljati smrtni rizik za osoblje i mogu uništiti izolaciju CT-a. Ako je primjena ovog pravila primjenjiva na električne transformatore, to znači da se ne može koristiti električna energija.

U slučaju da je proizvodnja električne energije u skladu s člankom 6. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, potrebno je utvrditi:

U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, za zaštitu od emisija električne energije u skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, za zaštitu od emisija električne energije u skladu s člankom 3. točkom (a) ovog članka, za zaštitu od emisija električne energije u skladu s U slučaju da se primjenjuje u primjeni s visokim razinama kvarova ili brzim relejima zaštite, valjan transformator treba također procijeniti na temelju njegove tranzicijske učinkovitosti. U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, za proizvodnju električne energije u Uniji primjenjuje se sustav za mjerenje emisija energije.