V modernom energetickom systéme je meranie prúdu a napätia základom bezpečnej prevádzky, monitorovania spotreby energie a reléovej ochrany. Keďže hodnoty prúdového a napäťového skreslenia vo vysokonapäťových prenosových a rozvodných vedeniach sú zvyčajne oveľa vyššie, ako priamo znesú meracie prístroje a ochranné zariadenia, je potrebné previesť vysoký prúd alebo napätie na jednej strane prúdového transformátora na štandardizované nízkoprúdové alebo napäťové signály.
V praktickej aplikácii sú dve najbežnejšie zariadenia vysokonapäťový prúdový transformátor a napäťové transformátory. Hoci sú obe zariadenia na meranie výkonu, pracujú veľmi odlišnou metódou, funkciou a spôsobom inštalácie.
Ako dodávateľ vysokonapäťových elektrických zariadení pravidelne dostávame od zákazníkov otázky na rozdiel medzi nimi. Tento článok bude pokračovať v podrobnej analýze z princípu fungovania, funkčnej charakteristiky, aplikačných scenárov atď.
Čo je to vysokonapäťový transformátor prúdu?
Vysokonapäťový prúdový transformátor sa používa hlavne na meranie a monitorovanie prúdu v napájacom systéme.
Jeho hlavnou funkciou je škálovať veľký primárny prúd na štandardný signál malého prúdu, zvyčajne:
1A
5A
To umožňuje meracím prístrojom, reléovým ochranným zariadeniam a automatizačným systémom bezpečne monitorovať a riadiť prúd.
Zásady práce
Princíp činnosti vysokonapäťového transformátora prúdu je elektromagnetická indukcia.
Keď primárnym vodičom preteká veľký prúd, v železnom jadre sa generuje magnetický tok, čo má za následok úmerné zníženie prúdového signálu v sekundárnom vinutí.
Napríklad:
Hlavný prúd:
1000A
Pod-výstupy:
5A
Prístroj dokáže vypočítať skutočný prúd vedenia meraním prúdu 5A.
Čo je to napäťový transformátor?
Napäťové transformátory sa používajú najmä na meranie napätia a monitorovanie vysokonapäťových vedení.
Môžu proporcionálne znížiť vysoké napätie na jednej strane na štandardné meracie napätie.
Bežné sekundárne výstupy zahŕňajú:
100V
110V
To umožňuje, aby nástroje a ochranné prostriedky fungovali bezpečne.
Zásady práce
napäťový transformátor je v podstate špeciálny typ transformátora.
Vysoké napätie je prevedené na nízkonapäťový výstup využitím pomeru závitov medzi primárnym a druhým vinutím.
Napríklad:
Hlavné napätie:
10 kV
Sekundárne napätie:
100V
Merací systém vypočítava aktuálne sieťové napätie podľa pomeru závitov.
Aký je hlavný rozdiel?
Aj keď sú oba meracie transformátory, merajú sa veľmi odlišnými objektmi.
Vysokonapäťový prúdový transformátor merajúci prúdové parametre.
Napäťové transformátory merajúce parametre napätia.
v skratke:
CT Aktuálne opatrenia
VT meria napätie
To je ten zásadný rozdiel.
Fungujú veľmi odlišnými spôsobmi.
Vysokonapäťový transformátor prúdu:
Hlavná plocha je zvyčajne pripojená k linke v sérii.
Prúd musí prechádzať cez transformátor, ktorý sa má merať.
Preto:
Veľmi málo otáčok v hlavnom vinutí
Veľký prierez vodiča
Napäťové transformátory:
Hlavná plocha je pripojená k hlavnej línii paralelne.
Jeho hlavnou funkciou je zber signálov sieťového napätia.
Preto:
Hlavné vinutie sa viac otáča.
Prúd vodiča je malý.
Rôzne spôsoby pripojenia určujú ich významné rozdiely v štruktúre dizajnu.
Požiadavky na prevádzku na sekundárnej strane sú rôzne.
Toto je kľúčový bod v inžinierskych aplikáciách.
Prúdový transformátor sa nedá zapnúť.
Keď je HVCT v prevádzke, ak je otvorená sekundárna strana:
Jadro bude silne nasýtené.
Sekundárna strana bude generovať vysoko nebezpečné napätie.
Môže to poškodiť zariadenie.
Toto je hrozba pre bezpečnosť ľudí.
Preto musí sekundárna strana prúdového transformátora (CT) zostať uzavretá.
Napäťové transformátory nemôžu skratovať.
Opak platí pre napäťové transformátory.
Ak dôjde ku skratu na druhej strane:
Prúd sa dramaticky zvyšuje.
Vinutia môžu vyhorieť.
Zariadenie sa môže poškodiť.
Preto je potrebné vyhnúť sa skratu{0}}obvodu na druhej strane napäťového transformátora.
Toto je jedna z najdôležitejších otázok, ktoré treba zvážiť pri inštalácii a údržbe na mieste.
Aké sú rozdiely v scenároch aplikácie?
Aplikácia vysokonapäťového transformátora prúdu
Vysokonapäťové transformátory prúdu sa široko používajú v:
rozvodne
Prenosové vedenia
Distribučné systémy
Systémy merania výkonu
Reléové ochranné systémy
Monitorovanie priemyselného výkonu
Hlavne zodpovedný za odber vzoriek prúdu a kontrolu ochrany.
Aplikácia napäťových transformátorov
Napäťové transformátory sa široko používajú na:
sieťové napätie
Meranie energie
Systémy napäťovej ochrany
Automatizované riadiace systémy
Monitorovanie kvality elektriny
Hlavne zodpovedný za vzorkovanie napätia a ochranu.
Úloha v systémoch ochrany relé
Moderné inteligentné rozvodne sa vo veľkej miere spoliehajú na ochranné vybavenie.
Vysoko{0}}napäťové transformátory prúdu poskytujú:
Signály nadprúdovej ochrany
Signály diferenciálnej ochrany
Signály detekcie skratu-
Napäťové transformátory poskytujú:
Signály podpäťovej ochrany
Signály prepäťovej ochrany
Signály merania frekvencie
Signály detekcie synchronizácie
Spolu tvoria celý systém ochrany.
Prečo energetické systémy potrebujú CT aj VT?
Mnoho klientov sa bude pýtať:
Keďže obe dokážu merať elektrické parametre, prečo nenainštalovať viac ako jedno zariadenie?
Dôvodom je, že operácie energetického systému vyžadujú súčasný prístup k:
Dostupné údaje
Údaje o napätí
Napríklad výpočtový výkon vyžaduje:
P=UIcosφ
Bez informácií o prúde alebo napätí nemôže systém presne merať, monitorovať a chrániť.
Preto sa vysokonapäťové transformátory prúdu a transformátory napätia zvyčajne používajú spoločne.
Ako si vybrať správny nástrojový transformátor?
Pri nákupe sa odporúča zamerať sa na nasledovné:
Vysokonapäťový transformátor prúdu:
Rated Current
Trieda presnosti
Nosnosť
Trieda izolácie
Izolačné prostredie
Pre napäťové transformátory:
Menovité napätie
Transformačný pomer
Trieda presnosti
Izolačná štruktúra
Úroveň napätia systému
Výber produktov, ktoré spĺňajú požiadavky projektu, je kľúčom k zaisteniu presnosti merania a bezpečnosti systému.
záver:
Hoci HVCT aj napäťové transformátory sú zariadenia na meranie výkonu, fungujú veľmi odlišnými spôsobmi. Prvý konvertuje vysoký prúd na štandardné meracie prúdy, druhý konvertuje vysoké napätie na štandardné meracie napätie. Tieto dve zariadenia sú nenahraditeľné v moderných rozvodniach, prenosových vedeniach a distribučných systémoch a spoločne poskytujú spoľahlivú dátovú podporu pre meranie výkonu, reléovú ochranu a prevádzku inteligentnej siete. Pochopenie rozdielu pomáha inžinierom a nákupcom vybrať si riešenia, ktoré lepšie vyhovujú ich projektovým potrebám.
Často kladené otázky
Aký je najväčší rozdiel medzi HVCT a VCT?
Na meranie prúdu sa používajú vysokonapäťové transformátory prúdu a na meranie napätia napäťové transformátory. To je ten zásadný rozdiel.
Prečo sa prúdový transformátor nemôže otvoriť?
Sekundárne bočné otvory môžu vytvárať nebezpečný vysoký tlak, potenciálne poškodiť zariadenie a ohroziť personál.
Prečo nemôže napäťový transformátor-skratovať?
Sekundárne skraty môžu viesť k prudkému zvýšeniu prúdu a poškodeniu vinutí a zariadení.
Môžu byť prúdový transformátor a napäťový transformátor použité nezávisle?
Áno, ale vo väčšine energetických systémov sa zvyčajne používajú spoločne na úplné meranie a ochranu.
Ktoré odvetvia najčastejšie používajú- vysokonapäťové transformátory?
Vysokonapäťové transformátorové zariadenia sú široko používané v elektrárenských spoločnostiach, rozvodniach, priemyselných parkoch, nových energetických elektrárňach, železničnej doprave a veľkých-výrobných podnikoch.
