Zariadenie a účel prúdového transformátora

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Transformátory v infraštruktúre napájacích systémov môžu mať rôzne významy. Klasické konštrukcie slúžia na prevod jednotlivých prúdových parametrov na hodnoty, ktoré sú optimálne vhodné na meranie. Existujú aj iné odrody, ktorých zoznam úloh zahŕňa korekciu napäťových charakteristík na úroveň, ktorá je optimálna z hľadiska ďalšieho prenosu a distribúcie energetického zdroja. Účel prúdového transformátora zároveň určuje nielen jeho konštrukčné zariadenie, ale aj zoznam doplnkových funkcií, nehovoriac o princípe činnosti.

Transformátorové zariadenie

Takmer všetky modifikácie transformátorov tohto typu sú vybavené magnetickými obvodmi, ktoré sú dodávané so sekundárnym vinutím. Ten je počas prevádzky zaťažený v súlade s predpísanými hodnotami odolnosti. Dodržanie určitých hodnôt zaťaženia je dôležité pre následnú presnosť merania. Otvorené vinutie nemôže vytvárať kompenzáciu magnetických tokov v jadre, čo prispieva k prehrievaniu magnetického obvodu a v niektorých prípadoch k jeho horeniu.

Zároveň magnetickétok generovaný primárnym vinutím má vyšší výkon, čo môže prispieť aj k prehriatiu magnetického drôtu a jeho jadra. Treba povedať, že vodivá infraštruktúra tvorí spoločný systém, na ktorom sú založené prúdové a napäťové transformátory. Účel elektrickej jednotky v tomto prípade nie je zásadný - vlastnosti fungovania sú skôr určené použitými materiálmi. V prípade prúdových meničov je napríklad jadro magnetického obvodu vyrobené z amorfných nanokryštalických zliatin. Táto voľba je spôsobená tým, že dizajn dostane možnosť pracovať so širším rozsahom technických a prevádzkových hodnôt v závislosti od triedy presnosti.

Vymenovanie prúdového transformátora

Hlavnou úlohou tradičného prúdového transformátora je transformácia. Hardvérová elektrická náplň koriguje charakteristiky dodávaného prúdu, pričom na to využíva primárne vinutie zapojené do série v obvode. Sekundárne vinutie zasa vykonáva funkciu priameho merania premeneného prúdu. Na tento účel sú v tejto časti poskytnuté relé s meracími prístrojmi, ako aj ochranné a automatické ovládacie zariadenia. Účelom meracieho transformátora prúdu môže byť najmä meranie a účtovanie pomocou nízkonapäťových zariadení. Súčasne je dodržaná podmienka, pri ktorej sa zaznamenáva vysokonapäťový prúd s prístupom personálupriame pozorovanie procesu. Stanovenie prevádzkových hodnôt je potrebné pre racionálnejšie využitie energie pri prenose v nasledujúcich riadkoch. Možno je to jedna z mála bežných čiastkových funkcií, ktoré majú modely transformačných a výkonových transformátorov. Stojí za to zvážiť rozdiely medzi týmito jednotkami podrobnejšie.

Rozdiely oproti napäťovému transformátoru

Najčastejšie odborníci upozorňujú, ako vykonať izoláciu medzi vinutiami. V prúdových transformátoroch je primárne vinutie izolované od sekundárneho vinutia v súlade s indikátormi celkového prijatého napätia. V tomto prípade bude mať sekundárne vinutie uzemnenie, preto jeho potenciál zodpovedá podobnému indikátoru. Prístrojové transformátory navyše pracujú v podmienkach blízkych skratovým situáciám, pretože majú veľmi miernu úroveň odporu na sekundárnom vedení. Táto nuansa odhaľuje špecifický účel merania prúdových a napäťových transformátorov, ako aj rozdiel v požiadavkách na prevádzkové podmienky.

Ak je teda prevádzka pod hrozbou skratu transformátora silového napätia neprijateľná z dôvodu rizika nehody, potom sa pre konvenčný menič prúdu tento spôsob prevádzky považuje za normálny a bezpečný. Aj keď, samozrejme, takéto transformátory majú aj svoje vlastné hrozby, na zabránenie ktorým sa poskytujú špeciálne ochranné prostriedky.

Princíp činnosti

Elektromagnetická indukcia je základným princípom, na ktorompracovný proces takýchto transformátorov. Ako už bolo uvedené, hlavnými funkčnými prvkami sú magnetický vodič a dve úrovne vinutia. Prvá úroveň je napájaná elektrickým nábojom zo striedavého prúdu a druhá úroveň vykonáva priamo pracovnú funkciu vo forme merania. Keď prúd prechádza závitmi vinutia, dochádza k indukcii.

Ďalej, podľa zákona elektromagnetickej indukcie, ktorý práve určuje účel a princíp činnosti prúdových transformátorov, sú prevádzkové hodnoty pevne stanovené na linke. Používateľ pomocou špeciálneho zariadenia môže určiť charakteristiky magnetického toku - preto sa zaznamenáva frekvencia a napätie zdroja prúdu. Technickým parametrom skúmania charakteristík obvodu bude rýchlosť merania - táto hodnota nie je cieľová, ale je dôležité ju vyhodnotiť pre pochopenie účinnosti samotného transformátora.

Rôzne prúdové transformátory

Existujú tri hlavné kategórie súčasných prevodníkov. Najbežnejšie sú takzvané suché transformátory, v ktorých prvá úroveň vinutia nie je vôbec izolovaná od prvej. Preto parametre sekundárneho prúdu priamo závisia od konverzného faktora.

Populárne sú aj toroidné modely, ktorých dizajn počíta s možnosťou ich inštalácie na kábel alebo zbernicu. Z tohto dôvodu je úplne eliminovaná potreba primárneho vinutia, ktoré je vybavené typickými transformátormi prúdu a napätia. Vymenovanie azariadenie takýchto modelov je určené ich špeciálnym princípom činnosti - v tomto prípade bude primárny prúd pretekať centrálnym vodičom v kryte, čo umožní sekundárnemu vinutiu priamo zaznamenávať výkon. Ale z rôznych dôvodov, vrátane tých, ktoré sú spojené s nízkou presnosťou merania a nespoľahlivým dizajnom, sa takéto modely zriedka používajú na vyhodnotenie súčasných charakteristík. Častejšie sa používajú na účely pomocného ochranného článku v prípade skratu.

Používajú sa aj vysokonapäťové transformátory – plynové a olejové. Zvyčajne sa používajú v špecializovaných projektoch v priemysle.

Transformačný pomer

Pre vyhodnotenie účinnosti samotného transformátora bola zavedená hodnota prepočítavacieho koeficientu. Jeho nominálna hodnota je zvyčajne uvedená v oficiálnej dokumentácii k transformátoru. Tento koeficient udáva pomer primárneho menovitého prúdu k prúdu druhého vinutia. Môže to byť napríklad hodnota 100/5 A. Môže sa dramaticky meniť v závislosti od počtu sekcií s otáčkami.

Treba tiež vziať do úvahy, že nominálny koeficient nie vždy zodpovedá skutočnému. Odchýlka je určená podmienkami, v ktorých sú prúdové transformátory prevádzkované. Účel a princíp činnosti sú do značnej miery určené indikátormi chýb, ale táto nuansa nie je dôvodom na odmietnutie zohľadnenia nominálneho transformačného pomeru. Keď používateľ pozná veľkosť rovnakej chyby, môže ju vyrovnať pomocou špeciálneho elektrického zariadenia.

Inštalácia prúdového transformátora

Najjednoduchšie zbernicové modely transformátorov prakticky nevyžadujú použitie špeciálneho vybavenia a dokonca ani nástrojov. Takéto zariadenie môže inštalovať jeden majster pomocou špeciálnych upínacích armatúr. Štandardné konštrukcie vyžadujú vytvorenie základu, na ktorom sú namontované nosné stojany. Ďalej je pomocou elektrického zvárania pripevnený rám, ktorý bude pôsobiť ako druh elektrickej skrinky na uzavretie potrebného vybavenia. V záverečnej fáze je zariadenie nainštalované. Aký bude súbor technických zariadení, určuje účel súčasného transformátora a vlastnosti jeho budúcej prevádzky. Minimálne je integrovaná infraštruktúra potrebná na vykonávanie meraní obsluhovaných obvodov.

Metódy pripojenia transformátorov

Na uľahčenie postupu pri pripájaní vodičov k zariadeniam ich výrobcovia komponentov označujú – napríklad prúdové relé a transformátory môžu byť označené TAa, TA1, KA1 atď. Vďaka tomuto označeniu budú pracovníci údržby schopní rýchlo a presne spárovať medzi prvkami, ktorými je vybavený prúdový transformátor. Zariadenie, účel a princíp činnosti inštalácie sú v tomto prípade úzko prepojené a ovplyvňujú spôsob pripojenia, no zároveň má obsluhovaná sieť ako taká značný vplyv aj na charakter technickej realizácie prestavby. systém. Napríklad trojfázové vedenia s izolovaným neutrálom umožňujú inštaláciu transformátorov iba na dvochfázy. Táto funkcia je spôsobená skutočnosťou, že siete s rozsahom 6 -35 kV nemajú neutrálny vodič.

Kontrola transformátorov

Súbor overovacích opatrení pozostáva z niekoľkých operácií. V prvom rade ide o vizuálnu obhliadku objektu, pri ktorej sa posudzuje celistvosť konštrukcie, správnosť rovnakého označenia, súlad s pasovými údajmi a pod.. Potom sa zariadenie demagnetizuje - napríklad plynulým zvyšovaním prúd na vinutí prvej úrovne. Potom sa aktuálna hodnota postupne zníži na nulu.

Ďalej sú pripravené hlavné overovacie kroky, ktoré budú predmetom merania prúdových transformátorov. Pri takomto tréningu je dôležité brať do úvahy účel a princíp činnosti, pretože úroveň zaťaženia a ďalšie prevádzkové faktory spôsobujú rôzne hodnoty chýb pri zaznamenávaní charakteristík pracovného prostredia. Samotné overenie zabezpečuje posúdenie súladu polarity svoriek vinutia so štandardnými parametrami, ako aj opravu chýb s ich následným overením s hodnotami uvedenými v pase jednotky.

Bezpečnosť počas prevádzky transformátora

Hlavné nebezpečenstvá pri prevádzke prúdových transformátorov súvisia s kvalitou vinutia. Je dôležité vziať do úvahy, že pod vrstvami závitov pracuje kovová základňa, ktorá vo svojej holej podobe môže predstavovať značnú hrozbu pre personál. Preto je vypracovaný plán údržby, podľa ktorého sa prúdové transformátory pravidelne kontrolujú. Vymenovanie aprincíp činnosti v tomto prípade môže byť zameraný tak na konverziu napätia, ako aj na meranie prúdu. V oboch prípadoch musí personál údržby starostlivo sledovať stav vinutia. Ako bezpečnostné opatrenie sa do pracovnej konštrukcie zavedú skratové skraty a zachová sa aj uzemnenie vodičov vinutia.

Záver

So zvyšujúcim sa prevádzkovým zaťažením elektrického vedenia sa výrazne znižuje životnosť čerpacích staníc. Napriek tomu, že účel prúdového transformátora nesúvisí s transformáciou vysokého napätia, takéto zariadenie je tiež vystavené vážnemu opotrebovaniu. Aby sa zvýšila životnosť takýchto inštalácií, výrobcovia používajú technologicky vyspelejšie materiály ako pre elektromagnetické zariadenia, tak aj pre výrobu rovnakého vinutia. Zároveň sa zdokonaľuje vybavenie meracích relé, v dôsledku čoho sa minimalizuje aj koeficient chyby merania.