ترانسفورماتورهای فعلی (CT) – ساخت و ساز ، انواع ، نصب ، مشخصات و کاربردها

ترانسفورماتورهای فعلی (CT) – ساخت و ساز ، انواع ، نصب ، مشخصات و کاربردها

ترانسفورماتور کنونی (CT) چیست؟

ترانسفورماتورهای جریان ( CT ) در ولتاژ بالا ( HV ) و ولتاژ متوسط ( MV ) استفاده می شوند[۱] تاسیسات برای ارائه تصویری از جریان الکتریکی به رله های محافظ و واحدها و تجهیزات اندازه گیری و آنها به گونه ای طراحی شده اند که جریان را در متناسب با ثانویه خود با جریان موجود در اولیه خود فراهم کنند.

CT به صورت سری و دستگاه های حفاظت متصل شده و تجهیزات اندازه گیری به ثانویه متصل CT در ارتباط سری ، همانطور که در شکل ۱ نشان داده شده.

شکل ۱ – اتصال شماتیک ترانسفورماتور جریان

نصب و روش ترانسفورماتور فعلی

CT HV معمولاً در خارج از منزل ، در پستهای AIS ( پست عایق هوایی ) – شکل ۲ – یا در داخل خانه ، در پستهای GIS ( پست عایق بندی شده با گاز ) – شکل ۳٫ نصب MV CT معمولاً در داخل خانه ، در کلیدهای MV – شکل ۴ نصب می شود.

شکل ۲ – ترانسفورماتور جریان در یک ایستگاه AIS

شکل ۳ – ترانسفورماتور جریان در یک ایستگاه GIS

شکل ۴ – ترانسفورماتور جریان در سوئیچ MV

مدار ثانویه CT باید زمین زده شود و فقط در یک نقطه قرار گیرد . اگر ثانویه CT است به سمت چپ تخلیه خطر انفجار وجود دارد.

هنگام اتصال CT اولیه باید اقدامات احتیاطی ویژه ای انجام شود (نقاط اتصال معمولاً توسط P1 و P2 مشخص می شوند ) و secondar y (نقاط اتصال معمولاً توسط S1 و S2 مشخص می شوند ) تا اطمینان حاصل شود که جریان صحیح جریان الکتریکی و عملکرد مناسب دستگاه ها ، آنچه در شکل ۵ توضیح داده شده است.

شکل ۵ – اتصال CT

با این ارتباط جهت جریانهای اصلی و ثانویه عبارتند از:

• P1  è   P2
• S1  è   S2 ( خارجی )  

هنگام تست CT با استفاده از تجهیزات تست Omicron می توان تأیید کرد که آیا CT به طور صحیح به هم وصل شده است:

• در صورت صحت اتصال ، تجهیزات آزمایش زاویه ۰ درجه را نشان می دهند .
• در صورت صحت اتصال ، تجهیزات آزمایش زاویه ۱۸۰ درجه را نشان می دهند .

ساخت و انواع ترانسفورماتورهای فعلی

دو نوع CT تولید می شود:

• CT بر روی خط ( مستقیم ) (شکل ۶) – نوع اولیه نوار و نوع اولیه زخم .
• CT “نوع حلقه” ( شیرینی ) (شکل ۷)

CT نوع “حلقه” از یک تیروئید آهنی ساخته شده است که هسته ترانسفورماتور را تشکیل می دهد و با چرخش ثانویه زخم می شود. شیرینی بی شیرینی متناسب با بیش از هادی اولیه، که به منزله یک به نوبه خود اولیه.

شکل ۶ – CT CT خط

شکل ۷ – CT نوع حلقه

CT از نوع حلقه معمولاً در کابل ها ، اتوبارها و بوشینگ های ترانسفورماتور استفاده می شود.

معمولاً HV CT از روغن یا گاز ( SF6 ) به عنوان محیط عایق و MV CT از رزین های مصنوعی استفاده می کنند .

CT ممکن است یک یا چند هسته داشته باشد. برنامه های معمولی این هسته ها عبارتند از:

• هسته ۱ – اندازه گیری؛ اندازه گیری انرژی؛ ضبط
• هسته ۲ e 3 – محافظت.

استفاده از بیش از یک هسته برای محافظت موجه است وقتی که نصب دو مجموعه محافظ داشته باشد – اصلی و پشتیبان .

خصوصیات و مشخصات ترانسفورماتورهای فعلی

مشخصات اصلی الکتریکی CT عبارتند از:

• ولتاژ ( حداکثر ولتاژ CT می تواند مقاومت در برابر )
• دارای رتبه اصلی جریان است
• نسبت
• کلاس دقت
• قدرت بار
• ضریب امتیاز ( RF )
• منحنی مغناطیسی

مطابق با IEC [۲]استاندارد ۶۱۸۶۹-۲ ، بند ۵٫۲۰۱ ، جریانهای اصلی دارای CT هستند: ۱۰ – ۱۲،۵ – ۱۵ – ۲۰ – ۲۵ – ۳۰ – ۴۰ – ۵۰ – ۶۰ – ۷۵ A و تعداد اعشاری یا کسری آنها .

نسبت یک CT است رابطه بین مقادیر اولیه و ثانویه جریان ؛ مقادیر ثانویه معمول ۱ A و ۵ A است .

برخی از CT دارای سیم پیچ های اصلی ویژه ای هستند که در صورت پیش بینی افزایش نصب ، نسبت دو برابر را امکان پذیر می کنند (به عنوان مثال: ۲۰۰-۴۰۰ / ۱ A ) – شکل ۸ را ببینید.

شکل ۸ – اتصال شماتیک سیم پیچهای اصلی CT با نسبت مضاعف

کلاس دقت یک CT است درصد خطای مجاز ، و به همراه قدرت بار از توان ظاهری ، بیان شده در VA ، است که از هسته ثانویه (گرفته شده بار دوم )، و برای آن دقت تضمین شده است.

مطابق با استاندارد IEC فوق الذکر ، CT بیشترین دقت و فشارها در موارد زیر است:

• اندازه گیری انرژی : ۲ یا ۰٫۵ / ۲٫۵
• اندازه گیری : ۵/۱۰ VA
• محافظت : PX ، ۵P10 ، ۱۰P10 ، ۵ P20 یا ۱۰P20 / 15 VA یا ۳۰ VA ؛ ارقام اول ( ” ۵ ” و ” ۱۰ “) با حداکثر میزان مجاز خطا همراه است و رقم دوم (” ۱۰ ” و ” ۲۰ “) با ضریب حد دقت ( ALF ) مرتبط است که نشان دهنده ظرفیت هسته برای تولید مثل کوتاه است. جریانهای مدار بدون اینکه اشباع شوند [۳]. ” P ” مخفف محافظت است .

کلاس PX دقیق ترین است و معمولاً برای محافظت اصلی استفاده می شود . این کلاس دقت توسط IEC در سال ۱۹۶۶ در اصلاحیه شماره حفظ شد. ۱ به سابق استاندارد ۶۰۰۴۴ که شامل کلاس دقت ” X “، تعریف شده بر روی خارج BS 3938: 1973 .

این ترانسفورماتور به عنوان یک رجنتس با نشت کم که برای آن آگاهی از خصوصیات تحریک ثانویه ترانسفورماتور ، مقاومت در برابر سیم پیچ ثانویه ، مقاومت در برابر بار ثانویه و نسبت چرخش برای ارزیابی عملکرد آن در رابطه با سیستم رله محافظ که از آن استفاده می شود کافی است.

مشخصات CT دقت PX عبارتند از:

• دارای رتبه اصلی جریان است
• نسبت (حداکثر خطا: ۲۵٪ )
• ولتاژ نقطه زانو
• جریان مغناطیسی (تحریک) (در ولتاژ مشخص شده)
• مقاومت ثانویه (در دمای ۷۵ درجه سانتیگراد )

صحت های مشترک و قدرت بار ، و همچنین محدودیت های خطا ، طبق استاندارد IEC 61869 در جدول ۱ آورده شده است.

جدول ۱ – صحت های مشترک و قدرت بار CT و حد خطا

RF ، که از خصوصیات هسته های اندازه گیری و اندازه گیری انرژی است ، مقدار را نشان می دهد که با آن جریان اصلی بار ممکن است بیش از درجه پلاک نام آن افزایش یابد بدون اینکه از افزایش مجاز درجه حرارت ، یعنی به معنای قابلیت بارگذاری بیش از حد ترانسفورماتور برخوردار باشد . ارزش مشترک برای RF است ۱٫۵ .

در مقابل ، حداقل جریان اصلی یک سی تی اسکن با دقت می تواند اندازه گیری کند ” بار سبک ” ، یا ۱۰٪ از جریان نامی

ضریب امتیاز یک CT تا حد زیادی به دمای محیط بستگی دارد . بیشتر CT دارای فاکتورهای درجه بندی برای ۳۵ درجه سانتیگراد و ۵۵ درجه سانتیگراد است . ارزش مشترک برای RF است ۱٫۵ .

• همچنین می توانید بخوانید: معادله ترانسفورماتور EMF

همچنین در نظر بگیرید در یک CT ، منحنی مغناطیسی شبیه به شکل نشان داده شده در شکل ۹ است.

شکل ۹ – منحنی مغناطیسی CT

برای اینکه این سی تی اسکن در حداکثر جریانهای گسل رضایت بخش عمل کند ، باید روی قسمت خطی از منحنی مغناطیس کار کند ، یعنی زیر نقطه ای که اشباع در آن رخ می دهد ، که به عنوان زانو شناخته می شود .

نقطه زانویی است تعریف می شود که در آن نقطه یک افزایش ۱۰٪ در تولید ولتاژ افزایش ۵۰٪ در حال حاضر مغناطیسی .

ولتاژ زانو نقطه برای اندازه گیری کمتر قابل اجرا است ترانسفورماتور جریان به عنوان دقت خود را به طور کلی بسیار سخت تر اما محدود در یک پهنای باند بسیار کمی از جریان امتیاز ترانسفورماتور ، معمولا ۱٫۲-۱٫۵ بار امتیاز فعلی . با این حال ، مفهوم ولتاژ نقطه زانو به ترانسفورماتورهای جریان حفاظت بسیار وابسته است ، زیرا آنها لزوماً در معرض جریان هایی با جریان ۲۰ یا ۳۰ بار جریان در جریان گسل ها قرار می گیرند ، و برای حفاظت دیفرانسیل که بعدا مورد بحث قرار می گیرند ، بسیار مهم است.

نقطه در منحنی مغناطیس که در آن CT عمل وابسته است مقاومت از مدار ثانویه CT .