Vysvětlení současných transformátorů: Principy, typy a jak je bezpečně používat

V moderní síti energetického systému vyžaduje každá fáze-od výroby přes přenos až po spotřebu- přesné a bezpečné měření proudu. To zajišťuje stabilní, efektivní a bezpečný provoz systému. Proudy ve vysokonapěťových-systémech často dosahují několika tisíc ampér, což znemožňuje přímé měření pomocí přístrojů. Pro bezpečnou a přesnou konverzi těchto proudů se proto používají proudové transformátory. Proudové transformátory fungují jako „senzory“ a „strážci“ energetického systému. Převádějí vysoké proudy na standardní, bezpečné nízké proudy a poskytují přesná data pro měřicí, monitorovací a ochranná zařízení. Zároveň izolují vysoké napětí a chrání jak personál, tak zařízení. Jejich výkon a správné použití mají přímý vliv na spolehlivost a ekonomickou účinnost energetického systému. Tento článek představí strukturu, princip, funkci, použití, výběr, použití a způsoby údržby proudových transformátorů.

 

Struktura proudového transformátoru a princip činnosti

 

Struktura: Proudový transformátor se primárně skládá z železného jádra, primárního vinutí, sekundárního vinutí, izolačních podpěr, svorek a (volitelně) pomocných vinutí.

 

 

Funkce a aplikace proudových transformátorů (CT)

 

 

 

Proudové transformátory v transformátorech a systémech se používají pro:

1. Monitorování vinutí hlavního transformátoru: Měření vysokonapěťových- a nízkonapěťových{2}}proudů vinutí. Poskytujte-informace o zatížení v reálném čase a zabraňte poškození nadproudem.

2. Ochrana relé: Poskytujte proudové signály ochranným zařízením. Zařízení jednají rychle, když dojde k poruše. Vadná vedení jsou odpojena, aby byl systém bezpečný.

3. Měření a účtování: Převeďte vysoké proudy na standardní proudy pro měřiče. Zajistěte přesné měření a spravedlivé vyúčtování.

4. Monitorování přetížení a poruch: Detekce abnormálních proudů. Rychle najděte přetížení, zkraty a další problémy. Zabraňte poškození transformátorů a systému.

5. Diferenciální ochrana: Detekce vnitřních poruch. Porovnejte proudy na straně vysokého- a nízkého-napětí. Rychle izolujte závady.

6. Monitorování zemního spojení: Změřte nulovou-sekvenci nebo zbytkový proud. Zjistěte poškození izolace nebo problémy s uzemněním. Chraňte lidi a zařízení.

7. Přípojnice/průchodka CT (vnitřní): Instalujte na vývodky transformátoru nebo přípojnice. Ušetřete místo a poskytněte přesné měření. Usnadněte si monitorování systému.

8. Testování a diagnostika transformátoru: Poskytujte přesné aktuální údaje pro testování, údržbu a analýzu poruch. Pomozte vyhodnotit výkon a proveďte preventivní údržbu.

 

Klasifikace proudových transformátorů

 

Proudové transformátory (CT) používané ve výkonových transformátorech jsou pomocná zařízení určená k přeměně vysokých primárních proudů na proporcionální nízké sekundární proudy pro měření, ochranu a řízení. Zajišťují bezpečné monitorování provozu transformátoru, přesné měření a spolehlivou ochranu relé. V závislosti na jejich účelu, struktuře a způsobu izolace lze tyto CT klasifikovat takto:

 

 

Jak vybrat proudový transformátor

 

 

Jak správně používat proudový transformátor

 

1. Sekundární strana nesmí být otevřená-obvod

Pokud dojde k odpojení sekundárního obvodu během provozu, indukované napětí na sekundární straně prudce stoupne, což způsobí rychlý nárůst magnetického toku. To může nasytit jádro a generovat vysoké-napěťové špičky, což ohrožuje měřicí přístroj a personál. Pokud je detekován otevřený obvod sekundární strany, musí být obvod okamžitě uzavřen a závada odstraněna.

2. Přizpůsobení zátěže a ochrana

Při výběru proudového transformátoru zvažte vstupní impedanci přístroje, rozhraní ochranného relé a další faktory, abyste zajistili, že impedance zátěže Z_b je ve jmenovitém rozsahu. Pro ochranné systémy vyžadující vysokou rychlost a spolehlivost se doporučuje CT s nízkým stupněm chybovosti a dobrými ochrannými charakteristikami otevřeného obvodu-.

3. Montážní poloha a orientace

Orientace CT by měla být v souladu se směrem primárního vodiče, aby se zabránilo přepólování fáze a chybám signálu. Při instalaci CT kruhového nebo okenního -typu CT zajistěte, aby vodiče procházely jádrem správný početkrát a ve správném směru, jak je uvedeno v návrhu.

4. Teplota a ventilace

Vysoké zatížení nebo vysoké okolní teploty mohou zvýšit nárůst teploty CT, což má vliv na ztráty mědi a železa. Zajistěte dobré větrání v místnosti se zařízením, správné zapojení a vyhněte se instalaci CT v blízkosti silných zdrojů tepla, aby byl zajištěn dlouhodobý-stabilní provoz.

 

Údržba transformátoru proudu

 

Během provozu by měl-pracovníci ve službě pravidelně kontrolovat proudový transformátor, aby byl zajištěn bezpečný provoz. Při kontrole věnujte pozornost následujícím bodům:

1. Proudový transformátor by neměl mít žádný abnormální hluk nebo zápach spáleniny.

2. Zkontrolujte, zda se konektory proudového transformátoru nepřehřívají.

3. Porcelánová izolace proudového transformátoru by měla být čistá a neporušená, bez prasklin a výbojů.

4. Zkontrolujte hladinu oleje transformátoru proudu pro normální provoz a bez úniku oleje.

5. Pravidelně testujte izolační vlastnosti oleje proudového transformátoru. U olejových-proudových transformátorů by se kvalita oleje měla pravidelně testovat, aby se zabránilo zhoršení izolační kapacity, což může vést k tepelné expanzi a způsobit výbuch nebo požár.