вступ
Трансформатори струму (CT) і трансформатори напруги (VT), також звані трансформаторами потенціалу (PT), є важливими компонентами в системах електроенергії. Обидва є вимірювальними трансформаторами, що означає, що вони перетворюють електричні величини в більш безпечні, вимірювані значення для лічильників, контрольного обладнання, реле захисту та систем керування.
Незважаючи на схоже призначення, трансформатор струму та трансформатор напруги призначені для вимірювання різних електричних величин. КТ вимірює струм, тоді як ТН вимірює напругу. Розуміння різниці між ними має важливе значення при виборі трансформаторів для розподілу електроенергії, вимірювання електроенергії, розподільних пристроїв і захисту.
Що таке трансформатор струму?
Трансформатор струму — це приладовий трансформатор, призначений для зменшення високого первинного струму до нижчого вторинного струму, який можна безпечно вимірювати електричними лічильниками або використовувати захисними пристроями.
Наприклад, КТ може мати співвідношення 400/5A. Це означає, що коли первинний струм становить 400 А, вторинний струм становить приблизно 5 А за номінальних робочих умов.
Трансформатор струму зазвичай з'єднується послідовно з електричним провідником, по якому проходить вимірюваний струм. Його первинна сторона переносить системний струм, тоді як вторинна сторона подає знижений струм до вимірювального або захисного обладнання.
КТ широко використовуються в:
* Облік електроенергії
* Амперметричні системи
* Моніторинг потужності
* Реле захисту
* Розподільні пристрої
* Промислове електрообладнання
* Системи розподілу електроенергії
Однією з важливих характеристик безпеки ТТ є те, що його вторинне коло не можна залишати відкритим, поки струм протікає через первинну. Розрив вторинної обмотки ТТ може призвести до небезпечної високої напруги.
Що таке трансформатор напруги?
Трансформатор напруги призначений для зниження високої напруги системи до нижчої стандартизованої напруги, придатної для вимірювання, моніторингу та захисту.
Наприклад, VT може перетворювати високу первинну напругу у вторинну напругу 100 В або інше задане значення. Це дозволяє лічильникам і реле захисту працювати з напругою, набагато нижчою, ніж фактична напруга системи.
На відміну від КТ, трансформатор напруги підключається паралельно до електричної системи, а не послідовно.
Трансформатори напруги зазвичай використовуються для:
* Вимірювання напруги
* Облік електроенергії
* Системи захисту
* Моніторинг якості електроенергії
* Електричні системи управління
* Розподільні пристрої
* Системи високої-та середньої-напруги
Ключова різниця між КТ і ШТ
Найпростіший спосіб зрозуміти різницю полягає в тому, що КТ перетворює струм, а ТН перетворює напругу.
- Характеристика Трансформатор струму Трансформатор напруги
- Основний струм вимірювання Напруга
- Послідовне паралельне з'єднання
- Первинна величина Сильний струм Висока напруга
- Вторинна кількість Низький струм Низька напруга
- Типовий вторинний 1 А або 5 А Зазвичай близько 100 В або вказане значення
- Основні програми Вимірювання струму та захист Вимірювання напруги та захист
- Основна проблема безпеки Вторинний розрив ланцюга Вторинний короткий замикання/перевантаження по струму
Точні параметри та методи підключення залежать від конструкції трансформатора та електричної системи.
Різниця в принципі дії
І трансформатори струму, і трансформатори струму працюють відповідно до електромагнітної індукції, але їх конструкції та передбачувані умови роботи відрізняються.
КТ сконструйований таким чином, що первинний струм створює магнітний потік у своєму сердечнику, який індукує пропорційний вторинний струм. Тому КТ забезпечує електрично ізольоване та зменшене представлення первинного струму.
VT працює більше як звичайний трансформатор. Первинна обмотка підключена до напруги системи, а електромагнітна індукція створює пропорційну вторинну напругу.
Коефіцієнт трансформації визначає співвідношення між первинними та вторинними величинами.
Різниця в підключенні
Підключення є ще однією важливою відмінністю.
КТ зазвичай підключається послідовно з провідником. Струм, який протікає через первинний провідник, також проходить через первинне коло трансформатора трансформатора.
ТН підключається до джерела напруги або електричного кола. Тому він працює паралельно з системою.
Ця відмінність важлива під час встановлення. Неправильне підключення може призвести до неточних вимірювань, пошкодження обладнання або небезпечних умов експлуатації.
Різниця в програмах
ТТ особливо важливі, коли струм системи занадто великий для прямого підключення вимірювального приладу або реле.
Наприклад, промислова система розподілу може передавати сотні або тисячі ампер. Зазвичай лічильник не можна під’єднати безпосередньо до такого -ланцюга струму. ТТ може перетворювати струм у нижчий вторинний струм, придатний для лічильника.
VI та PT використовуються, коли напруга системи занадто висока для прямого підключення вимірювального обладнання. ТН знижує напругу до більш безпечного та стандартизованого рівня вимірювання.
У багатьох системах розподільних пристроїв ТТ і ТН встановлюються разом. CT надає інформацію про струм, тоді як VT надає інформацію про напругу. Реле захисту можуть використовувати обидва сигнали для визначення стану системи та виявлення ненормальних умов роботи.
CT і VT у вимірюванні енергії
Обидва трансформатори можна використовувати для вимірювання електроенергії.
ТТ передає інформацію про струм до лічильника енергії, тоді як ТН подає інформацію про напругу. Лічильник може використовувати ці сигнали для розрахунку електричних параметрів, таких як потужність і енергія.
У три{0}}системі високої-напруги можуть знадобитися як трансформатори струму, так і трансформатори напруги, оскільки фактичні струм і напруга системи зависокі для прямого підключення до стандартного вимірювального обладнання.
Клас точності трансформатора важливий у цих програмах, оскільки помилки трансформатора можуть вплинути на точність остаточного вимірювання.
ТТ і ТН в системах захисту
CT і VT також відіграють важливу роль в електричному захисті.
Реле захисту потребують інформації про струм і напругу системи, щоб визначити ненормальні умови. ТТ забезпечують сигнали струму, тоді як ТН забезпечують сигнали напруги.
Наприклад, надмірний струм може свідчити про перевантаження або коротке-замикання. Інформація про напругу може допомогти захисному обладнанню визначити низьку напругу, перенапругу або інші ненормальні умови системи.
Трансформатор, обраний для захисту, повинен мати технічні характеристики, що відповідають передбачуваному реле та системним вимогам.
Як вибрати між КТ і ШТ
Вибір залежить насамперед від того, яку електричну величину необхідно виміряти.
Виберіть трансформатор струму, коли вам необхідно:
* Вимірювання високого електричного струму
* Забезпечте введення струму в лічильник
* Подача струмових сигналів на реле захисту
* Моніторинг промислових навантажень
* Вимірювання струму в розподільних пристроях або системах розподілу
Вибирайте трансформатор напруги, коли вам необхідно:
* Вимірювання високої напруги системи
* Забезпечте введення напруги в лічильник
* Подача сигналів напруги на засоби захисту
* Контролюйте системи середньої- або високої-напруги
* Ізолюйте вимірювальне обладнання від високої напруги системи
У деяких програмах потрібні обидва типи.
Висновок
Основною відмінністю між трансформатором струму та трансформатором напруги є електрична величина, яку вони перетворюють. ТТ знижує високий струм до нижчого вторинного струму, тоді як VT знижує високу напругу до нижчої вторинної напруги.
КТ, як правило, з'єднані послідовно і широко використовуються для вимірювання струму та захисту. ТН з'єднуються паралельно і в основному використовуються для вимірювання напруги та захисту.
Для розподілу електроенергії, розподільних пристроїв, промислового обладнання та вимірювання енергії вибір правильного вимірювального трансформатора вимагає ретельного розгляду системної напруги, струму, співвідношення, точності, навантаження, вимог до ізоляції та підключеного обладнання. Завжди дотримуйтесь інструкцій виробника щодо встановлення та відповідних вимог електробезпеки.