Основе трансформатора електричне струје за прецизно мерење

Основе трансформатора електричне струје за прецизно мерење

Електрични струјни трансформатори (ТС) су основа заштитног релеја и метрологије високе тачности. Они високе струје умањују на управљиве вредности, очувавајући пропорционалност и фазне односе за мерне уређаје. Како мреже постају паметније, а нивои кvarова већи, дизајн ТС-а мора да избалансира тачност, границе засићења и чврстоћу изолације.

Брза дефиниција: Електрични струјни трансформатор је уређај који примарну струју репродукује као умањену, стандардизовану секундарну струју (најчешће 1 A или 5 A), при чему одржава пропорционалност и фазну тачност за мерну или заштитну опрему.

Кључни закључци са пројекта

• Трансформатори струје задовољавају стандарде IEC 61869-2 и IEEE C57.13 у погледу тачности и безбедности.
• Материјал језгра, величина прозора и оптерећење одређују перформансе ТС-а у нормалним и квазистационарним условима.
• Компанија Enwei Electric производи средње и нисконапонске ТС-ове прилагођене заштити, мерењу и дигиталној интеграцији.
• Спољашњи референтни стандарди од IEC, IEEE и NERC утичу на спецификације и испуњење захтева.

Зашто су трансформатори струје под строгом контролом

Савремени електроенергетски системи интегришу обновљиве изворе, дистрибуиране генераторе и велике варијабилне фреквенцијске погоне. Ове промене уносе хармонијске струје и тренутне догађаје који угрожавају тачност ТС-ова. Инжењерима за заштиту су потребни ТС-ови који не улазе у засићење током кварова, док менаџери енергијом захтевају прецизност класе за наплату ради тачног рачуноводства и управљања оптерећењем.

Разматрања кибер-физичке сигурности такође захтевају струјне трансформаторе са омотачима отпорним на промене и дигиталним излазима који су компатибилни са платформама аутоматизације. Добављачи енергије и индустријски оператери надограђују струјне трансформаторе са побољшаном изолацијом, бољим класама тачности и уграђеним дијагностикама.

Принцип рада електричних струјних трансформатора

Електрични струјни трансформатори раде на принципу електромагнетне индукције. Примарни проводници пролазе кроз језгро струјног трансформатора, стварајући магнетни флукс пропорционалан струји. Секундарне намотаје генеришу смањену струју која одговара примарном таласном облику када је струјни трансформатор оптерећен својим номиналним оптерећењем.

Засићење се дешава када магнетни флукс премаши капацитет језгра, што доводи до изобличене секундарне струје и погрешног рада релеја. Одабир одговарајућих материјала језгра — као што су текстурисани силицијумски челик или нанокристалне легуре — помаже у одржавању линеарности, посебно код струјних трансформатора за заштиту који су изложени високим струјама квара.

Стандарди и захтеви тачности

Тимови за спецификације треба да уситно прате међународне стандарде:

• IEC 61869-2:2012 — Дефинише захтеве за трансформаторе струје, укључујући класе тачности, термичке границе и испите изолације. Извор: Међународна електротехничка комисија
• IEEE C57.13-2016 — Даје стандардне захтеве за мерне трансформаторе у Северној Америци. Извор: Удружење за стандарде IEEE
• NERC PRC-005 — Обухвата одржавање система заштите, укључујући интервале испитивања ТС-ова. Извор: Норт Америчка корпорација за поузданост електроенергетског система

Ови референтни документи обезбеђују тачност и сигурност ТС-ова у различитим мрежним условима.

Табела поређења конструкција

Сценарији примене

Заштита трансформаторске станице: Захтева ТС високе тачности који подносе струје кvarа без засићења како би диференцијални и далскино релеји исправно радили.

Индустријско мерење: Ослања се на компактне ТС са склопивим језгрима који се постављају око шине у НН разводним постројствима, одржавајући тачност класе 0,5S.

Обновљиви извори енергије: Користе се ТС отпорни на хармонике и брзе прелазне појаве из инверторских извора, често са интегрисаним дигиталним излазима.

Трговачке зграде: Постављају се ТС са расцепљеним језгром у реновираним пројектима ради надзора потрошње енергије без прекида напајања.

Уградња ТС у електроенергетске системе

Трансформатори струје се повезују са релејима за заштиту, бројилима и SCADA системима. Исправно означавање поларитета и уземљење су од суштинског значаја да би се спречиле грешке у мерењу. Инжењери морају израчунати оптерећење да би осигурали рад ТС у оквиру њихове класе тачности, узимајући у обзир дужину каблова, улазе релеја и помоћне уређаје.

Пројекти дигиталних трансформаторских станица могу да користе неконвенционалне мерне трансформаторе (NCITs) са оптичким влакнима или Роговскијевим елементима. Енвеи Електрик подржава како конвенционалне тако и дигиталне излазе струјних трансформатора, погодне за хибридне архитектуре.

Стратегије одржавања и испитивања

Рутинско тестирање укључује проверу односа, тестове магнетизације и процену оптерећења. Мерења отпорности изолације откривају присуство влаге или деградацију материјала. Добављачи често планирају одржавање струјних трансформатора у складу са NERC PRC-005 или политичким правилима специфичним за добављача, обезбеђујући поуздан рад система заштите.

Инфрацрвена испитивања и надзор парцијалног пражњења могу открију привремене везе или недостатке у изолацији средњенапонских струјних трансформатора. Документовани резултати испитивања омогућавају испуњавање захтева код ревизија и стално побољшавање.

Листа контроле за инжењера

• Дефинишите сврху струјног трансформатора (заштита, мерење или двострука функција) и одаберите одговарајућу класу тачности.
• Израчунајте оптерећење укључујући каблове, улазе уређаја и корекције за температуру околине.
• Проверите ниво изолације, термичку класу и метод секундарног уземљења.
• Планирајте приступ током инсталације и одржавања, узимајући у обзир конструкцију са подељеним језгром или прстенасту конструкцију.
• Усагласите избор струјног трансформатора са подешавањима релејне заштите и захтевима мерне опреме.

Понуда струјних трансформатора Enwei Electric

Enwei Electric производи комплетну линију струјних трансформатора, од модела ниског напона као што је LMZJ1-0.66 за табле до уређаја средњег напона као што су LZZBJ9-35 и LZZBJW-40.5. Погледајте асортиман на https://www.enweielectric.com/products/current-transformers. Додатна решења за трансформаторе на https://www.enweielectric.com/products/transformersи опрема за разводне ормаре на https://www.enweielectric.com/products/switchgearосигуравају безпрекорну интеграцију.

Инжењерско ППП о трансформаторима струје

Зашто струјни трансформатори досежу засићење?

Zasićenje strujnog transformatora (CT) nastaje kada magnetski fluks premaši kapacitet jezgra, što se obično dešava pri visokim strujama kvarova ili prevelikom opterećenju, uzrokujući izobličenje talasnog oblika i neispravno funkcionisanje releja.

Koju klasu tačnosti treba da odaberem za merne primene?

Za mernu regulaciju često su potrebni strujni transformatori klase 0,2 ili 0,2S kako bi se održala niska greška merenja u širokom opsegu struja.

Kako Enwei Electric podržava projekte sa strujnim transformatorima?

Enwei Electric pruža inženjersku podršku za primenu, prilagođavanje proizvoda i dokumentaciju tipskih ispitivanja za strujne transformatore koji se koriste u transformatorskim stanicama, industrijskim postrojenjima i komercijalnim objektima.

Poziv na akciju: Ugradite precizne strujne transformatore uz Enwei Electric

Tačni strujni transformatori štite opremu i validiraju podatke o energiji. Saradnjom sa Enwei Electric dobijate pristup sertifikovanim konstrukcijama CT-ova, brzoj inženjerskoj podršci i integrisanim rešenjima za distribuciju. Kontaktirajte Enwei Electric već danas da definišete strujne transformatore prilagođene vašim potrebama za zaštitu i merenje.

Primenljive projekte

Погледајте примере примене у стварном свету и истакнуте галерије кроз центре производа Enwei Electric:

• Решења за трансформаторе за дистрибутивне и индустријске пројекте.
• Породице уређаја за комутацију које обухватају управљачке просторије средњег и ниског напона.
• Асортиман трансформатора струје који омогућавају прецизно мерење и заштиту.
• Predgotovljene trafostanice који интегришу трансформаторе, комутационе уређаје и табле.