Uvod
Strujni transformatori (CT) igraju važnu ulogu u modernim sustavima distribucije električne energije. Omogućuju mjerenje, nadzor i korištenje visokih električnih struja u opremi za zaštitu bez povezivanja vodiča jake -struje izravno na konvencionalne mjerne instrumente ili upravljačke uređaje.
U sustavu distribucije električne energije, strujni transformatori mogu se naći u razvodnim uređajima, razvodnim pločama, podstanicama, napojnim krugovima, zaštitnim sustavima i opremi za mjerenje energije. Pretvarajući primarnu struju u nižu standardiziranu sekundarnu struju, CT stvara praktično sučelje između-električnih krugova velike snage i niske-mjerne ili zaštitne opreme.
Uloga CT-a stoga nije ograničena na mjerenje struje. Također može podržati električnu zaštitu, upravljanje energijom, nadzor sustava, otkrivanje grešaka i radnu kontrolu.
1. Mjerenje struje u distribucijskim sustavima
Jedna od primarnih uloga strujnog transformatora je olakšati mjerenje velike struje.
Distribucijski krugovi mogu prenositi struje koje su previsoke da bi se spojile izravno na standardna brojila. CT smanjuje struju na odgovarajuću sekundarnu vrijednost, kao što je 1A ili 5A, ovisno o dizajnu sustava.
Na primjer, 600/5A CT može osigurati sekundarnu struju od približno 5A kada primarna struja dosegne svojih nazivnih 600A pod određenim uvjetima.
Donja sekundarna struja tada se može spojiti na odgovarajuću mjernu opremu.
To operaterima omogućuje praćenje električnog opterećenja bez stavljanja jake struje izravno u mjerni instrument.
2. Podrška mjerenju energije
Strujni transformatori naširoko se koriste za mjerenje električne energije.
U komercijalnim zgradama, industrijskim postrojenjima, podstanicama i drugim distribucijskim sustavima, CT-ovi se mogu spojiti na mjerače energije za mjerenje struje i izračunavanje električne energije i potrošnje energije.
CT mora imati odgovarajuću točnost mjerenja za namjeravanu primjenu.
Odabir ispravnog CT omjera također je važan. Ako CT omjer ne odgovara očekivanoj struji opterećenja, mjerni sustav možda neće pružiti željenu izvedbu.
Za primjene mjerenja energije treba uzeti u obzir faktore kao što su klasa točnosti, opterećenje, radna struja i zahtjevi priključenog brojila.
3. Pružanje strujnih signala zaštitnim relejima
Druga važna uloga CT-a u distribuciji električne energije je podržavanje zaštitnih uređaja.
Zaštitni releji zahtijevaju podatke o struji koja teče kroz električne krugove. CT daje signal smanjene struje koji može obraditi zaštitni sustav.
Ako dođe do nenormalnog stanja kao što je kratki spoj ili jaka prekomjerna struja, zaštitni sustav može koristiti CT signale za prepoznavanje stanja i pokretanje odgovarajuće zaštitne radnje.
CT koji se koristi za zaštitu mora imati karakteristike prikladne za specifičnu zaštitnu shemu, posebno tijekom stanja kvara visoke -struje.
4. Otkrivanje nenormalnih strujnih uvjeta
CT-ovi mogu pomoći distribucijskim sustavima u otkrivanju nenormalnih strujnih uvjeta.
Primjeri uključuju:
* Prekomjerna struja
* Kratki spojevi
* Neravnoteža faza
* Uzemljenje
* Nenormalni uvjeti opterećenja
Sam CT obično ne donosi konačnu odluku o zaštiti. Umjesto toga, pruža trenutne informacije mjeračima, nadzornim sustavima ili zaštitnim relejima.
Ovi uređaji analiziraju trenutni signal i utvrđuju postoji li abnormalno stanje.
5. Praćenje krugova napajanja
Distribucijski vodovi prenose električnu energiju od distribucijske opreme do nizvodnih opterećenja.
CT-ovi se mogu instalirati na napojne krugove za praćenje protoka struje.
Praćenjem struje napajanja, operateri mogu dobiti informacije o razinama opterećenja i uvjetima sustava.
Ove informacije mogu biti korisne za:
* Upravljanje opterećenjem
* Praćenje opreme
* Preventivno održavanje
* Analiza grešaka
* Upravljanje energijom
Za veće distribucijske sustave, praćenje višestrukih dovoda može pružiti jasniju sliku o tome kako se električna energija distribuira kroz objekt.
6. Podrška za tro-faznu distribuciju struje
Mnogi sustavi distribucije električne energije koriste-trofazne električne mreže.
CT-ovi se mogu instalirati na pojedinačne faze za mjerenje faznih struja.
Tro-fazne CT instalacije mogu podržati:
* Mjerenje struje
* Mjerenje energije
* Praćenje faze
* Sustavi zaštite
* Analiza kvalitete električne energije
Ispravna identifikacija faze i polaritet važni su kada je više strujnih pretvarača instalirano u trofaznom-sustavu.
Neispravno ožičenje može dovesti do netočnih mjerenja ili utjecati na određene zaštitne funkcije.
7. Integracija s rasklopnim uređajima
Rasklopni uređaj je uobičajeno mjesto za strujne transformatore.
CT-ovi se mogu instalirati oko vodiča ili integrirati u sklopove razvodnih uređaja za davanje strujnih signala mjeračima i zaštitnim uređajima.
U rasklopnom sustavu, CT-ovi mogu podržati i mjerne i zaštitne funkcije.
Fizičke dimenzije, izolacijski zahtjevi, primarna strujna vrijednost, sekundarna ocjena, točnost i raspored ugradnje moraju se uzeti u obzir pri odabiru CT-a za rasklopni uređaj.
8. Potpora zaštiti trafostanice
Strujni transformatori također su važne komponente električnih trafostanica.
Trafostanice mogu sadržavati -strujne krugove koji zahtijevaju pouzdano mjerenje i zaštitu.
CT-ovi mogu dati strujne signale za zaštitne sustave kao što su:
* Prekostrujna zaštita
* Diferencijalna zaštita
* Zaštita transformatora
* Zaštita hranilice
* Zaštita sabirnica
Različite sheme zaštite imaju različite CT zahtjeve.
Iz tog razloga, odabir CT-a trebao bi se temeljiti na kompletnom dizajnu-zaštitnog sustava, a ne samo na nazivnom omjeru struje.
9. Pomoć pri upravljanju opterećenjem
Precizno mjerenje struje može pomoći operaterima da razumiju kako su električna opterećenja raspoređena.
U industrijskom objektu, na primjer, CT-ovi se mogu instalirati na glavnim dovodima ili strujnim krugovima opreme.
Izmjerena struja može se koristiti za identifikaciju:
* Visoko{0}}opterećena oprema
* Promjene opterećenja
* Neravnomjerno fazno opterećenje
* Potencijalni uvjeti preopterećenja
* Obrasci potrošnje energije
Ove informacije mogu podržati bolje upravljanje opterećenjem i planiranje električnog sustava.
10. Podrška daljinskom nadzoru
Suvremeni sustavi za distribuciju električne energije sve više koriste digitalni nadzor i sustave-upravljanja energijom.
CT-ovi mogu dati trenutne signale kompatibilnoj opremi za nadzor, koja zatim može prenijeti podatke u kontrolni sustav ili platformu-za upravljanje energijom.
To omogućuje praćenje električnih opterećenja bez ručne provjere pojedinačnih krugova.
Kada se integriraju s drugim električnim mjerenjima, CT podaci mogu pomoći operaterima da razumiju performanse sustava i brže identificiraju nenormalne uvjete.
11. Poboljšanje vidljivosti električnog sustava
Distribucijskim sustavom ne može se učinkovito upravljati bez pouzdanih informacija o protoku struje.
CT-ovi pružaju važnu mjernu točku između -strujnog strujnog kruga velike struje i sustava za nadzor.
Instaliranjem CT-a na strateškim lokacijama korisnici mogu pratiti:
* Glavna dolazna struja
* Struja napajanja
* Struja transformatora
* Struja motora
* Struja generatora
* Pojedinačna opterećenja opreme
Time se stvara bolja vidljivost kretanja električne energije kroz distribucijsku mrežu.
12. Važna razmatranja pri odabiru CT-a
Prilikom odabira CT-a za sustav distribucije električne energije potrebno je procijeniti nekoliko parametara.
Primarna struja
Nazivna primarna struja treba odgovarati očekivanoj radnoj struji i zahtjevima sustava.
Sekundarna struja
Uobičajene sekundarne ocjene su 1A i 5A. Odabrana vrijednost mora biti kompatibilna s povezanim uređajem.
Klasa točnosti
Klasa točnosti treba odgovarati primjeni, posebno kada se CT koristi za mjerenje energije.
Teret
Nazivno opterećenje CT-a mora biti prikladno za cijeli sekundarni krug, uključujući kabele i spojenu opremu.
Razina izolacije
Oznaka izolacije CT-a mora odgovarati naponskoj razini i okruženju instalacije.
Karakteristike zasićenja
Zaštitne aplikacije zahtijevaju odgovarajuće performanse zasićenja tako da CT može pružiti korisne informacije o struji tijekom stanja kvara.
Fizička konfiguracija
CT mora odgovarati raspoloživom prostoru za ugradnju i rasporedu vodiča.
Sigurnosna razmatranja
Strujne transformatore treba uvijek instalirati i održavati u skladu s uputama proizvođača i primjenjivim zahtjevima električne sigurnosti.
Posebnu pozornost treba obratiti na sekundarni krug. Sekundarni CT pod naponom ne smije se slučajno ostaviti otvorenim jer se može razviti opasan napon.
Ispravna identifikacija priključka, polaritet, uzemljenje, ožičenje i postupci ispitivanja su bitni.
Za distribucijske sustave srednjeg- i visokog{1}}napona, instalaciju i testiranje treba izvršiti odgovarajuće kvalificirano osoblje.
Zaključak
Uloga strujnog transformatora u distribuciji električne energije daleko nadilazi puko mjerenje struje.
CT-ovi daju signale smanjene struje za mjerače energije, nadzorne sustave i zaštitne releje. Podržavaju nadzor vodova, mjerenje tro{1}}faze, zaštitu razvodnih uređaja, zaštitu trafostanica, upravljanje opterećenjem i moderno daljinsko praćenje energije.
Ispravan CT treba odabrati prema primarnoj struji, sekundarnoj ocjeni, zahtjevima točnosti, opterećenju, razini izolacije, karakteristikama zasićenja, fizičkom dizajnu i primjeni.
Kada su pravilno odabrani, instalirani i održavani, strujni transformatori daju pouzdane informacije koje pomažu sustavima distribucije električne energije da rade sigurno, učinkovito i predvidljivo.