În sistemul de alimentare modern, măsurarea curentului și a tensiunii este baza funcționării în siguranță, a monitorizării consumului de energie și a protecției releului. Deoarece valorile de distorsiuni ale curentului și tensiunii în liniile de transmisie și distribuție de înaltă tensiune sunt de obicei mult mai mari decât instrumentele de măsurare și echipamentele de protecție pot rezista în mod direct, este necesar să se convertească un curent sau o tensiune ridicată pe o parte a unui transformator de curent într-un semnal standardizat de curent sau tensiune scăzută.
În aplicarea practică, cele mai comune două dispozitive sunt transformatorul de curent de înaltă tensiune și transformatoarele de tensiune. Deși ambele sunt dispozitive de măsurare a puterii, ele funcționează într-o metodă, funcție și modul de instalare foarte diferite.
În calitate de furnizor de echipamente electrice de înaltă tensiune, primim în mod regulat întrebări de la clienți cu privire la diferența dintre cele două. Această lucrare va continua analiza detaliată de la principiul de lucru, caracteristica funcției, scenariile de aplicare și așa mai departe.
Ce este un transformator de curent de înaltă tensiune?
Transformatorul de curent de înaltă tensiune este utilizat în principal pentru măsurarea și monitorizarea curentului în sistemul de alimentare.
Funcția sa de bază este de a scala un curent primar mare într-un semnal de curent mic standard, de obicei:
1A
5A
Acest lucru permite instrumentelor de măsură, dispozitivelor de protecție cu relee și sistemelor de automatizare să monitorizeze și să controleze curentul în siguranță.
Principiile muncii
Principiul de funcționare al transformatorului de curent de înaltă tensiune este inducția electromagnetică.
Când un curent mare trece prin conductorul primar, în miezul de fier este generat un flux magnetic, rezultând o scădere proporțională a semnalului de curent în înfășurarea secundară.
De exemplu:
Curentul principal:
1000A
Sub-ieșiri:
5A
Instrumentul poate calcula curentul real de linie prin măsurarea curentului de 5A.
Ce este un transformator de tensiune?
Transformatoarele de tensiune sunt utilizate în principal pentru măsurarea tensiunii și monitorizarea liniilor de înaltă tensiune.
Ele pot reduce proporțional tensiunea ridicată pe o parte la tensiunea standard de măsurare.
Ieșirile secundare comune includ:
100V
110V
Acest lucru permite instrumentelor și echipamentului de protecție să funcționeze în siguranță.
Principiile muncii
transformatorul de tensiune este în esență un tip special de transformator.
Tensiunea înaltă este convertită la ieșire de joasă tensiune prin utilizarea raportului de spire între înfășurarea primară și a doua.
De exemplu:
Tensiune principala:
10kV
Tensiune secundara:
100V
Sistemul de măsurare calculează tensiunea reală a rețelei în funcție de raportul de spire.
Care este diferența de bază?
Deși ambele sunt transformatoare de măsurare, acestea sunt măsurate prin obiecte foarte diferite.
Transformator de curent de înaltă tensiune pentru măsurarea parametrilor de curent.
Transformatoare de tensiune care măsoară parametrii de tensiune.
În scurt:
CT Măsuri curente
VT măsoară tensiunea
Aceasta este diferența fundamentală.
Aceștia funcționează în moduri foarte diferite.
Transformator de curent de înaltă tensiune:
Suprafața principală este de obicei conectată la linie în serie.
Curentul trebuie să treacă printr-un transformator pentru a fi măsurat.
Prin urmare:
Foarte puține spire în înfășurarea principală
Secțiune transversală mare a conductorului
Transformatoare de tensiune:
Suprafața principală este conectată la linia principală în paralel.
Funcția sa principală este de a colecta semnale de tensiune de linie.
Prin urmare:
Înfășurarea principală se rotește mai mult.
Curentul conductorului este mic.
Diferite metode de conectare determină diferențele lor semnificative în structura de proiectare.
Cerințele de funcționare pe partea secundară sunt diferite.
Acesta este un punct cheie în aplicațiile de inginerie.
Transformatorul de curent nu poate fi pornit.
Când HVCT funcționează, dacă partea secundară este deschisă:
Miezul va fi sever saturat.
Partea secundară va genera o tensiune foarte periculoasă.
Acest lucru poate deteriora echipamentul.
Aceasta este o amenințare la adresa siguranței umane.
Prin urmare, partea secundară a transformatorului de curent (CT) trebuie să rămână închisă.
Transformatoarele de tensiune nu pot scurtcircuita.
Reversul se aplică transformatoarelor de tensiune.
Dacă există un scurtcircuit pe a doua parte:
Curentul crește dramatic.
Înfășurările se pot arde.
Echipamentul poate fi deteriorat.
Prin urmare, este necesar să se evite funcționarea în scurt{0}}circuit a celei de-a doua părți a transformatorului de tensiune.
Aceasta este una dintre cele mai importante aspecte de luat în considerare atunci când instalați și întrețineți la fața locului.
Care sunt diferențele dintre scenariile de aplicare?
Aplicarea transformatorului de curent de înaltă tensiune
Transformatoarele de curent de înaltă tensiune sunt utilizate pe scară largă în:
Substații
Linii de transmisie
Sisteme de distributie
Sisteme de măsurare a puterii
Sisteme de protecție cu relee
Monitorizarea puterii industriale
Principalul responsabil pentru eșantionarea curentă și controlul protecției.
Aplicarea transformatoarelor de tensiune
Transformatoarele de tensiune sunt utilizate pe scară largă pentru:
tensiunea retelei
Contorizarea energiei
Sisteme de protecție a tensiunii
Sisteme automate de control
Monitorizarea calitatii energiei electrice
Responsabil în principal pentru eșantionarea tensiunii și protecție.
Rolul în sistemele de protecție cu relee
Substațiile inteligente moderne se bazează în mare măsură pe echipament de protecție.
Transformatoarele de curent de-înaltă tensiune oferă:
Semnale de protecție la supracurent
Semnale de protecție diferențială
Semnale de detecție a defecțiunilor{0}}scurtcircuitului
Transformatoarele de tensiune asigură:
Semnale de protecție la subtensiune
Semnale de protecție la supratensiune
Semnale de măsurare a frecvenței
Semnale de detectare a sincronizării
Împreună, ele constituie un întreg sistem de protecție.
De ce sistemele de alimentare au nevoie atât de CT, cât și de VT?
Mulți clienți vor întreba:
Deoarece ambele pot măsura parametrii electrici, de ce să nu instalați mai mult de un dispozitiv?
Motivul este că operațiunile sistemului de alimentare necesită acces simultan la:
Date disponibile
Date de tensiune
De exemplu, puterea de calcul necesită:
P=UIcosφ
Fără informații despre curent sau tensiune, sistemul nu poate măsura, monitoriza și proteja cu precizie.
Prin urmare, transformatoarele de curent de înaltă{0}}tensiune și transformatoarele de tensiune sunt de obicei utilizate împreună.
Cum să alegi transformatorul de instrument potrivit?
Când faceți cumpărături, se recomandă să vă concentrați pe următoarele:
Transformator de curent de înaltă tensiune:
Curent nominal
Clasa de precizie
Capacitate de încărcare
Clasa de izolare
Mediu de izolare
Pentru transformatoare de tensiune:
Tensiune nominală
Raportul de transformare
Clasa de precizie
Structura de izolare
Nivelul tensiunii sistemului
Alegerea produselor care îndeplinesc cerințele proiectului este cheia pentru a asigura acuratețea măsurătorilor și siguranța sistemului.
Concluzie:
Deși atât HVCT, cât și transformatoarele de tensiune sunt dispozitive de măsurare a puterii, ele funcționează în moduri foarte diferite. Primul convertește curentul mare în curenți standard de măsurare, cel de-al doilea convertește tensiunea înaltă în tensiuni standard de măsurare. Aceste două dispozitive sunt indispensabile în stațiile moderne, liniile de transport și sistemele de distribuție și oferă împreună suport de date fiabil pentru măsurarea puterii, protecția releelor și funcționarea rețelei inteligente. Înțelegerea diferenței îi ajută pe inginerii și cumpărătorii să aleagă soluții care se potrivesc mai bine nevoilor proiectelor lor.
Întrebat frecvent
Care este cea mai mare diferență dintre un HVCT și un VCT?
Transformatoarele de curent de înaltă tensiune sunt folosite pentru a măsura curentul, iar transformatoarele de tensiune sunt folosite pentru a măsura tensiunea. Aceasta este diferența fundamentală.
De ce nu se poate deschide transformatorul de curent?
Deschiderile laterale secundare pot genera o presiune mare periculoasă, pot deteriora echipamentele și pun în pericol personalul.
De ce nu se poate scurtcircuita-transformatorul de tensiune?
Scurtcircuitele secundare pot duce la o creștere bruscă a curentului și pot deteriora înfășurările și echipamentele.
Transformatorul de curent și transformatorul de tensiune pot fi utilizate independent?
Da, dar în majoritatea sistemelor de alimentare, acestea sunt de obicei utilizate împreună pentru măsurarea și protecția completă.
Ce industrii folosesc cel mai frecvent transformatoare de{0}}înaltă tensiune?
Echipamentele de transformare de înaltă{0}}tensiune sunt utilizate pe scară largă în companiile de energie electrică, substații, parcuri industriale, centrale energetice noi, transportul feroviar și întreprinderile de producție la scară-mare.
