Gabay sa Disenyo ng Current Transformer para sa Proteksyon at Pagmememetro

Gabay sa Disenyo ng Current Transformer para sa Proteksyon at Pagmememetro

Ang mga current transformer (CT) ay mga de-kalidad na aparato na nagko-convert ng pangunahing kuryente sa karaniwang sekondaryong halaga para sa mga rele at metro. Ang pagdidisenyo ng isang CT ay nangangailangan ng tamang balanse sa magnetic performance, thermal limits, at mekanikal na tibay upang matugunan ang mga kinakailangan sa katumpakan sa iba't ibang kondisyon ng operasyon.

Mabilisang Kahulugan: Ang disenyo ng current transformer ay proseso sa inhinyero ng pagpili ng mga materyales sa core, konpigurasyon ng winding, at mga sistema ng insulasyon upang ma-reproduce nang tumpak ang pangunahing kuryente sa isang naka-scale na sekondaryong halaga.

Mga Pangunahing Aral sa Proyekto

• Dapat sumunod ang disenyo ng CT sa mga pamantayan ng IEC 61869-2 at IEEE C57.13 para sa katumpakan, kaligtasan, at pagsusuri.
• Ang core saturation, tamang sukat ng burden, at thermal performance ang namamahala sa reliability ng CT habang may fault.
• Iniaalok ng Enwei Electric ng mga engineered na CT na nakatuon sa proteksyon, pagmemeter, at digital na aplikasyon sa substasyon.
• Ang mga panlabas na sanggunian mula sa IEC, IEEE, at NERC ang gumagabay sa mga espesipikasyon, pagsusuri, at mga protokol sa pagpapanatili.

Pagtukoy sa Mga Layunin sa Disenyo

Ang mga disenyo ay kailangang malinaw kung ang CT ay para sa proteksyon, pagmemeeter, o pareho. Ang mga CT para sa proteksyon ay binibigyang-pansin ang transient performance at mataas na knee-point voltage upang maiwasan ang saturation sa panahon ng fault. Ang mga CT para sa pagmemeeter ay nakatuon sa katumpakan sa iba't ibang saklaw ng karga. Ang mga kondisyon sa kapaligiran, limitasyon sa pagkakabit, at integrasyon sa switchgear ang nakaaapekto sa hugis at pagpipilian sa insulasyon.

Mga Batayang Kaalaman sa Magnetic Circuit

Ang core ng CT ay bumubuo ng isang magnetic circuit na nagdudurot sa flux na likha ng primary current. Ang cross-sectional area ng core at haba ng magnetic path ang tumutukoy sa magnetizing current at saturation characteristics. Ginagamit ng mga inhinyero ang mga materyales na may mataas na permeability upang bawasan ang magnetizing current, na nagagarantiya na susundin ng secondary current ang waveform ng primary.

Ang mga agwat sa hangin, na madalas hindi kanais-nais, ay maaaring sinadyang ipakilala sa mga espesyal na CT upang kontrolin ang saturation. Gayunpaman, ang mga agwat ay nagdudulot ng pagtaas sa magnetizing current at nababawasan ang accuracy, kaya dapat itong maingat na i-modelo.

Pagsunod sa Mga Pamantayan at Sanggunian

• IEC 61869-2:2012 — Nagbibigay ng mga klase ng accuracy, thermal limits, at mga pamamaraan ng pagsusuri. Pinagmulan: IEC
• IEEE C57.13-2016 — Tumutakda sa mga pangangailangan sa instrument transformer sa Hilagang Amerika. Pinagmulan: IEEE
• NERC PRC-005 — Inilalarawan ang mga panahon ng maintenance para sa mga bahagi ng sistema ng proteksyon. Pinagmulan: NERC

Ang pagsunod ay nagagarantiya na natutugunan ng mga CT ang pandaigdigang inaasahan sa accuracy at mga kinakailangan sa regulatory audit.

Mga Kalkulasyon sa Disenyo ng Core

Kinakalkula ng mga disenyo ang cross-sectional area ng core gamit ang pinakamataas na density ng flux na pinapayagan para sa napiling materyal, kasama ang primary current, turns ratio, at frequency. Dapat manatiling mas mababa ang density ng flux kaysa sa saturation threshold sa ilalim ng peak fault conditions.

Ang knee-point voltage ay kinukwenta mula sa mga katangian ng core at turns ratio, upang matiyak na kayang mapanatili ng protection CTs ang output kapag ang secondary circuits ay nakararanas ng mataas na burden. Tinutukoy din ng mga inhinyero ang magnetizing current at excitation curves upang i-verify ang katumpakan sa loob ng tinukoy na klase.

Mga Pagsasaalang-alang sa Winding at Burden

Ang disenyo ng secondary winding ay kasama ang pagpili ng conductor gauge at bilang ng turns upang makamit ang nais na ratio habang inihahawak ang thermal loads. Ang winding resistance at leakage reactance ay nag-aambag sa kabuuang burden at dapat minuminimize.

Ang mga kalkulasyon ng burden ay kasama ang mga konektadong device—meters, relays—kasama ang lead resistance. Dapat manatiling mas mababa ang kabuuang burden sa rated value upang mapanatili ang katumpakan. Ang ilang disenyo ay mayroong maramihang secondary windings para sa magkahiwalay na protection at metering circuits.

Pagpili ng Core at Winding Material

Madalas gamitin ng mga CT para sa proteksyon ang grain-oriented na silicon steel o mga nanocrystalline na materyales para sa mataas na saturation flux density. Ang mga CT para sa pagmemeter ay maaaring gumamit ng amorphous alloys upang mapabuti ang katumpakan sa mababang kuryente. Ginagamit ang enamel-coated na tanso na wire para sa pangalawang winding insulation, na dinadagdagan ng epoxy, Mylar, o Nomex layer depende sa klase ng boltahe.

Ang mekanikal na disenyo ay kasama ang mga suportang istraktura, clamping frame, at resin encapsulation upang tumagal laban sa mga puwersa dulot ng short-circuit. Ang mga panlabas na CT ay nangangailangan ng weatherproof na housing, habang ang mga panloob na CT ay nakakabit sa mga switchgear compartment.

Pagganap sa Thermal at Mekanikal

Naglalabas ng init ang mga CT dahil sa copper losses at core hysteresis. Ang thermal modeling ay nagagarantiya na ang pagtaas ng temperatura ay nasa loob ng limitasyon ng IEC. Maaaring gamitin ng mga inhinyero ang cast epoxy o oil-immersed na housing upang epektibong mailabas ang init.

Ang mga puwersa dulot ng short-circuit ay maaaring lumampas sa ilang kN, lalo na sa mga aplikasyon na may mataas na kuryente. Ang mga frame ng CT, suportang bracket, at insulation ay dapat tumalbog sa mekanikal na stress upang maiwasan ang pagdeform o pagkabigo ng insulation.

Pagsubok at Pagpapatunay

Ang mga prototype na CT ay dumaan sa rutin, uri, at mga pagsusuring espesyal: mga pagsusuri sa katumpakan ng ratio, pagtsek sa polarity, mga pagsusuri sa insulasyon, pagtitiis sa maikling-panahong kasalukuyang dalas, at mga pagsukat ng parsiyal na paglabas. Ang mga kurba ng eksitasyon ay nagpapatibay sa knee-point voltage, samantalang ang mga pagsusuri sa pagtaas ng temperatura ay nagpapatunay sa thermal na disenyo.

Ang mga digital na modeling tool, tulad ng finite element analysis (FEA), ay tumutulong sa pag-verify ng distribusyon ng magnetic flux at mechanical stress bago ang pisikal na pagsusuri. Ang mga laboratoryo ng Enwei Electric ay kumukuha ng datos upang mapatunayan ang pagtugon sa mga teknikal na detalye ng kliyente at internasyonal na pamantayan.

Talaan ng Inhinyero para sa Disenyo ng Current Transformer

• Tukuyin ang aplikasyon: proteksyon, pagmemeter, o pinagsama.
• Pumili ng materyal ng core at tukuyin ang cross-sectional area upang maiwasan ang saturation.
• Kalkulahin ang turns ratio, knee-point voltage, at magnetizing current.
• Suriin ang burden kabilang ang mga konektadong device at wiring.
• Idisenyo ang insulasyon, thermal management, at mekanikal na suporta para sa operating environment.
• Isagawa ang validation testing ayon sa IEC 61869-2 at IEEE C57.13.

Ang Dalubhasa sa Disenyo ng CT ng Enwei Electric

Gumagawa ang Enwei Electric ng medium- at low-voltage na CT na may pasadyang mga ratio, accuracy class, at insulation system. Galugarin ang mga opsyon ng produkto sa https://www.enweielectric.com/products/current-transformers. https://www.enweielectric.com/products/switchgearat mga transformer ( https://www.enweielectric.com/products/transformers) upang masiguro ang buong pagganap ng sistema.

Engineering FAQ tungkol sa Disenyo ng Current Transformer

Paano iniiwasan ang saturation ng CT tuwing may sira?

Idisenyo para sa mataas na knee-point voltage sa pamamagitan ng pagpili ng angkop na core material, pagdami ng turns, at maayos na pamamahala sa burden upang manatili sa loob ng rated limit.

Maari bang gamitin ang iisang CT para sa proteksyon at metering?

Oo, gamit ang dalawang secondary winding na idinisenyo para sa magkaibang accuracy class, ngunit kailangan ng maingat na pamamahala sa burden upang maiwasan ang negatibong epekto.

Anong suporta sa disenyo ang inaalok ng Enwei Electric?

Nagbibigay ang Enwei Electric ng application engineering, pagpili ng ratio, at pagsusuri sa pamamagitan ng pagtetest upang maibigay ang mga CT na nakalaan para sa proteksyon o pangsuukat.

Tawagan na: Disenyo ng Presisyong CT kasama si Enwei Electric

Mahalaga ang matibay na disenyo ng current transformer para sa tumpak na pagsukat at maaasahang proteksyon. Mag-partner sa Enwei Electric para sa mga engineered CT solution, pagsusuri, at suporta sa integrasyon ng sistema. Makipag-ugnayan sa Enwei Electric ngayon upang mapabilis ang proyekto ng iyong current transformer design.

Mga aplikasyon ng proyekto

Tingnan ang mga halimbawa ng aktwal na pag-deploy at mga napiling larawan sa iba't ibang product hub ng Enwei Electric:

• Mga solusyon sa transformer para sa distribusyon at mga industriyal na proyekto.
• Mga portpolio ng switchgear nagtatakda sa mga control room na medium at low-voltage.
• Mga saklaw ng current transformer nagbibigay suporta sa tumpak na pagsukat at proteksyon.
• Mga Substation na Pinagawa na na nag-uugnay ng mga transformer, switchgear, at panel.