Тарату құрылғылары үшін ток трансформаторы дегеніміз не?

Электр энергетикалық жүйелер әлемінде,коммутациялық құрылғыэлектр жабдығын басқаратын, қорғайтын және оқшаулайтын маңызды күзетші болып табылады. Бірақ тарату құрылғысы тиімді жұмыс істеуі үшін жоғары вольтты өткізгіштерде не болып жатқанын көру үшін сенімді және дәл «көз» қажет. Дәл осы жерде ток трансформаторы (CT) енеді. Ток трансформаторы өлшеу және қорғау құрылғылары үшін жоғары бастапқы токтарды қауіпсіз, өлшенетін деңгейге дейін төмендетуге арналған құрал трансформаторының маңызды түрі болып табылады. КТ болмаса, заманауи электр желілеріндегі күрделі қорғаныс және бақылау жүйелері соқыр болар еді.

Ток трансформаторының негізгі мақсаты

Оның негізінде ток трансформаторы түрлендіргіш болып табылады. Ол өзінің бастапқы тізбегінде өтетін токқа дәл пропорционалды қайталама ток жасайды . Бұл екі негізгі және міндетті функцияны орындайды:

Өлшеу және стандарттау:КТ жоғары магниттік токтарды (жүздегеннен мыңдаған амперге дейін) стандартты шығысқа дейін төмендетеді, әдетте 5 А немесе 1 А. Бұл стандартты өлшеу құралдары мен есептегіштерді қуат жүйесіне қауіпсіз қосуға мүмкіндік береді.

Гальваникалық оқшаулау және қауіпсіздік:Екінші реттік тізбектерді (метрлер, релелер) жоғары бастапқы кернеуден электрлік оқшаулау арқылы КТ жабдықтар мен персонал үшін маңызды қорғанысты қамтамасыз етеді.

Ток трансформаторы қалай жұмыс істейді?

Дәстүрлі КТ жұмыс принципі стандартты қуат трансформаторы сияқты электромагниттік индукцияға негізделген. Дегенмен, олардың қолданылуында негізгі айырмашылық бар.

КТ айналасына оралған қайталама орамасы бар ферромагниттік темір өзектен тұрады. Бастапқы орам бір түзу жолақ немесе өзек терезесінен өтетін өткізгіш болуы мүмкін немесе сымның бірнеше бұрылысы болуы мүмкін.

Бастапқы ток (IpIp) ядрода магнит өрісін тудырады, ол қайталама орамдағы токты (IsIs) тудырады. Бастапқы және қайталама ток арасындағы байланыс айналымдар қатынасымен анықталады. Мысалы, 1000:5 қатынасы бар КТ біріншілік арқылы 1000 ампер ағып жатқанда оның қайталамасында 5 ампер шығарады.

КТ жұмысының маңызды ережесі - біріншілікте ток өтіп жатқанда қайталама тізбекті ешқашан ашуға болмайды. Егер ашылған болса, бастапқы ток магниттеу күші ретінде әрекет етеді, ашық қайталамада қауіпті жоғары кернеу шыңын жасайды, ол КТ-ны бұзып, қауіпсіздікке үлкен қауіп төндіруі мүмкін.

Коммутаторлардағы КТ-ның маңызды рөлі

Тарату құрылғыларының жиынтығында КТ қорғаныс пен бақылаудың негізі болып табылады. Олар қорғаныс релелері мен басқару механизмдерін беретін нақты уақыттағы ағымдағы деректерді қамтамасыз етеді. Бұл коммутациялық құрылғының қалыптан тыс жағдайларға бірден жауап беруін қамтамасыз етеді.

Ақаулықты анықтау және жүйені қорғау:КТ шамадан тыс токтарды, қысқа тұйықталуларды және жерге тұйықталуларды анықтайды. Олар бұл ақпаратты қорғаныс релелеріне жібереді, олар автоматты ажыратқышқа өшіру сигналын бастайды, ақаулы бөлікті оқшаулайды және трансформаторлар, генераторлар және кабельдер сияқты жабдықтың зақымдалуын болдырмайды.

Нақты есептеу және энергияны басқару:Табысты өлшеу және жүктемені бақылау үшін жоғары дәлдіктегі КТ (әдетте 0,2 немесе 0,5 класы) операторларға жүктемелерді теңестіруге, болашақ қуатты жоспарлауға және есеп беру талаптарының сақталуын қамтамасыз етуге мүмкіндік беретін энергия шығынын бақылайды.

Қуат сапасы және цифрландыру:Қуат жүйелері модернизацияланған сайын, КТ интеллектуалды электронды құрылғыларға (IED) және IoT қосылған бақылау платформаларына дәл деректерді береді. Бұл қашықтан диагностикалауды, болжамды техникалық қызмет көрсетуді және смарт тор жүйелерімен интеграцияны қолдайды.

Тарату құрылғыларында қолданылатын ток трансформаторларының түрлері

КТ әртүрлі тарату құрылғыларының конструкцияларына, кернеу деңгейлеріне және қолданбаларға сәйкес келетін әртүрлі конструкцияларда келеді.

Жоғары вольтты КТ құрылысы

Трансмиссиялық кернеулер үшін (52 кВ жоғары) КТ маңызды бастапқы оқшаулауды қажет етеді. Олар көбінесе маймен сіңдірілген қағаз оқшаулауымен немесе әдетте SF6 газымен жасалады. Олар екі негізгі формада қол жетімді:

Тірі резервуар:Өзек және қайталама орама маймен немесе қағазбен толтырылған фарфор оқшаулағышпен қамтамасыз етілген оқшаулаумен жоғары вольтты өткізгіштің жанында жоғарғы жағында орналасқан.

Өлі танк:Өзек пен орамдар төменгі жағында орналасқан (жер потенциалы) және оқшауланған бастапқы өткізгіш олар арқылы өтеді, көбінесе «шаш қыстырғыш» түрінде .

Негізгі таңдау критерийлері және дәлдігі

Коммутациялық құрылғыны қолдану үшін дұрыс КТ таңдау бірнеше маңызды параметрлерді қамтиды:

Номиналды бастапқы ток:Ток КТ қалыпты жағдайда өлшеуге арналған.

Номиналды қайталама ток:Әрқашан дерлік 5А немесе 1А стандартталған.

Дәлдік класы:Рұқсат етілген пайыздық қатені анықтайды.

Өлшеу:0,2, 0,5, 1,0 сияқты сыныптар кіріс мақсаттары үшін жоғары дәлдікті қамтамасыз етеді.

Қорғау:5P немесе 10P сияқты сыныптар ақаулық жағдайында дәлдікке кепілдік береді. «P» қорғанысты білдіреді, ал нөмір бастапқы токтың номиналды дәлдік шегінде құрама қателік шегін көрсетеді.

Жүктеме (VA):Максималды жүктеме (Вольт-Амперде) КТ өзінің дәлдік класын сақтай отырып, оның қайталама тізбегінде (сымдар мен қосылған құрылғыларды қоса) көтере алады.

Оқшаулау деңгейі: КТ негізгі оқшаулауының кернеу класы (мысалы, 12кВ, 24кВ, 36кВ, 52кВ) төзімді болуы керек.

Қорытынды

Ток трансформаторы кең тарату құрылғыларының жиынтығының шағын құрамдас бөлігі болуы мүмкін, бірақ оның рөлі монументалды. Ол энергия жүйесінің сенсорлық органы ретінде әрекет етеді, бақылау үшін есептегіштерге және қорғаныс релелеріне маңызды ақпаратты береді. Күрделі жөндеу жобасында қолданылатын қарапайым сплит-ядролы КТ-дан жоғары вольтты қосалқы станциядағы күрделі майға батырылған КТ-ға дейін бұл құрылғылар тарату құрылғысының өзінің негізгі міндеттерін орындай алатынын қамтамасыз етеді: өмірді қорғау, жабдықты қорғау және электр қуатын сенімді қамтамасыз ету.