Токовият трансформатор (CT) е инструментален трансформатор, предназначен да произвежда във вторичната верига ток, който е пропорционален и във фаза с тока в първичната верига. Основната му цел е да намали високите първични токове до стандартизирани, безопасно измерими нива - обикновено 1 A или 5 A - така че измервателните уреди, релетата и устройствата за наблюдение да могат да работят, без да бъдат директно изложени на опасно високи токове. Принципът на работа се основава на магнитно свързване, същият принцип, който управлява силовите трансформатори. Типичен токов трансформатор за променлив ток се състои от една или две тороидални феромагнитни сърцевини с намотки, направени от медна жица. Първичната намотка може да бъде единична намотка или шина, минаваща през сърцевината, докато вторичната намотка има много повече намотки в зависимост от необходимото съотношение на трансформация.
Проводникът, пренасящ измерения ток, действа като първична на токовия трансформатор. Променливият ток в първичната намотка генерира променлив във времето магнитен поток в сърцевината, който от своя страна индуцира променлив ток във вторичната намотка. Връзката между първичния и вторичния ток е обратно пропорционална на съотношението на завоите: колкото по-голям е броят на вторичните завои спрямо първичните завои, толкова по-нисък е вторичният ток. Тази връзка гарантира, че токът, протичащ в първичната верига, е точно представен като намален ток във вторичната верига, което позволява безопасно измерване на токове, които могат да варират от десетки до хиляди ампера.
За оптимална производителност сърцевините на токовия трансформатор са проектирани да имат висока пропускливост, високо съпротивление и нисък хистерезис и загуби от вихрови токове. Ядрата обикновено са направени от висококачествени феромагнитни сплави или магнитно ориентирани трансформаторни листове. Вторичните намотки за изходни токове от 5 A или 1 A са навити от външната страна на капсулованата сърцевина, а всички активни части на трансформатора са обвити в епоксидна смола за изолация и механична защита.
Работата на токов трансформатор зависи от няколко ключови фактора. Съпротивлението на натоварването или товарът, свързан към вторичната намотка, трябва да бъде избран въз основа на чувствителността, необходима за приложението. Ако товарът е твърде голям, трансформаторът може да се насити и да даде неточни показания. Освен това, вторичната верига никога не трябва да се отваря, докато ток тече в първичната, тъй като това може да предизвика опасно високи напрежения, които представляват сериозна опасност за безопасността на персонала и оборудването.
На практика токовият трансформатор функционира като "понижаващо" устройство за ток. Например CT със съотношение 400:5 ще произведе 5 ампера във вторичната верига, когато 400 ампера протичат през първичния проводник. Това пропорционално мащабиране е от съществено значение за електрическите инструменти за безопасно измерване на тока, без да бъдат директно изложени на високи нива на ток. Съотношението се определя от броя на навивки във вторичната намотка спрямо ефективните първични навивки и осигурява фиксирана, надеждна връзка, която позволява точна интерпретация на измерените стойности.
Какви са различните видове токови трансформатори?
Токовите трансформатори се произвеждат в няколко различни конфигурации, всяка от които е подходяща за специфични изисквания за инсталиране и приложения. Разбирането на тези типове е от съществено значение за избора на подходящия трансформатор за дадена електрическа система.
CT тип прозорец.Токовият трансформатор тип прозорец има вторична намотка, която е напълно изолирана и трайно монтирана върху сърцевината, но няма първична намотка като неразделна част от неговата структура. Линейният проводник се прекарва през отвора на прозореца, за да служи като първична намотка. Този тип конструкция обикновено се използва в системи от клас 600 волта и е ценен заради своята простота и компактен дизайн. Броят на първичните навивки се определя от това колко пъти проводникът преминава през прозореца; едно преминаване представлява едно завъртане, а двойното примка на проводника намалява ефективното съотношение наполовина.
Бар-тип CT.Токовият трансформатор тип прът е подобен на типа прозорец, с изключение на това, че фиксиран, изолиран прав проводник под формата на прът, прът или тръба е постоянно сглобен през магнитната верига. Тази лента служи като единичен основен ход. Конструкцията тип шина елиминира необходимостта инсталаторът да насочва главния проводник през прозореца, което го прави особено подходящ за приложения, където първичният проводник е твърда шина. Шината може да бъде постоянно фиксирана на място или подвижна, в зависимост от конкретния модел.
CT от ранен тип.Токовият трансформатор от навит тип има както първична, така и вторична намотка, които са напълно изолирани и постоянно монтирани върху сърцевината. Първичната намотка обикновено се състои от множество навивки от тежък меден проводник, механично обграждащ сърцевината. Този тип конструкция позволява по-голяма гъвкавост при постигане на специфични коефициенти на трансформация и често се използва в приложения, където първичният ток е относително нисък и по-големият брой първични навивки е изгоден.
Разделен ядрен CT.Токовият трансформатор с разделена сърцевина е проектиран за лесен монтаж и демонтаж без разединяване на първичния проводник. Сърцевината му може да бъде отворена и захваната около съществуващ кабел или шина, което го прави идеален за приложения за преоборудване и ситуации, при които прекъсването на електрозахранването е непрактично или скъпо. Докато CT с разделена сърцевина предлагат превъзходно удобство при инсталиране, те обикновено имат малко по-ниски класове на точност в сравнение с дизайните с твърдо ядро поради малката въздушна междина, присъща на тяхната конструкция.
Втулка тип CT.Токовият трансформатор от втулков тип е вграден интегрално в втулката на силов трансформатор или прекъсвач. Този дизайн обикновено се използва в подстанции със средно и високо напрежение, където CT е монтиран около самата втулка, елиминирайки необходимостта от отделни първични връзки.
Класификация по приложение.В допълнение към вида на конструкцията, токовите трансформатори се класифицират и според предназначението им. Измервателните CT са проектирани за висока точност в рамките на нормалния работен ток, обикновено до 125% от номиналния ток. Защитните CT са проектирани да поддържат точност при високи токове на повреда, често до 20 пъти номиналния ток, за да се гарантира, че защитните релета могат да откриват и реагират правилно на повредите. Изборът между тези типове зависи от това дали основната функция е измерване на приходи, мониторинг на системата или защитно препредаване.
Как да изберем правилния токов трансформатор?
Изборът на подходящ токов трансформатор изисква внимателна оценка на няколко взаимосвързани параметъра. Несъответствието между спецификациите на CT и действителното приложение може да доведе до неточности в измерването, повреда на оборудването или отказ на защитните системи да работят правилно.
Определете действителния работен ток.Първата стъпка е да се установи нормалният работен ток на веригата, който може да се различава значително от номиналния трансформатор или разпределителна уредба. Например, линия с главен прекъсвач 1000 A, който обикновено работи при 120–180 A, би изисквал много по-нисък първичен рейтинг на CT, отколкото размерът на прекъсвача сам по себе си предполага. Първичният рейтинг на CT обикновено трябва да бъде избран при 1,2 до 1,5 пъти максималния ток на натоварване, за да се избегне насищане, като същевременно се поддържа адекватна разделителна способност при нормални работни нива.
Изберете съотношението първично/вторично.Коефициентът на CT трябва да е съвместим както с измерения мрежов ток, така и с входните изисквания на свързаното измервателно устройство. Стандартните вторични стойности от 1 A и 5 A са широко използвани. Коефициентът на CT, който е твърде висок, ще произведе вторичен ток, който е твърде малък за точни показания при нормални условия, докато съотношението, което е твърде ниско, може да изложи трансформатора на токове над неговите проектни граници.
Изберете клас на точност.Класът на точност определя максимално допустимата грешка при определени натоварвания. За приложения за измерване на приходите се препоръчват класове на точност от 0,5 или по-добри. За приложения само за наблюдение клас 1 може да е достатъчен. Защитните CT обикновено използват класове като 5P или 10P, които определят максималната съставна грешка при граничния фактор на точността.
Оценете тежестта.Номиналното натоварване на CT трябва да бъде по-голямо от общото натоварване, наложено от свързаните инструменти, релета и окабеляване. Ако товарът надвишава номиналната стойност, CT може да се насити и да даде неточни показания. Товарът обикновено се изразява във волт-ампери (VA) или омов импеданс. За дълги кабели може да се предпочита 1 A вторичен CT, тъй като неговият по-нисък ток намалява загубите в окабеляването с фактор 25 в сравнение с 5 A вторичен CT.
Помислете за ограниченията на физическата инсталация.Физическите размери на CT - по-специално размерът на прозореца или отвора - трябва да поемат първичния проводник или шина. Монтажното устройство, наличното пространство в разпределителната уредба или панела и условията на околната среда като температура и влажност също трябва да бъдат взети под внимание. CT с разделена сърцевина са изгодни за проекти за модернизация, при които първичният проводник не може да бъде изключен.
Проверете съвместимостта със свързаното оборудване.Вторичният изход на CT трябва да съответства на входните спецификации на измервателния уред, релето или устройството за наблюдение. Използването на 5 A CT с устройство, проектирано за 1 A вход, или обратното, ще доведе до неправилни показания и потенциална неизправност на оборудването.
Какво означава съотношението на токовия трансформатор?
Коефициентът на токовия трансформатор определя връзката между първичния ток и вторичния ток. Обикновено се изразява като съотношение като 300:5, 600:5 или 1000:1, което показва, че определен първичен ток съответства на стандартизиран вторичен ток. Това съотношение е основна характеристика, която определя как токът се мащабира в рамките на електрическо измерване или защитна система.
Например токов трансформатор с оценка 200:5 има съотношение 40:1, което означава, че 200 ампера, протичащи през първичната верига, ще произведат 5 ампера във вторичната верига. CT със съотношение 600:5 намалява първичния ток с фактор 120, за да произведе измерима продукция. Това пропорционално мащабиране гарантира, че електрическите инструменти могат безопасно да измерват тока, без да бъдат директно изложени на високи нива на ток.
Съотношението се определя от броя на намотките във вторичната намотка спрямо ефективните първични намотки. В прозоречен тип CT, първичният проводник, преминаващ през сърцевината, представлява един завъртане, а вторичната намотка има много повече завои. CT с 5 A вторична обмотка и 20 навивки ще има съотношение на табелката 100:5. Коефициентът на навивки се изразява като съотношението на вторичните навивки към първичните навивки, а първичният ток е равен на вторичния ток, умножен по този коефициент на навивки.
Ефективното съотношение може да бъде модифицирано чрез промяна на броя на първичните навивки през прозореца на CT. Например, примка на първичния проводник два пъти през токов трансформатор 100:5 води до ефективно съотношение 50:5. Тази връзка позволява високи нива на ток да бъдат преобразувани в измерими стойности на тока, подходящи за инструменти и защитни устройства.
Стандартните коефициенти на CT се избират въз основа на текущите нива на системата и изискванията на свързаните инструменти. Обичайните съотношения включват 100:5, 200:5, 300:5, 400:5, 600:5 и 1000:5. Вторичните токове обикновено са стандартизирани на 5 A или 1 A, за да отговарят на изискванията за измерване и защитно оборудване.
Избраното съотношение на тока пряко влияе върху точността на измерване и производителността на системата. Ако съотношението е твърде високо, измереният ток може да е твърде малък, за да осигури точни показания при нормални работни условия. Ако съотношението е твърде ниско, трансформаторът може да бъде изложен на по-високи нива на ток от предвиденото, което увеличава риска от насищане и грешка в измерването. Точният избор на съотношение гарантира, че както измервателните системи, така и защитните релета получават надеждни токови сигнали.
Съотношението на токовия трансформатор обикновено се избира така, че максималният ток на натоварване да отчита приблизително 70% от пълната скала на стандартен 5 A амперметър. Следователно първичният рейтинг на CT трябва да бъде приблизително 140–150% от максималния ток на натоварване. Този запас осигурява пространство за временни претоварвания, като същевременно поддържа достатъчна разделителна способност при нормални работни токове.
Какъв е класът на точност на токов трансформатор?
Класът на точност на токов трансформатор определя максимално допустимата грешка в неговия коефициент на трансформация и фазово изместване при определени условия на работа. Това е критична спецификация, която определя дали CT е подходящ за конкретно приложение, независимо дали става дума за измерване на приходи, мониторинг на системата или защитно препредаване.
За измервателни приложения стандартът IEC определя класове на точност от 0,1, 0,2, 0,5, 1, 3 и 5. Тези числа представляват границата на грешка в проценти при номинален ток. Например, измервателен CT от клас 0,5 ще има грешка в съотношението, която не надвишава ±0,5% при номинален ток. Границите на грешки за други стойности на тока са посочени в стандартни таблици, с по-облекчени граници при по-ниски токове. ANSI определя три класа на точност за измерване: 0,3, 0,6 и 1,2, със съответните граници на коефициента на корекция на съотношението от 1 ± 0,3%, 1 ± 0,6% и 1 ± 1,2% при номинален ток. Допуска се двукратна корекция при 10% номинален ток.
За приложения за защита класът на точност се обозначава с най-високия допустим процент съставна грешка при номиналния граничен първичен ток на точност, последван от буквата "P" за защита. Стандартните класове на точност за защитни токови трансформатори са 5P и 10P. 5P CT има грешка в съотношението от 1% и фазова грешка, която не надвишава 60 минути, докато 10P CT има грешка в съотношението от 3% без посочено ниво на фазова грешка. Числото след обозначението "P" показва коефициента на ограничаване на точността, който определя кратното на номиналния ток, при което се поддържа точността. Например, 5P20 CT поддържа 5% комбинирана грешка до 20 пъти номиналния ток.
Класът на точност се определя при специфични условия на натоварване. Номиналното натоварване е натоварването, което може да бъде наложено върху вторичните обзавеждания на трансформатора от свързаните измервателни намотки, проводници и други свързани устройства, без да причинява грешка, по-голяма от посочената класификация за точност. Ако действителното натоварване надвишава номиналното натоварване, точността може да се влоши значително.
Измервателните CT са проектирани за висока точност в рамките на нормалния работен ток, обикновено до 125% от номиналния ток. Те често са проектирани да се насищат при по-високи токове, за да предпазят свързаните измервателни устройства от повреда по време на повреда. Защитните CT, напротив, са проектирани да поддържат точност дори при високи токове на повреда, обикновено до 20 пъти номиналния ток, за да се гарантира, че защитните релета могат точно да откриват и реагират на повреда. Тази фундаментална разлика в намеренията на дизайна обяснява защо измервателният CT никога не трябва да се замества със защитен CT или обратното.
Каква е разликата между 1A и 5A токови трансформатори?
Токовите трансформатори се предлагат с две стандартни стойности на вторичния ток: 1 A и 5 A. Изборът между тези две опции има значителни последици за дизайна на системата, изискванията за окабеляване и общата цена.
Вторичният ток от 5 A е по-често срещаният стандарт на много пазари. Повечето измервателни уреди и релета са проектирани с 5 A входни намотки и по-високият ток осигурява по-силен сигнал, който е по-малко податлив на смущения от шум и разсеяни магнитни полета. Стандартът 5 A има исторически корени и остава широко използван в приложения с ниско и средно напрежение, където разстоянието между CT и свързаните инструменти е сравнително малко.
Вторичният ток от 1 A е предпочитан за приложения, включващи дълги измервателни кабели. Основното предимство на 1 A CT се крие в неговата значително по-ниска загуба на мощност в свързващите проводници. Разсейваната мощност в окабеляването е пропорционална на квадрата на тока, така че намаляването на вторичния ток от 5 A на 1 A намалява загубите в окабеляването с коефициент 25. Това означава, че за същото напречно сечение на кабела, 1 A CT може да бъде разположен до 25 пъти по-далеч от измервателния уред или релето, отколкото 5 A CT, без да надвишава допустимото натоварване.
По-малкият вторичен ток също позволява по-компактен и по-лек дизайн на трансформатора, намалявайки използването на материали и разходите. 1 A CT обикновено изисква по-малко вторични навивки от по-фин проводник, което допринася за по-икономичната му конструкция.
От практическа гледна точка вторичният 5 A се използва, когато инструментите или релетата са разположени близо до трансформатора, обикновено на по-малко от 10 метра. A 1 A вторичен за предпочитане се избира, когато разстоянието между токовия трансформатор и инструмента или релето надвишава 10 метра. Например, в голяма подстанция, където CTs са разположени в разпределителната станция, а оборудването за защита и измерване е в контролната сграда, 1 A CTs са стандартният избор.
Изборът между 1 A и 5 A също влияе върху номиналното натоварване на CT. CT с 1 A вторична обмотка може да постигне даден рейтинг VA с по-малко вторични навивки и натоварването на свързващите проводници е много по-ниско. Това позволява на CT да работи с по-голям запас преди насищане, подобрявайки точността при условия на повреда.
Важно е да се отбележи, че 1 A и 5 A CTs не са взаимозаменяеми. Свързаните измервателни уреди и релета трябва да бъдат посочени за правилния вторичен ток. Смесването на 1 A CT с 5 A измервателен уред или обратното ще доведе до неправилни показания и потенциална неизправност на оборудването.
Каква е разликата между измервателни и защитни токови трансформатори?
Измервателните и защитните токови трансформатори служат за коренно различни цели и техните проекти отразяват тези различни изисквания. Разбирането на разликите е от съществено значение за правилния дизайн на системата и надеждната работа.
Изисквания за точност.Измервателните CT са проектирани за висока точност в рамките на нормалния диапазон на работния ток. Те трябва точно да преобразуват токовете от малка част от номиналния ток до около 125% от номиналния ток, тъй като измерването на приходите изисква прецизност в целия диапазон от нормални условия на натоварване. Класове на точност като 0,2, 0,5 и 1,0 са общи за измервателни приложения. Защитните КТ, напротив, не е необходимо да имат същата висока точност при нормални токове на натоварване. Тяхната точност е определена при високи токове на повреда, обикновено изразени като съставна грешка при граничния фактор на точността. Стандартните класове на защита са 5P и 10P, което показва максимални комбинирани грешки съответно от 5% и 10% при номиналния граничен ток на точност.
Характеристики на насищане.Най-критичната разлика в дизайна се крие в поведението на насищане на ядрото. Измервателните КТ са проектирани да се насищат при относително ниски кратни на номиналния ток, често около тока на пълно натоварване или малко над него. Това умишлено ранно насищане предпазва свързаните измервателни уреди от повреда по време на условия на повреда. Защитните КТ обаче са проектирани да останат линейни при много по-високи токове, обикновено до 10, 20 или дори 30 пъти номиналния ток. Защитното CT ядро е проектирано да работи доста под точката си на насищане при условия на повреда, като гарантира, че релето получава точно представяне на тока на повреда.
Фактор на безопасност.Коефициентът на безопасност определя множествеността на номиналния ток, при който CT се насища. Измервателните КТ имат нисък коефициент на безопасност, което означава, че те се насищат при относително нисък ток, за да защитят инструментите. Защитните КТ имат висок коефициент на безопасност, което им позволява да издържат и прецизно трансформират високи токове на повреда.
Тежест и размер на ядрото.Защитните CT обикновено изискват по-големи ядра и по-високи VA капацитети, за да предотвратят насищане по време на тежки условия на повреда. По-голямата сърцевина осигурява повече магнитен материал за справяне с високите нива на поток, свързани с токове на повреда, без насищане. Измервателните CT могат да използват по-малки сърцевини, тъй като от тях се изисква да работят точно при нормални токове на натоварване.
Контекст на приложението.CT за измерване се използват за измерване на приходи, мониторинг на мощността и системи за управление на енергията, където точността пряко влияе върху фактурирането и оперативните решения. Защитните КТ се използват със защитни релета за защита от свръхток, диференциална защита, дистанционна защита и други схеми, където надеждната работа при условия на повреда е от първостепенно значение. Основното правило е, че измервателният CT никога не трябва да се използва за целите на защитата, тъй като той ще се насити по време на повреда и няма да предостави на релето точна информация. Обратно, защитен CT може да се използва за измерване, ако неговият клас на точност е подходящ, въпреки че това не е обичайна практика.
Как да инсталирате токов трансформатор?
Правилното инсталиране на токов трансформатор е от решаващо значение за осигуряване на точно измерване, надеждна защита и безопасността на персонала и оборудването. Процесът на инсталиране включва няколко ключови стъпки и предпазни мерки.
Подготовка за безопасност.Първичният проводник трябва да бъде изключен, когато е възможно, преди инсталиране, премахване или преместване на КТ. Трябва да се прилагат процедури за блокиране/маркиране, заедно с подходящо лично защитно оборудване срещу светкавична дъга и други мерки за безопасност за типа на корпуса и класа на напрежение. Преди инсталиране CT трябва да се провери за всякакви повреди, включително напукан корпус, повредени проводници, разхлабен монтажен хардуер или признаци на прегряване. Номиналното напрежение на CT, коефициентът на ток, типът на вторичния изход и натоварването трябва да бъдат потвърдени като подходящи за инсталацията.
Физически монтаж.CT трябва да бъде монтиран сигурно и в правилната ориентация. За прозоречни и лентови CT, първичният проводник или шина трябва да преминава през отвора на прозореца. Проводникът трябва да бъде центриран в прозореца, за да се осигури равномерно магнитно свързване. CT трябва да се монтира така, че да е нивелиран и правилно подравнен, като основата му трябва да е здраво закрепена към монтажната повърхност, за да се предотвратят вибрации и движение, което може да повлияе на точността на измерване.
Полярност и ориентация.Правилният поляритет е от съществено значение за точно измерване и правилна работа на релето. CT клемите обикновено са маркирани с P1 и P2 от първичната страна и S1 и S2 от вторичната страна. Клемата P1 трябва да е обърната към източника на захранване. Ако връзките са обърнати, измереният ток ще се измести на 180 градуса, което може да доведе до неправилна работа на защитните релета.
Вторично окабеляване.Вторичното окабеляване трябва да бъде свързано към измервателния уред, релето или устройството за наблюдение с помощта на проводници с подходящ размер. За 5 A вторични вериги обикновено се препоръчва 1,5 mm² или по-голям многожилен кабел. Вторичната верига никога не трябва да се оставя отворена, докато първичният проводник е под напрежение. Отворен вторичен кръг може да развие опасни напрежения, които могат да повредят оборудването или да създадат опасност от токов удар. Ако вторичният не е свързан към устройство, той трябва да бъде безопасно свързан накъсо.
Заземяване.Металният корпус на CT и всички открити проводими части трябва да бъдат надеждно заземени, за да се предпазят от електрически удар. Вторичната верига трябва да бъде заземена само в една точка, за да се предотвратят циркулиращи токове.
Проверка.След инсталирането съотношението на CT, полярността и тежестта трябва да бъдат проверени чрез тестване. Вторичната верига трябва да се провери за непрекъснатост и правилно окабеляване. Трябва да се извърши проверка на натоварването, за да се потвърди, че CT функционира правилно и че измервателният уред или релето получават правилния сигнал.
Как да тествам токов трансформатор?
Тестването на токов трансформатор гарантира, че той функционира правилно и ще осигури точни измервания и надеждна защита. Цялостната програма за тестване включва няколко ключови диагностични процедури.
Тест за съпротивление на изолацията.Този тест оценява целостта на изолацията между намотките и между намотките и земята. Обикновено се използва мегаомметър от 2500 V, като съпротивлението на изолацията се измерва между първичната намотка и земята, вторичната намотка и земята и между първичната и вторичната намотки. За здрав CT изолационното съпротивление трябва да бъде поне 500 MΩ за първичната намотка и 1000 MΩ за вторичната намотка.
Тест за съотношение.Тестът за съотношението проверява дали действителният коефициент на трансформация на CT съответства на неговия рейтинг на табелката. Към първичната намотка се прилага известен ток и се измерва полученият вторичен ток. Измереното съотношение трябва да бъде в рамките на толеранса, определен от класа на точност. За измервателен CT от клас 0,2 грешката на съотношението не трябва да надвишава ±0,5%, а фазовото изместване не трябва да надвишава ±30 минути.
Тест за полярност.Правилният поляритет е от съществено значение за правилната работа на защитните релета и измервателното оборудване. Един прост тест за DC полярност включва прилагане на малък DC импулс върху първичната намотка и наблюдение на индуцираното напрежение върху вторичната намотка с чувствителен измервателен уред. Посоката на индуцираното напрежение показва дали полярността е правилна. Като алтернатива може да се използва измервател на фазовия ъгъл за сравняване на фазовата връзка между първичния и вторичния ток.
Тест за възбуждане (точка на коляното).Този тест определя характеристиките на насищане на ядрото на CT чрез прилагане на нарастващо AC напрежение към вторичната намотка, докато първичната е отворена. Приложеното напрежение се увеличава от нула на стъпки и съответният ток на възбуждане се записва. Напрежението на точката на коляно се определя като напрежението, при което 10% увеличение на приложеното напрежение причинява 30% до 50% увеличение на вторичния ток. Този тест е особено важен за защитните КТ, тъй като проверява дали КТ няма да се насити преждевременно по време на условия на повреда.
Тест за натоварване.Тестът за натоварване измерва действителния импеданс на вторичната верига, включително свързаните инструменти, релета и окабеляване. Измереното натоварване не трябва да надвишава номиналното натоварване на КТ; в противен случай КТ може да насити и да даде неточни показания.
Размагнитване.След измерване на съпротивление при постоянен ток или други тестове, които могат да въведат остатъчен магнетизъм в сърцевината, CT трябва да се демагнетизира. Това обикновено се извършва чрез прилагане на бавно намаляващо променливотоково напрежение към вторичната намотка. Магнетизираното ядро може да причини значителни грешки при измерване.
Тестове за въвеждане в експлоатация.По време на пускането в експлоатация може да се извърши първичен тест за инжектиране, за да се провери цялата верига за измерване на ток, включително CT, окабеляването и свързаните устройства. Това включва инжектиране на известен ток през първичната верига и проверка дали правилните стойности се показват на измервателните уреди и релетата.
Какви са приложенията на токовите трансформатори?
Токовите трансформатори са незаменими компоненти в електрическите системи, позволяващи безопасно измерване, наблюдение и защита на вериги, пренасящи големи токове. Техните приложения обхващат широк спектър от индустрии и системни напрежения.
Измерване на приходите.Едно от най-честите приложения на токови трансформатори е при измерване на приходи. В търговските и промишлени инсталации основният захранващ ток често надхвърля директния обхват на измерване на електромерите. CT намаляват първичния ток до стандартизирано ниво от 5 A или 1 A, което може безопасно да бъде измерено от измервателния уред. След това измервателният уред умножава измерения ток по коефициента на CT, за да определи действителната консумация на енергия. Прецизните измервателни трансформатори с висок клас на точност са от съществено значение за честното и прецизно таксуване.
Защитно релейиране.Токовите трансформатори осигуряват токовите сигнали, необходими на защитните релета за откриване на неизправности и иницииране на изключването на прекъсвача. Защитните КТ са проектирани да преобразуват точно токовете на повреда, които могат да бъдат многократно по-високи от нормалния ток на натоварване, така че релетата да могат надеждно да разграничат нормалните работни условия и събитията на повреда. Приложенията включват защита от свръхток, защита от заземяване, диференциална защита и дистанционна защита.
Мониторинг на мощността и управление на енергията.В промишлени и търговски съоръжения CTs се използват широко в системи за мониторинг на мощността за измерване на параметри на ток, мощност, енергия и качество на електроенергията. Тези системи помагат на фасилити мениджърите да идентифицират загубата на енергия, да оптимизират разпределението на товара и да намалят разходите за електроенергия. CT са инсталирани на захранващи устройства, двигатели и големи товари в цялата разпределителна система.
Комутационни и разпределителни системи.Токовите трансформатори са неразделни компоненти на комутационни уредби за средно и ниско напрежение. Те осигуряват измерване на ток за амперметри, електромери и защитни релета в рамките на разпределителната апаратура. CT тип втулка обикновено се използват в това приложение, монтирани около първичните втулки на прекъсвачи и трансформатори.
Контрол и защита на мотора.CT се използват в центрове за управление на мотори и релета за защита на мотори за наблюдение на тока на двигателя и откриване на претоварвания, фазови дисбаланси и заземяване. CT за защита на двигателя трябва да бъдат проектирани да се справят с високите стартови токове, свързани със стартирането на двигателя, като същевременно поддържат точност при нормални работни условия.
Защита на генератора.Големите генератори изискват сложни защитни схеми, които използват токови трансформатори за откриване на вътрешни повреди, диференциални токове и необичайни работни условия. Генераторните CT често са проектирани с висока точност и високо напрежение в точката на коляното, за да осигурят надеждна работа по време на преходни условия.
Силова електроника и сигнална обратна връзка.В силови електронни системи като задвижвания с променлива честота и инвертори, CT осигуряват обратна връзка по ток за алгоритми за управление. Тези КТ трябва да имат достатъчна честотна лента за точно трансформиране на токове, съдържащи високочестотни компоненти.
Автоматизация на подстанцията.Съвременните подстанции използват токови трансформатори с цифрови изходи или изходи с ниска мощност, които се свързват директно с интелигентни електронни устройства (IED) като част от базирани на IEC 61850 системи за автоматизация на подстанции. Тези електронни CT предлагат предимства по отношение на размер, точност и интеграция с цифрови комуникационни мрежи.
Откриване на заземяване.CT се използват в системи за защита от заземяване за откриване на малки токове на утечка, които могат да показват повреда на изолацията или неволно заземяване. За това приложение се използват чувствителни CT с ядра с висока пропускливост за откриване на токове от няколко милиампера