Въведение
Токовите трансформатори (CT) играят важна роля в съвременните електроразпределителни системи. Те позволяват високите електрически токове в разпределителното оборудване да бъдат измервани, наблюдавани и използвани от системи за защита, без да се свързват проводници с висок{1}}ток директно към конвенционални измервателни инструменти или контролни устройства.
В електроразпределителната система токовите трансформатори могат да бъдат намерени в разпределителни уредби, разпределителни табла, подстанции, захранващи вериги, системи за защита и оборудване за измерване на енергия. Чрез преобразуване на първичен ток в по-нисък стандартизиран вторичен ток, CT създава практичен интерфейс между електрическите вериги с висока-мощност и оборудването за измерване или защита на ниско-ниво.
Следователно ролята на CT не се ограничава до измерване на ток. Може също така да поддържа електрическа защита, управление на енергията, мониторинг на системата, откриване на грешки и оперативен контрол.
1. Измерване на ток в разпределителни системи
Една от основните роли на токовия трансформатор е да улесни измерването на големия ток.
Разпределителните вериги могат да носят токове, които са твърде високи, за да бъдат свързани директно към стандартни измервателни уреди. CT намалява тока до подходяща вторична стойност, като 1A или 5A, в зависимост от дизайна на системата.
Например 600/5A CT може да осигури вторичен ток от приблизително 5A, когато първичният ток достигне своите номинални 600A при определени условия.
След това долният вторичен ток може да бъде свързан към подходящо измервателно оборудване.
Това позволява на операторите да наблюдават електрическия товар, без да подават силен ток директно към измервателния уред.
2. Поддържане на измерване на енергия
Токовите трансформатори се използват широко за измерване на електрическа енергия.
В търговски сгради, промишлени съоръжения, подстанции и други разпределителни системи CT могат да бъдат свързани към измервателни уреди за измерване на ток и изчисляване на електрическата мощност и консумацията на енергия.
CT трябва да има подходяща точност на измерване за предвиденото приложение.
Избирането на правилното съотношение на КТ също е важно. Ако коефициентът на CT не съответства на очаквания ток на натоварване, измервателната система може да не осигури желаната производителност.
За приложения за измерване на енергия трябва да се вземат предвид фактори като клас на точност, натоварване, работен ток и изисквания към свързания измервателен уред.
3. Осигуряване на токови сигнали към защитни релета
Друга важна роля на CT в електроразпределението е поддържането на защитни устройства.
Защитните релета изискват информация за тока, протичащ през електрически вериги. CT осигурява сигнал с намален ток, който може да бъде обработен от защитната система.
Ако възникне необичайно състояние като късо съединение или тежък свръхток, системата за защита може да използва CT сигнали, за да идентифицира състоянието и да започне подходящо защитно действие.
CT, използван за защита, трябва да има характеристики, подходящи за конкретната защитна схема, особено при условия на повреда с висок-ток.
4. Откриване на необичайни текущи условия
CT може да помогне на разпределителните системи да открият необичайни текущи условия.
Примерите включват:
* Свръхток
* Къси съединения
* Фазов дисбаланс
* Наземни повреди
* Ненормални условия на натоварване
Самият CT обикновено не взема окончателното решение за защита. Вместо това той предоставя текуща информация на измервателни уреди, системи за наблюдение или защитни релета.
Тези устройства анализират текущия сигнал и определят дали съществува необичайно състояние.
5. Мониторинг на захранващите вериги
Разпределителните захранващи устройства пренасят електрическа енергия от разпределително оборудване към товари надолу по веригата.
CTs могат да бъдат инсталирани на захранващи вериги за наблюдение на текущия поток.
Чрез наблюдение на захранващия ток операторите могат да получат информация за нивата на натоварване и условията на системата.
Тази информация може да бъде полезна за:
* Управление на натоварването
* Мониторинг на оборудването
* Превантивна поддръжка
* Анализ на грешките
* Енергиен мениджмънт
За по-големи разпределителни системи наблюдението на множество захранващи устройства може да осигури по-ясна картина за това как електрическата енергия се разпределя в съоръжението.
6. Поддържа три-фазно разпределение на мощността
Много електроразпределителни системи използват три{0}}фазни електрически мрежи.
CT могат да бъдат инсталирани на отделните фази за измерване на фазови токове.
Три{0}}фазните CT инсталации могат да поддържат:
* Текущо измерване
* Измерване на енергия
* Фазов мониторинг
* Системи за защита
* Анализ на качеството на захранването
Правилната идентификация на фазата и полярността са важни, когато са инсталирани няколко CT в три-фазна система.
Неправилното окабеляване може да доведе до неправилни измервания или да повлияе на определени защитни функции.
7. Интеграция с разпределителна уредба
Разпределителната апаратура е често срещано място за токови трансформатори.
CT могат да бъдат инсталирани около проводници или интегрирани в разпределителни модули, за да осигурят токови сигнали към измервателни уреди и защитни устройства.
В система с разпределителна уредба CTs могат да поддържат както измервателни, така и защитни функции.
Физическите размери, изискванията за изолация, първичния ток, вторичния рейтинг, точността и разположението на инсталацията трябва да бъдат взети предвид при избора на CT за разпределителна уредба.
8. Поддържаща защита на подстанции
Токовите трансформатори също са важни компоненти на електрическите подстанции.
Подстанциите може да съдържат вериги с силен{0}}ток, които изискват надеждно измерване и защита.
CT могат да осигурят текущи сигнали за системи за защита като:
* Защита от свръхток
* Диференциална защита
* Защита на трансформатора
* Защита на фидера
* Защита на шини
Различните схеми за защита имат различни изисквания за CT.
Поради тази причина изборът на CT трябва да се основава на цялостния дизайн на -системата за защита, а не само на съотношението на номиналния ток.
9. Помощ при управление на натоварването
Точното измерване на тока може да помогне на операторите да разберат как се разпределят електрическите товари.
В промишлено съоръжение, например, CT могат да бъдат инсталирани на главни захранващи устройства или вериги на оборудване.
Измереният ток може да се използва за идентифициране на:
* Високо{0}}натоварено оборудване
* Промени в натоварването
* Неравномерно фазово натоварване
* Потенциални условия на претоварване
* Модели на потребление на енергия
Тази информация може да подпомогне по-добро управление на натоварването и планиране на електрическата система.
10. Поддръжка на отдалечено наблюдение
Съвременните електроразпределителни системи все повече използват цифрови системи за мониторинг и-управление на енергията.
CT могат да предоставят текущи сигнали към съвместимо оборудване за наблюдение, което след това може да предава данни към система за контрол или платформа за-управление на енергия.
Това прави възможно наблюдението на електрическите товари без ръчна проверка на отделни вериги.
Когато се интегрират с други електрически измервания, CT данните могат да помогнат на операторите да разберат производителността на системата и да идентифицират необичайни условия по-бързо.
11. Подобряване на видимостта на електрическата система
Една разпределителна система не може да се управлява ефективно без надеждна информация за текущия поток.
CT осигуряват важна точка за измерване между -електрическата верига с голям ток и системата за наблюдение.
Чрез инсталирането на CT на стратегически места потребителите могат да наблюдават:
* Основен входящ ток
* Фидерен ток
* Трансформаторен ток
* Ток на двигателя
* Генераторен ток
* Индивидуално натоварване на оборудването
Това създава по-добра видимост за това как електричеството се движи през разпределителната мрежа.
12. Важни съображения при избора на CT
При избора на CT за електроразпределителна система трябва да се оценят няколко параметъра.
Първичен ток
Номиналният първичен ток трябва да съответства на очаквания работен ток и системните изисквания.
Вторичен ток
Общите вторични оценки са 1A и 5A. Избраната стойност трябва да е съвместима със свързаното устройство.
Клас на точност
Класът на точност трябва да съответства на приложението, особено когато CT се използва за измерване на енергия.
бреме
Номиналното натоварване на CT трябва да е подходящо за цялата вторична верига, включително кабели и свързано оборудване.
Ниво на изолация
Степента на изолация на CT трябва да е подходяща за нивото на напрежение и средата на инсталиране.
Характеристики на насищане
Приложенията за защита изискват подходяща производителност на насищане, така че CT да може да предостави полезна текуща информация по време на условия на повреда.
Физическа конфигурация
CT трябва да отговаря на наличното място за монтаж и разположението на проводниците.
Съображения за безопасност
Токовите трансформатори винаги трябва да се монтират и поддържат в съответствие с инструкциите на производителя и приложимите изисквания за електрическа безопасност.
Особено внимание трябва да се обърне на вторичната верига. Захранван вторичен КТ не трябва случайно да се оставя отворен, защото може да се развие опасно напрежение.
Правилната идентификация на клемите, полярността, заземяването, окабеляването и процедурите за тестване са от съществено значение.
За разпределителни системи със средно{0}} и високо{1}}напрежение инсталирането и тестването трябва да се извършват от подходящо квалифициран персонал.
Заключение
Ролята на токовия трансформатор в електроразпределението се простира далеч отвъд простото измерване на ток.
CT осигуряват намалени токови сигнали за електромери, системи за наблюдение и защитни релета. Те поддържат мониторинг на подаващото устройство, три{1}}измерване на фази, защита на разпределителната апаратура, защита на подстанции, управление на натоварването и модерно дистанционно наблюдение на енергията.
Правилният CT трябва да бъде избран според първичния ток, вторичния рейтинг, изискванията за точност, тежестта, нивото на изолация, характеристиките на насищане, физическия дизайн и приложението.
Когато са правилно избрани, инсталирани и поддържани, токовите трансформатори предоставят надеждна информация, която помага на системите за разпределение на енергия да работят безопасно, ефективно и предвидимо.