Bevezetés
Az áramtranszformátorok (CT-k) és a feszültségtranszformátorok (VT-k), más néven potenciáltranszformátorok (PT-k), az elektromos energiarendszerek fontos alkotóelemei. Mindkettő műszertranszformátor, ami azt jelenti, hogy az elektromos mennyiségeket biztonságosabb, mérhető értékekké alakítják át a mérőeszközök, felügyeleti berendezések, védelmi relék és vezérlőrendszerek számára.
Bár hasonló célokat szolgálnak, az áramváltót és a feszültségváltót különböző elektromos mennyiségek mérésére tervezték. A CT méri az áramot, míg a VT méri a feszültséget. A köztük lévő különbség megértése elengedhetetlen az áramelosztási, elektromos mérési, kapcsolóberendezési és védelmi alkalmazásokhoz szükséges transzformátorok kiválasztásakor.
Mi az az áramváltó?
Az áramváltó egy olyan műszertranszformátor, amelyet arra terveztek, hogy a nagy primer áramot alacsonyabb szekunder áramra csökkentse, amely biztonságosan mérhető elektromos mérőkkel vagy védelmi eszközökkel.
Például egy CT aránya 400/5A lehet. Ez azt jelenti, hogy amikor a primer áram 400 A, a szekunder áram körülbelül 5 A névleges működési feltételek mellett.
Az áramváltó általában sorba van kötve a mért áramot szállító elektromos vezetővel. A primer oldala a rendszer áramát viszi, míg a szekunder oldal csökkentett árammal látja el a mérő- vagy védőberendezéseket.
A CT-t széles körben használják:
* Energiamérés
* Ampermérő rendszerek
* Teljesítmény felügyelet
* Védelmi relék
* Kapcsolóberendezés
* Ipari elektromos berendezések
* Áramelosztó rendszerek
A CT egyik fontos biztonsági jellemzője, hogy a szekunder áramkörét nem szabad nyitva hagyni, miközben áram folyik át a primer áramkörön. A nyitott CT szekunder veszélyes nagyfeszültséget okozhat.
Mi az a feszültségtranszformátor?
A feszültségtranszformátort úgy tervezték, hogy a rendszer magas feszültségét alacsonyabb, szabványos feszültségre csökkentse, amely alkalmas mérésre, felügyeletre és védelemre.
Például egy VT átalakíthatja a nagy primer feszültséget 100 V szekunder feszültséggé vagy más meghatározott értékké. Ez lehetővé teszi, hogy a mérők és védelmi relék a tényleges rendszerfeszültségnél sokkal alacsonyabb feszültséggel működjenek.
A CT-vel ellentétben a feszültségtranszformátor az elektromos rendszerrel párhuzamosan, nem pedig sorba van kötve.
A feszültségváltókat általában a következőkre használják:
* Feszültségmérés
* Energiamérés
* Védelmi rendszerek
* Áramminőség felügyelet
* Elektromos vezérlőrendszerek
* Kapcsolóberendezés
* Nagy{0}}- és középfeszültségű{1}}rendszerek
Főbb különbség a CT és a VT között
A különbség megértésének legegyszerűbb módja az, hogy a CT átalakítja az áramot, míg a VT átalakítja a feszültséget.
- Funkció Áramtranszformátor Feszültségtranszformátor
- Fő mérés Áramfeszültség
- Párhuzamos csatlakozási sorozat
- Elsődleges mennyiség Nagy áramerősség Magas feszültség
- Másodlagos mennyiség Kis áram Alacsony feszültség
- Tipikus másodlagos 1 A vagy 5 A Általában 100 V körül vagy meghatározott érték
- Főbb alkalmazások Árammérés és védelem Feszültségmérés és védelem
- Fő biztonsági szempont Másodlagos szakadt áramkör Másodlagos rövidzárlat/túláram
A pontos névleges értékek és csatlakozási módok a transzformátor kialakításától és az elektromos rendszertől függenek.
Különbség a működési elvben
Mind a CT-k, mind a VT-k elektromágneses indukció szerint működnek, de kialakításuk és tervezett működési feltételeik eltérőek.
A CT úgy van kialakítva, hogy a primer áram mágneses fluxust hoz létre a magjában, amely arányos szekunder áramot indukál. A CT ezért az elsődleges áram elektromosan leválasztott és csökkentett ábrázolását biztosítja.
A VT jobban működik, mint egy hagyományos transzformátor. A primer tekercs a rendszer feszültségére van kötve, és az elektromágneses indukció arányos szekunder feszültséget hoz létre.
A transzformátor áttétele határozza meg az elsődleges és a szekunder mennyiségek közötti kapcsolatot.
Különbség a csatlakozásban
A kapcsolat egy másik fontos különbség.
A CT általában sorba van kötve a vezetővel. Az elsődleges vezetéken átfolyó áram a CT primer áramkörén is áthalad.
Egy VT csatlakozik a feszültségforrásra vagy az elektromos áramkörre. Ezért a rendszerrel párhuzamosan működik.
Ez a különbség fontos a telepítés során. A helytelen csatlakoztatás pontatlan méréseket, a berendezés károsodását vagy nem biztonságos működési feltételeket eredményezhet.
Különbség az alkalmazásokban
A CT-k különösen fontosak, ha a rendszeráram túl magas ahhoz, hogy egy mérőműszert vagy relét közvetlenül lehessen csatlakoztatni.
Például egy ipari elosztórendszer szállíthat több száz vagy több ezer ampert. A mérő általában nem csatlakoztatható közvetlenül ilyen erősáramú{1}}áramkörhöz. A CT átalakíthatja az áramot a mérőhöz megfelelő alsó szekunder árammá.
A VI-t és a PT-t akkor használják, ha a rendszer feszültsége túl magas ahhoz, hogy a mérőberendezéseket közvetlenül lehessen csatlakoztatni. A VT biztonságosabb és szabványosított mérési szintre csökkenti a feszültséget.
Sok kapcsolóberendezés-rendszerben a CT-ket és a VT-ket együtt szerelik fel. A CT aktuális információkat, míg a VT a feszültséget ad. A védelmi relék mindkét jelet felhasználhatják a rendszer állapotának meghatározására és a rendellenes működési feltételek észlelésére.
CT és VT az energiamérésben
Mindkét transzformátor használható elektromos energia mérésére.
A CT áraminformációkat ad egy energiamérőnek, míg a VT feszültséginformációt. A mérő ezeket a jeleket felhasználhatja elektromos paraméterek, például teljesítmény és energia kiszámítására.
Egy háromfázisú-nagyfeszültségű-rendszerben CT-re és VT-re is szükség lehet, mivel a rendszer tényleges árama és feszültsége túl magas a szabványos mérőberendezésekhez való közvetlen csatlakoztatáshoz.
A transzformátor pontossági osztálya fontos ezekben az alkalmazásokban, mert a transzformátor hibái befolyásolhatják a végső mérés pontosságát.
CT és VT a védelmi rendszerekben
A CT-k és a VT-k szintén fontos szerepet játszanak az elektromos védelemben.
A védelmi reléknek információra van szükségük a rendszer áramáról és feszültségéről a rendellenes állapotok azonosításához. A CT-k áramjeleket, míg a VT-k feszültségjeleket biztosítanak.
A túlzott áram például túlterhelést vagy{0}}rövidzárlatot jelezhet. A feszültséginformációk segíthetnek a védelmi berendezéseknek az alacsony feszültség, a túlfeszültség vagy más rendellenes rendszerállapotok azonosításában.
A védelemre kiválasztott transzformátornak a tervezett relé- és rendszerkövetelményeknek megfelelő specifikációkkal kell rendelkeznie.
Hogyan válasszunk a CT és a VT között
A választás elsősorban attól függ, hogy milyen elektromos mennyiséget kell mérni.
Válasszon áramváltót, ha szüksége van:
* Mérjen meg nagy elektromos áramot
* Adjon árambemenetet a mérőhöz
* Adjon áramjeleket egy védelmi reléhez
* Figyelemmel kíséri az ipari terhelést
* Mérje meg az áramerősséget a kapcsolóberendezésekben vagy az elosztórendszerekben
Válasszon feszültségváltót, ha szüksége van:
* Mérje meg a magas rendszerfeszültséget
* Adjon feszültséget a mérőhöz
* Tápfeszültségjeleket adjon a védelmi berendezésekhez
* Közép- vagy nagy-feszültségű rendszerek figyelése
* Válassza le a mérőberendezést a magas rendszerfeszültségtől
Egyes alkalmazásokban mindkét típusra szükség van.
Következtetés
A fő különbség az áramváltó és a feszültségváltó között az általuk átalakított elektromos mennyiség. A CT a nagy áramot egy alacsonyabb szekunder áramra, míg a VT a magas feszültséget egy alacsonyabb szekunder feszültségre csökkenti.
A CT-ket általában sorba kötik, és széles körben használják árammérésre és -védelemre. A VT-k párhuzamosan kapcsolódnak, és elsősorban feszültségmérésre és védelemre használják.
Az áramelosztás, a kapcsolóberendezések, az ipari berendezések és az energiamérés esetében a megfelelő műszertranszformátor kiválasztása megköveteli a rendszerfeszültség, az áram, az arány, a pontosság, a terhelés, a szigetelési követelmények és a csatlakoztatott berendezések gondos mérlegelését. Mindig tartsa be a gyártó szerelési utasításait és az érvényes elektromos biztonsági előírásokat.