Zařízení a účel proudového transformátoru

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Transformátory v infrastruktuře napájecích systémů mohou mít různé významy. Klasické konstrukce slouží k převodu jednotlivých proudových parametrů na hodnoty, které jsou optimálně vhodné pro měření. Existují další odrůdy, jejichž seznam úkolů zahrnuje korekci napěťových charakteristik na úroveň, která je optimální z hlediska dalšího přenosu a distribuce energetického zdroje. Účel proudového transformátoru zároveň určuje nejen jeho konstrukční zařízení, ale také seznam doplňkových funkcí, nemluvě o principu činnosti.

Transformátorové zařízení

Téměř všechny modifikace transformátorů tohoto typu jsou vybaveny magnetickými obvody, které jsou dodávány se sekundárním vinutím. Ten je za provozu zatěžován v souladu s předepsanými hodnotami odolnosti. Dodržení určitých hodnot zatížení je důležité pro následnou přesnost měření. Otevřené vinutí nemůže vytvářet kompenzaci magnetických toků v jádře, což přispívá k přehřívání magnetického obvodu a v některých případech k jeho spalování.

Zároveň magnetickétok generovaný primárním vinutím má vyšší výkon, což může také přispívat k přehřívání magnetického drátu a jeho jádra. Je třeba říci, že vodivá infrastruktura tvoří společný systém, na kterém jsou založeny proudové a napěťové transformátory. Účel elektrické jednotky v tomto případě není zásadní - vlastnosti fungování jsou spíše určeny použitými materiály. U proudových měničů je například jádro magnetického obvodu vyrobeno z amorfních nanokrystalických slitin. Tato volba je způsobena skutečností, že konstrukce získává možnost pracovat s širším rozsahem technických a provozních hodnot v závislosti na třídě přesnosti.

Jmenování proudového transformátoru

Hlavním úkolem tradičního proudového transformátoru je transformace. Hardwarová elektrická náplň koriguje charakteristiky dodávaného proudu, k tomu využívá primární vinutí zapojené do série v obvodu. Sekundární vinutí zase plní funkci přímého měření převedeného proudu. K tomu jsou v této části k dispozici relé s měřicími přístroji, jakož i ochranná a automatická řídicí zařízení. Účelem měřicího transformátoru proudu může být zejména měření a účtování pomocí nízkonapěťových zařízení. Současně je dodržena podmínka, při které je zaznamenáván proud vysokého napětí s přístupem personálupřímé pozorování procesu. Fixace provozních hodnot je nutná pro racionálnější využití energie při přenosu v následujících linkách. Možná je to jedna z mála běžných dílčích funkcí, které modely transformačních a výkonových transformátorů mají. Stojí za to zvážit rozdíly mezi těmito jednotkami podrobněji.

Rozdíly od napěťového transformátoru

Nejčastěji odborníci upozorňují, jak provést izolaci mezi vinutími. U proudových transformátorů je primární vinutí izolováno od sekundárního vinutí v souladu s indikátory celkového přijatého napětí. V tomto případě bude mít sekundární vinutí zem, takže jeho potenciál odpovídá podobnému indikátoru. Kromě toho přístrojové transformátory pracují v podmínkách blízkých zkratovým situacím, protože mají velmi nízkou úroveň odporu na sekundárním vedení. Tato nuance odhaluje specifický účel měření proudových a napěťových transformátorů a také rozdíl v požadavcích na provozní podmínky.

Pokud je tedy provoz pod hrozbou zkratu transformátoru napájecího napětí nepřijatelný z důvodu rizika nehody, pak je u konvenčního měniče proudu tento způsob provozu považován za normální a bezpečný. I když, samozřejmě, takové transformátory mají také své vlastní hrozby, aby se zabránilo tomu, které speciální prostředky ochrany jsou poskytovány.

Funkční princip

Elektromagnetická indukce je základním principem, na kterémpracovní proces takových transformátorů. Jak již bylo uvedeno, hlavními funkčními prvky jsou magnetický vodič a dvě úrovně vinutí. První úroveň je napájena elektrickým nábojem ze střídavého proudu a druhá úroveň realizuje přímo pracovní funkci v podobě měření. Když proud prochází závity vinutí, dochází k indukci.

Dále, podle zákona elektromagnetické indukce, který právě určuje účel a princip činnosti proudových transformátorů, jsou provozní hodnoty pevně na lince. Uživatel pomocí speciálního zařízení může určit charakteristiky magnetického toku - proto se zaznamenává frekvence a napětí zdroje proudu. Technickým parametrem zkoumání charakteristik obvodu bude rychlost měření - tato hodnota není cílová, ale je důležité ji vyhodnotit pro pochopení účinnosti samotného transformátoru.

Růdy proudových transformátorů

Existují tři hlavní kategorie aktuálních převodníků. Nejběžnější jsou tzv. suché transformátory, u kterých není první úroveň vinutí vůbec izolována od první. Parametry sekundárního proudu tedy přímo závisí na převodním faktoru.

Oblíbené jsou také toroidní modely, jejichž konstrukce počítá s možností jejich instalace na kabel nebo sběrnici. Z tohoto důvodu zcela odpadá potřeba primárního vinutí, které je vybaveno typickými transformátory proudu a napětí. Jmenování azařízení těchto modelů je dáno jejich speciálním principem činnosti - v tomto případě bude primární proud protékat centrálním vodičem v pouzdře, což umožňuje sekundárnímu vinutí přímo zaznamenávat výkon. Ale z různých důvodů, včetně těch spojených s nízkou přesností měření a nespolehlivým designem, se takové modely zřídka používají k vyhodnocení aktuálních charakteristik. Častěji se používají pro účely pomocného ochranného článku v případě zkratu.

Používají se také vysokonapěťové transformátory – plynové a olejové. Obvykle se používají ve specializovaných projektech v průmyslu.

Transformační poměr

Pro hodnocení účinnosti samotného transformátoru byla zavedena hodnota převodního koeficientu. Jeho jmenovitá hodnota je obvykle uvedena v oficiální dokumentaci k transformátoru. Tento koeficient udává poměr primárního jmenovitého proudu k proudu druhého vinutí. Může to být například hodnota 100/5 A. Může se dramaticky měnit v závislosti na počtu sekcí s otáčkami.

Je třeba také vzít v úvahu, že nominální koeficient nemusí vždy odpovídat skutečnému koeficientu. Odchylka je dána podmínkami, ve kterých jsou proudové transformátory provozovány. Účel a princip fungování jsou do značné míry určeny indikátory chyb, ale tato nuance není důvodem k odmítnutí zohlednění nominálního transformačního poměru. Když uživatel zná velikost stejné chyby, může ji vyrovnat pomocí speciálního elektrického zařízení.

Instalace transformátoru proudu

Nejjednodušší sběrnicové modely transformátorů prakticky nevyžadují použití speciálního vybavení a dokonce ani nářadí. Takové zařízení může být instalováno jedním mistrem pomocí speciálních upínacích armatur. Standardní provedení vyžadují vytvoření základu, na kterém jsou namontovány nosné regály. Dále je elektrickým svařováním připevněn rám, který bude fungovat jako druh elektrické krabice pro uzavření potřebného vybavení. V konečné fázi je zařízení instalováno. Jaký bude soubor technického vybavení, určuje účel proudového transformátoru a vlastnosti jeho budoucího provozu. Minimálně je integrována infrastruktura potřebná k provádění měření servisních obvodů.

Metody připojení transformátorů

Pro usnadnění postupu při připojování kabeláže k zařízení je výrobci komponent označují - např. proudová relé a transformátory mohou být označeny TAa, TA1, KA1 atd. Díky tomuto označení budou pracovníci údržby schopni rychle a přesně spárovat mezi prvky, kterými je proudový transformátor vybaven. Zařízení, účel a princip činnosti instalace jsou v tomto případě úzce propojeny a ovlivňují způsob připojení, ale zároveň má obsluhovaná síť jako taková také značný vliv na charakter technického provedení přestavby. Systém. Například třífázové vedení s izolovaným neutrálem umožňují instalaci transformátorů pouze na dvafáze. Tato funkce je způsobena skutečností, že sítě s rozsahem 6 -35 kV nemají neutrální vodič.

Kontrola transformátorů

Soubor ověřovacích opatření se skládá z několika operací. V první řadě se jedná o vizuální kontrolu objektu, při které se posuzuje celistvost konstrukce, správnost stejného značení, dodržení pasových údajů apod. Poté se zařízení odmagnetizuje - např. plynulým zvýšením proud na vinutí první úrovně. Poté aktuální hodnota postupně klesá na nulu.

Dále jsou připraveny hlavní ověřovací kroky, které budou předmětem měření proudových transformátorů. Při takovém školení je důležité vzít v úvahu účel a princip činnosti, protože úroveň zatížení a další provozní faktory způsobují různé hodnoty chyb při zaznamenávání charakteristik pracovního prostředí. Samotné ověření zajišťuje posouzení souladu polarity svorek vinutí se standardními parametry a také opravu chyb s jejich následným ověřením s hodnotami uvedenými v pasu jednotky.

Bezpečnost během provozu transformátoru

Hlavní nebezpečí při provozu proudových transformátorů souvisí s kvalitou vinutí. Je důležité vzít v úvahu, že pod vrstvami závitů pracuje kovový základ, který ve své holé podobě může představovat značnou hrozbu pro personál. Proto je vypracován harmonogram údržby, podle kterého jsou proudové transformátory pravidelně kontrolovány. Jmenování aprincip činnosti lze v tomto případě zaměřit jak na převod napětí, tak na měření proudu. V obou případech musí pracovníci údržby pečlivě sledovat stav vinutí. Z bezpečnostních důvodů jsou do pracovní struktury zavedeny zkratovací zkraty a je také zachováno uzemnění vodičů vinutí.

Závěr

S rostoucím provozním zatížením elektrického vedení se životnost čerpacích stanic znatelně snižuje. Navzdory skutečnosti, že účel proudového transformátoru nesouvisí s transformací vysokého napětí, je takové zařízení také vystaveno vážnému opotřebení. Aby se zvýšila životnost takových instalací, výrobci používají technologicky vyspělejší materiály jak pro elektromagnetická zařízení, tak pro výrobu stejného vinutí. Zároveň se zdokonaluje vybavení pro měřicí relé, v důsledku čehož je také minimalizován koeficient chyby měření.