Indledning
Strømtransformatorer (CT'er) og spændingstransformatorer (VT'er), også kaldet potentialtransformatorer (PT'er), er vigtige komponenter i elektriske kraftsystemer. Begge er instrumenttransformatorer, hvilket betyder, at de omdanner elektriske mængder til sikrere, målbare værdier for målere, overvågningsudstyr, beskyttelsesrelæer og kontrolsystemer.
Selvom de har lignende formål, er en strømtransformator og en spændingstransformator designet til at måle forskellige elektriske størrelser. En CT måler strøm, mens en VT måler spænding. Det er vigtigt at forstå forskellen mellem dem, når du vælger transformere til strømfordeling, elektrisk måling, koblingsudstyr og beskyttelsesapplikationer.
Hvad er en strømtransformer?
En strømtransformator er en instrumenttransformator designet til at reducere en høj primærstrøm til en lavere sekundærstrøm, der sikkert kan måles af elektriske målere eller bruges af beskyttelsesanordninger.
For eksempel kan en CT have et forhold på 400/5A. Det betyder, at når den primære strøm er 400 A, er den sekundære strøm cirka 5 A under nominelle driftsforhold.
En strømtransformator er normalt forbundet i serie med den elektriske leder, der fører den strøm, der måles. Dens primære side bærer systemstrømmen, mens den sekundære side leverer en reduceret strøm til måle- eller beskyttelsesudstyr.
CT'er er meget udbredt i:
* Energimåling
* Amperemeter systemer
* Strømovervågning
* Beskyttelsesrelæer
* Koblingsudstyr
* Industrielt elektrisk udstyr
* Strømfordelingssystemer
En vigtig sikkerhedsegenskab ved en CT er, at dens sekundære kredsløb ikke bør efterlades åben, mens strømmen løber gennem den primære. En åben CT-sekundær kan resultere i farlig højspænding.
Hvad er en spændingstransformator?
En spændingstransformator er designet til at reducere en høj systemspænding til en lavere, standardiseret spænding, der er egnet til måling, overvågning og beskyttelse.
For eksempel kan en VT transformere en høj primær spænding til en sekundær spænding på 100 V eller en anden specificeret værdi. Dette gør det muligt for målere og beskyttelsesrelæer at arbejde med en meget lavere spænding end den faktiske systemspænding.
I modsætning til en CT er en spændingstransformator forbundet parallelt med det elektriske system i stedet for i serie.
Spændingstransformatorer bruges almindeligvis til:
* Spændingsmåling
* Energimåling
* Beskyttelsessystemer
* Strømkvalitetsovervågning
* Elektriske styresystemer
* Koblingsudstyr
* Høj-spændings- og mellemspændingssystemer-
Nøgleforskel mellem CT og VT
Den enkleste måde at forstå forskellen på er, at en CT transformerer strøm, mens en VT transformerer spænding.
- Feature Current Transformer Spændingstransformer
- Hovedmåling Strømspænding
- Tilslutning Serie Parallel
- Primær mængde Høj strøm Højspænding
- Sekundær størrelse Lav strøm Lav spænding
- Typisk sekundær 1 A eller 5 A Almindeligvis omkring 100 V eller specificeret værdi
- Hovedanvendelser Strømmåling og beskyttelse Spændingsmåling og beskyttelse
- Hovedsikkerhedsproblem Sekundær åbent kredsløb Sekundær kortslutning/overstrøm
De nøjagtige klassificeringer og tilslutningsmetoder afhænger af transformatordesignet og det elektriske system.
Forskel i driftsprincip
Både CT'er og VT'er fungerer i henhold til elektromagnetisk induktion, men deres design og tilsigtede driftsbetingelser er forskellige.
En CT er designet således, at den primære strøm producerer magnetisk flux i sin kerne, som inducerer en proportional sekundær strøm. CT'en giver derfor en elektrisk isoleret og reduceret repræsentation af primærstrømmen.
En VT fungerer mere som en konventionel transformer. Den primære vikling er forbundet over systemspændingen, og elektromagnetisk induktion producerer en proportional sekundær spænding.
Transformatorforholdet bestemmer forholdet mellem primære og sekundære størrelser.
Forskel i forbindelse
Forbindelse er en anden stor forskel.
En CT er normalt forbundet i serie med lederen. Strømmen, der løber gennem den primære leder, passerer også gennem CT-primærkredsen.
En VT er forbundet over spændingskilden eller det elektriske kredsløb. Det fungerer derfor parallelt med systemet.
Denne forskel er vigtig under installationen. Forkert tilslutning kan resultere i unøjagtige målinger, beskadigelse af udstyr eller usikre driftsforhold.
Forskel i applikationer
CT'er er særligt vigtige, når systemstrømmen er for høj til, at et måleinstrument eller relæ kan tilsluttes direkte.
For eksempel kan et industrielt distributionssystem bære hundreder eller tusinder af ampere. En måler kan normalt ikke tilsluttes direkte til et så højt-strømkredsløb. En CT kan konvertere strømmen til en lavere sekundær strøm, der passer til måleren.
VI'er og PT'er bruges, når systemspændingen er for høj til, at måleudstyr kan tilsluttes direkte. En VT reducerer spændingen til et mere sikkert og standardiseret måleniveau.
I mange koblingsanlæg er CT'er og VT'er installeret sammen. CT'en giver strøminformation, mens VT'en giver spændingsinformation. Beskyttelsesrelæer kan bruge begge signaler til at bestemme systemforhold og detektere unormale driftsforhold.
CT og VT i Energimåling
Begge transformere kan bruges til elektrisk energimåling.
En CT leverer strøminformation til en energimåler, mens en VT leverer spændingsinformation. Måleren kan bruge disse signaler til at beregne elektriske parametre som effekt og energi.
I et tre-faset højspændingssystem- kan både CT'er og VT'er være påkrævet, fordi den faktiske systemstrøm og spænding er for høj til direkte forbindelse til standardmåleudstyr.
Transformatorens nøjagtighedsklasse er vigtig i disse applikationer, fordi transformatorfejl kan påvirke nøjagtigheden af den endelige måling.
CT og VT i beskyttelsessystemer
CT'er og VT'er spiller også en vigtig rolle i elektrisk beskyttelse.
Beskyttelsesrelæer har brug for information om systemstrøm og spænding for at identificere unormale forhold. CT'er giver strømsignaler, mens VT'er giver spændingssignaler.
For eksempel kan for høj strøm indikere en overbelastning eller kortslutning-. Spændingsoplysninger kan hjælpe beskyttelsesudstyr med at identificere underspænding, overspænding eller andre unormale systemforhold.
Den transformer, der er valgt til beskyttelse, skal have specifikationer, der passer til de påtænkte relæ- og systemkrav.
Sådan vælger du mellem en CT og VT
Valget afhænger primært af, hvilken elektrisk størrelse der skal måles.
Vælg en strømtransformator, når du skal:
* Mål høj elektrisk strøm
* Giv strøminput til en måler
* Forsyner strømsignaler til et beskyttelsesrelæ
* Overvåg industrielle belastninger
* Mål strøm i koblingsanlæg eller distributionssystemer
Vælg en spændingstransformator, når du skal:
* Mål høj systemspænding
* Giv spændingsindgang til en måler
* Forsyner spændingssignaler til beskyttelsesudstyr
* Overvåg mellem- eller høj-spændingssystemer
* Isoler måleudstyr fra høj systemspænding
I nogle applikationer er begge typer påkrævet.
Konklusion
Den største forskel mellem en strømtransformator og en spændingstransformator er den elektriske mængde, de transformerer. En CT reducerer høj strøm til en lavere sekundær strøm, mens en VT reducerer høj spænding til en lavere sekundær spænding.
CT'er er generelt forbundet i serie og bruges i vid udstrækning til strømmåling og beskyttelse. VT'er er forbundet parallelt og bruges primært til spændingsmåling og beskyttelse.
Til strømfordeling, koblingsudstyr, industrielt udstyr og energimåling kræver valg af den korrekte instrumenttransformer omhyggelig overvejelse af systemspænding, strøm, forhold, nøjagtighed, belastning, isolationskrav og det tilsluttede udstyr. Følg altid producentens installationsanvisninger og gældende elektriske sikkerhedskrav.