Ölçmə və qoruma üçün cərəyan transformatorlarının praktiki müqayisəsi

Müdafiə CT DəqiqliyiQoruma KT dəqiqliyi dəqiq hesablama ilə bağlı deyil, xəta zamanı proqnozlaşdırıla bilən performansla bağlıdır. Onun dəqiqliyi nominal cərəyanının müəyyən edilmiş qatında "kompozit xəta" ilə müəyyən edilir. Ümumi qorunma sinfi5P10.Bu təyinat aşağıdakı kimi bölünür:

• 5: Dəqiqlik həddində kompozit xəta 5%-dən çox olmayacaq.
• P: Bu məktub onu CT Mühafizə sinfi kimi təyin edir.
• 10: Bu Dəqiqlik Limit Faktorudur (ALF). Bu o deməkdir ki, CT təyin olunmuş dəqiqliyini nominal əsas cərəyandan 10 dəfəyə qədər saxlayacaq.

Qısaca desək, 5P10 CT, ilkin cərəyanın normal reytinqindən 10 dəfə yüksək olduqda, röleyə göndərilən siqnalın hələ də ideal dəyərin 5%-i daxilində olduğuna zəmanət verir və rölin düzgün səfər qərarı verməsini təmin edir.

Yük və VA reytinqi

YükVolt-Amper (VA) və ya Ohm (Ω) ilə ölçülən, CT-nin ikincil terminallarına qoşulmuş ümumi elektrik yüküdür. CT-yə qoşulan hər bir cihaz və naqil bu yükə öz töhfəsini verir. CT-nin nominal yükünü aşmaq onun dəqiqliyini aşağı salacaq.

Ümumi yükbütün komponentlərin empedanslarının cəmiikincil dövrədə:

• CT-nin özünün ikincil sarğı müqaviməti.
• CT-ni cihazla birləşdirən aparıcı tellərin müqaviməti.
• Bağlı cihazın daxili empedansı (metr və ya röle).

Ümumi yükün hesablanması:Mühəndis düsturdan istifadə edərək ümumi yükü hesablaya bilər:Ümumi yük (Ω) = CT Sarğı R (Ω) + Tel R (Ω) + Cihaz Z (Ω)Məsələn, CT-nin ikincil sarğı müqaviməti 0,08 Ω, birləşdirən naqillər 0,3 Ω müqavimətə malikdirsə və rölin 0,02 Ω empedansı varsa, ümumi dövrə yükü 0,4 Ω-dir. Düzgün işləməsi üçün bu dəyər CT-nin nominal yükündən az olmalıdır.

Ölçmə CT-ləri adətən aşağı VA reytinqlərinə malikdirlər (məsələn, 2,5 VA, 5 VA), çünki onlar qısa məsafələrdə yüksək empedanslı, az sərfiyyatlı ölçmə cihazlarına qoşulurlar. Qoruyucu CT-lər daha yüksək VA reytinqləri (məsələn, 15 VA, 30 VA) tələb edir, çünki onlar qoruyucu rölin aşağı empedanslı, daha yüksək istehlak rulonlarını, çox vaxt daha uzun kabel xətlərində işləmək üçün kifayət qədər güc təmin etməlidirlər. CT-nin yük dərəcəsinin faktiki dövrə yükü ilə səhv uyğunlaşdırılması həm ölçmə, həm də mühafizə sxemlərində ümumi səhv mənbəyidir.

Diz Nöqtəsinin Gərginliyini Anlamaq

Diz Nöqtəsi Gərginliyi (KPV) müdafiə CT-lərinə xas olan kritik parametrdir. O, nüvəsi doymağa başlamazdan əvvəl CT-nin faydalı işləmə diapazonunun yuxarı həddini müəyyən edir. Bu dəyər yüksək cərəyan xətası zamanı qoruyucu rölin etibarlı siqnal almasını təmin etmək üçün vacibdir.

Mühəndislər KPV-ni ikincil həyəcanverici cərəyana qarşı ikincil həyəcanverici gərginliyi tərtib edən CT-nin həyəcan əyrisindən təyin edirlər. "Diz" bu əyri üzərində nüvənin maqnit xüsusiyyətlərinin kəskin şəkildə dəyişdiyi nöqtədir.

TheIEEE C57.13 standartıbu nöqtənin dəqiq tərifini verir. Boşluğu olmayan əsas KT üçün diz nöqtəsi əyriyə toxunan üfüqi oxla 45 dərəcə bucaq meydana gətirdiyi yerdir. Boşluqlu nüvəli CT üçün bu bucaq 30 dərəcədir. Bu xüsusi nöqtə doyma başlanğıcını qeyd edir.

CT diz nöqtəsi gərginliyindən aşağı işlədikdə, nüvəsi xətti maqnit vəziyyətindədir. Bu, ona qoşulmuş rele üçün nasazlıq cərəyanını dəqiq şəkildə bərpa etməyə imkan verir. Bununla belə, ikincil gərginlik KPV-dən çox olduqda, nüvə doyma səviyyəsinə daxil olur. Çox vaxt nasazlıq zamanı böyük AC cərəyanları və DC ofsetləri ilə idarə olunan doyma CT-ninmaqnitləşmə empedansının əhəmiyyətli dərəcədə azalması. Transformator artıq ilkin cərəyanı ikinci dərəcəli tərəfinə sədaqətlə əks etdirə bilmir.

KPV və qorunma etibarlılığı arasındakı əlaqə birbaşa və vacibdir:

• Diz nöqtəsindən aşağıda:CT nüvəsi xətti işləyir. Qoruyucu rölenin nasaz cərəyanının dəqiq təsvirini təmin edir.
• Diz nöqtəsindən yuxarı:Əsas doymuşdur. Bu, maqnitləşmə cərəyanında və qeyri-xətti əməliyyatda böyük artıma gətirib çıxarır, yəni CT artıq həqiqi nasazlıq cərəyanını dəqiq əks etdirmir.
• Relay əməliyyatı:Qoruyucu relelərin düzgün işləməsi üçün dəqiq siqnal lazımdır. Əgər rele qərar qəbul etməzdən əvvəl CT doymuş olarsa, rele nasazlığın həqiqi ölçüsünü aşkar edə bilməyəcək, bu da gecikmiş səfərə və ya tam işləməməsinə səbəb ola bilər.
• Sistem Təhlükəsizliyi:Buna görə də, CT-nin diz nöqtəsi gərginliyi nasazlıq zamanı gözlənilən maksimum ikincil gərginlikdən kifayət qədər yüksək olmalıdır. Bu, relenin bahalı avadanlıqları qorumaq üçün etibarlı siqnal almasını təmin edir.

Mühəndislər KT-nin ən pis nasazlıq şəraitində doymamış qalmasını təmin etmək üçün tələb olunan KPV-ni hesablayırlar. Bu hesablama üçün sadələşdirilmiş düstur:

Tələb olunan KPV ≥ Əgər × (Rct + Rb)

Harada:

• If= Maksimum ikincil nasazlıq cərəyanı (Amper)
• Rct= CT ikincil sarım müqaviməti (Ohm)
• Rb= Rölenin, naqillərin və birləşmələrin ümumi yükü (Ohm)

Nəhayət, Diz Nöqtəsi Gərginliyi mühafizə CT-nin həddindən artıq elektrik gərginliyi altında təhlükəsizlik funksiyasını yerinə yetirmək qabiliyyətinin əsas göstəricisi kimi xidmət edir.

Cari Transformatorun Lövhənin Təyinatlarının Şifrəsinin Açılması

Cari Transformatorun ad lövhəsi onun performans imkanlarını müəyyən edən yığcam koddan ibarətdir. Bu alfasayısal təyinat mühəndislər üçün stenoqrafiya dilidir və komponentin dəqiqliyini, tətbiqini və əməliyyat məhdudiyyətlərini müəyyən edir. Bu kodları başa düşmək düzgün cihazı seçmək üçün vacibdir.

Ölçmə CT siniflərinin şərh edilməsi (məsələn, 0.2, 0.5S, 1)

Ölçmə CT sinifləri nominal cərəyanda maksimum icazə verilən faiz səhvini təmsil edən bir sıra ilə müəyyən edilir. Daha kiçik bir rəqəm daha yüksək dəqiqlik dərəcəsini göstərir.

• 1-ci sinif:Yüksək dəqiqliyin kritik olmadığı yerlərdə ümumi panel ölçmə üçün uyğundur.
• Sinif 0.5:Kommersiya və sənaye faturalandırma tətbiqləri üçün istifadə olunur.
• Sinif 0.2:Yüksək dəqiqliklə gəlirin ölçülməsi üçün tələb olunur.

Bəzi siniflərə 'S' hərfi daxildir. 0.2S və 0.5S kimi IEC ölçmə CT siniflərində 'S' işarəsi yüksək dəqiqliyi bildirir. Bu xüsusi təsnifat ümumiyyətlə dəqiq ölçmələrin kritik olduğu tarif ölçmə tətbiqlərində, xüsusən də cari diapazonun aşağı hissəsində istifadə olunur.

Mühafizə CT siniflərinin tərcüməsi (məsələn, 5P10, 10P20)

Mühafizə CT sinifləri nasazlıq zamanı davranışlarını təsvir edən üç hissəli koddan istifadə edir. Ümumi bir nümunə5P10.

5P10 kodunu parçalamaq:

• 5: Bu ilk rəqəm dəqiqlik limitində faizlə (5%) maksimum mürəkkəb xətadır.
• P: 5P10 kimi təsnifatda 'P' hərfi 'Müdafiə sinfini' bildirir. Bu, CT-nin dəqiq ölçmə üçün deyil, ilk növbədə qoruyucu ötürücü tətbiqlər üçün nəzərdə tutulduğunu göstərir.
• 10: Bu son rəqəm Dəqiqlik Limit Faktorudur (ALF). Bu o deməkdir ki, CT nominal reytinqindən 10 dəfə çox olan nasazlıq cərəyanına qədər müəyyən edilmiş dəqiqliyini qoruyacaqdır.

Eynilə, a10P20CT sinifinin 10% kompozit xəta həddi və Dəqiqlik Limit Faktoru var20. 10P20 kimi təyinatda '20' rəqəmi dəqiqlik həddi amilini bildirir. Bu amil cərəyanın nominal dəyərindən 20 dəfə çox olduqda transformatorun xətasının məqbul həddə qalacağını göstərir. Bu qabiliyyət ağır qısaqapanma şəraitində qoruyucu relelərin düzgün işləməsini təmin etmək üçün çox vacibdir.

Tətbiq Bələdçisi: CT-nin Tapşırığa uyğunlaşdırılması

Müvafiq Cərəyan Transformatorunun seçilməsi üstünlük məsələsi deyil, tətbiqin diktə etdiyi tələbdir. Ölçmə CT maliyyə əməliyyatları üçün lazım olan dəqiqliyi təmin edir, qoruma CT isə aktivlərin təhlükəsizliyi üçün tələb olunan etibarlılığı təmin edir. Hər bir növün harada tətbiq olunacağını başa düşmək elektrik sisteminin düzgün dizaynı və işləməsi üçün əsasdır.

Ölçmə CT-dən nə vaxt istifadə edilməlidir

Mühəndislər elektrik istehlakının dəqiq izlənməsinin əsas məqsəd olduğu hər hansı bir tətbiqdə ölçmə CT-dən istifadə etməlidirlər. Bu cihazlar dəqiq hesablama və enerji idarəetməsinin əsasını təşkil edir. Onların dizaynı normal yük şəraitində yüksək dəqiqliyə üstünlük verir.

Ölçmə CT-ləri üçün əsas tətbiqlərə aşağıdakılar daxildir:

• Gəlir və Tarif Ölçmə: Kommunal xidmətlər yaşayış, kommersiya və sənaye müştərilərini hesablamaq üçün yüksək dəqiqlikli CT-lərdən (məsələn, Class 0.2S, 0.5S) istifadə edir. Dəqiqlik ədalətli və düzgün maliyyə əməliyyatlarını təmin edir.
• Enerji İdarəetmə Sistemləri (EMS): Obyektlər bu CT-lərdən müxtəlif şöbələr və ya avadanlıq parçaları üzrə enerji istehlakına nəzarət etmək üçün istifadə edir. Bu məlumatlar səmərəsizliyi müəyyən etməyə və enerji istifadəsini optimallaşdırmağa kömək edir.
• Enerji Keyfiyyətinin Təhlili: Enerji keyfiyyəti analizatorları harmoniklər və gərginliyin azalması kimi problemlərin diaqnostikası üçün dəqiq giriş tələb edir. Bu ölçmələr üçün, xüsusilə orta gərginlikli sistemlərdə, alət transformatorunun tezlik reaksiyası vacibdir. Müasir analizatorların etibarlı məlumatlara ehtiyacı ola bilər9 kHz-ə qədər, tam harmonik spektri tutmaq üçün tələb olunan tezlik optimallaşdırılmış transformatorlar.

Seçim haqqında qeyd:Güc sayğacı və ya analizator üçün CT seçərkən bir neçə amil çox vacibdir.

• Çıxış Uyğunluğu: CT-nin çıxışı (məsələn, 333mV, 5A) sayğacın giriş tələblərinə uyğun olmalıdır.
• Yük ölçüsü: Dəqiqliyi qorumaq üçün CT-nin amper diapazonu gözlənilən yükə uyğun olmalıdır.
• Fiziki uyğunluq: CT fiziki olaraq keçiricinin ətrafına uyğun olmalıdır. Flexible Rogowski rulonları böyük şinlər və ya dar yerlər üçün praktik həlldir.
• Dəqiqlik: Ödəniş üçün 0,5% və ya daha yüksək dəqiqlik standartdır. Ümumi monitorinq üçün 1% kifayət ola bilər.

Qoruyucu CT-dən nə vaxt istifadə edilməlidir

Mühəndislər əsas məqsəd personalı və avadanlığı həddindən artıq cərəyan və nasazlıqlardan qorumaq olduğu yerdə mühafizə CT-dən istifadə etməlidirlər. Bu CT-lər ekstremal elektrik hadisələri zamanı işləmək üçün nəzərdə tutulmuşdur və qoruyucu rele üçün etibarlı siqnal təmin edir.

Müdafiə CT-ləri üçün ümumi tətbiqlərə aşağıdakılar daxildir:

• Həddindən artıq cərəyan və torpaq qüsurundan qorunma: Bu CT-lər faza və ya torpaq xətalarını aşkar edən rölelərə (məsələn, ANSI Cihazı 50/51) siqnal verir. Daha sonra rele nasazlığı təcrid etmək üçün elektrik açarını işə salır. Orta gərginlikli keçid qurğularında, xüsusi istifadə edərəksıfır ardıcıl CTTorpaqdan qorunmaq üçün çox vaxt qalıq bir əlaqə üzərində tövsiyə olunurüç fazalı CT. Mühərrikin işə salınması zamanı qeyri-bərabər doyma və ya faza nasazlığı səbəbindən qalıq əlaqə saxta səfərlərə səbəb ola bilər.
• Diferensial Müdafiə: Bu sxem qorunan zonaya daxil olan və çıxan cərəyanları müqayisə edərək transformatorlar və generatorlar kimi əsas aktivləri qoruyur. Bu, uyğunlaşdırılmış qoruyucu CT dəstlərini tələb edir.Müasir rəqəmsal relelərproqram parametrləri vasitəsilə müxtəlif CT bağlantılarını (Wye və ya Delta) və faza sürüşmələrini kompensasiya edə bilər, bu mürəkkəb sxemlərdə əhəmiyyətli rahatlıq təklif edir.
• Məsafə Mühafizəsi: Ötürmə xətlərində istifadə edilən bu sxem nasazlığa qarşı empedansı ölçmək üçün mühafizə CT-lərinə əsaslanır. CT saturasiyası bu ölçməni təhrif edə bilər, bu da relenin nasazlığın yerini yanlış qiymətləndirməsinə səbəb olur. Buna görə də, KT ölçmə müddəti ərzində doymamaq üçün dizayn edilməlidir.

ANSI C57.13-ə uyğun olaraq standart qoruyucu CT-yə qədər dözməlidir20 dəfənasazlıq zamanı onun nominal cərəyanı. Bu, ən vacib məqamda releyə lazımlı siqnal ötürməsini təmin edir.

Yanlış seçimin yüksək qiyməti

Səhv tipli KT-nin istifadəsi ciddi nəticələrə səbəb olan kritik bir səhvdir. Ölçmə və mühafizə CT-ləri arasındakı funksional fərqlər bir-birini əvəz edə bilməz və uyğunsuzluq təhlükəli və bahalı nəticələrə səbəb ola bilər.

• Qoruma üçün Ölçmə CT-dən istifadə: Bu ən təhlükəli səhvdir. Ölçmə CT, sayğacı qorumaq üçün aşağı həddindən artıq cərəyanlarda doymaq üçün nəzərdə tutulmuşdur. Böyük bir nasazlıq zamanı o, demək olar ki, dərhal doyacaq. Doymuş CT yüksək nasazlıq cərəyanını bərpa edə bilməyəcək və qoruyucu rele hadisənin əsl miqyasını görməyəcək. Bu, ləngimə səfərinə və ya tam işləməməsinə səbəb ola bilər, nəticədə avadanlığın fəlakətli zədələnməsi, yanğın və personal üçün risk ola bilər. Məsələn, CT-nin doyması transformatorun diferensial mühafizəsi relesinə səbəb ola bilərsəhv işləmək, xarici nasazlıq zamanı arzuolunmaz səfərə gətirib çıxarır.
• Ölçmə üçün Qoruma CT-dən istifadə: Bu seçim maliyyə qeyri-dəqiqliyinə gətirib çıxarır. Mühafizə CT normal iş cərəyanlarında dəqiqlik üçün nəzərdə tutulmayıb. Onun dəqiqlik sinfi (məsələn, 5P10) əksər sistemlərin işlədiyi miqyasda deyil, reytinqinin yüksək qatlarında performansa zəmanət verir. Hesablama üçün istifadə etmək bir ölçü ilə qum dənəsini ölçməyə bənzəyir. Nəticədə ortaya çıxan enerji fakturaları qeyri-dəqiq olacaq və bu, kommunal xidmətlər üçün gəlir itkisinə və ya istehlakçının həddindən artıq yüklənməsinə səbəb olacaq.

Kritik Uğursuzluq Ssenarisi:Məsafədən qorunma sxemlərində KT doyması relenin a ölçməsinə səbəb olurdaha yüksək empedansfaktiki dəyərdən çoxdur. Bu, relenin qoruyucu imkanlarını effektiv şəkildə qısaldır. Dərhal aradan qaldırılmalı olan nasazlıq daha uzaq bir nasazlıq kimi görünə bilər ki, bu da səfərin gecikməsinə səbəb olur. Bu gecikmə elektrik sistemindəki gərginliyi uzadır və geniş yayılmış zədələnmə potensialını artırır.

Nəhayət, səhv CT seçiminin dəyəri komponentin özünün qiymətindən çox kənara çıxır. Bu, avadanlığın dağıdılması, əməliyyatın dayandırılması, qeyri-dəqiq maliyyə qeydləri və təhlükəsizliyin pozulması ilə özünü göstərir.

Bir CT həm ölçmə, həm də mühafizəyə xidmət edə bilərmi?

Ölçmə və mühafizə CT-lərinin fərqli dizaynları olsa da, mühəndislər bəzən hər iki funksiyanı yerinə yetirmək üçün tək cihaz tələb edirlər. Bu ehtiyac xüsusi ikili təyinatlı transformatorların inkişafına gətirib çıxardı, lakin onlar xüsusi güzəştlərlə gəlirlər.

İki Məqsədli (Class X) CT

kimi tanınan xüsusi kateqoriyaX sinfi və ya PS sinif cərəyan transformatoru, həm ölçmə, həm də qoruma rollarına xidmət edə bilər. Bu cihazlar 5P10 kimi standart dəqiqlik sinifləri ilə müəyyən edilmir. Bunun əvəzinə, onların performansı mühəndisin onların xüsusi mühafizə sxeminə uyğunluğunu yoxlamaq üçün istifadə etdiyi əsas parametrlər toplusu ilə müəyyən edilir.

IEC standartlarına uyğun olaraq, X sinif CT-nin performansı aşağıdakılarla müəyyən edilir:

• Nominal ilkin cərəyan
• Dönüş nisbəti
• Diz nöqtəsi gərginliyi (KPV)
• Göstərilən gərginlikdə maqnitləşmə cərəyanı
• 75 ° C-də ikincil sarım müqaviməti

Bu xüsusiyyətlər cihaza normal şəraitdə ölçmə üçün yüksək dəqiqlik təklif etməyə imkan verir, eyni zamanda nasazlıqlar zamanı etibarlı rele işləməsi üçün proqnozlaşdırıla bilən diz nöqtəsi gərginliyini təmin edir. Onlar tez-tez performansın dəqiq bilinməli olduğu yüksək empedanslı diferensial qorunma sxemlərində istifadə olunur.

Praktiki Məhdudiyyətlər və Mübadilələr

Sinif X CT-lərin mövcudluğuna baxmayaraq, həm ölçmə, həm də qorunma üçün bir cihazdan istifadə etməkdən tez-tez qaçınılır. Hər iki funksiyanın əsaslı şəkildə ziddiyyətli tələbləri var.

Ölçmə CT həssas sayğacları qorumaq üçün erkən doymaq üçün nəzərdə tutulmuşdur. Amühafizə CT nəzərdə tutulmuşdurbir rölin bir nasazlığı aşkarlaya bilməsini təmin etmək üçün doymaya müqavimət göstərmək. İkili məqsədli KT bu iki əks məqsəd arasında güzəştə getməlidir.

Bu kompromis o deməkdir ki, ikili təyinatlı CT nə vəzifəni, nə də xüsusi bölməni yerinə yetirə bilməz. Dizayn daha mürəkkəb və bahalı olur. Əksər proqramlar üçün iki ayrı, ixtisaslaşmış CT-nin quraşdırılması - biri ölçmə üçün, digəri isə mühafizə üçün - daha etibarlı və sərfəli həll yoludur. Bu yanaşma təmin edir ki, həm dəfaktura sistemivə təhlükəsizlik sistemi güzəştə getmədən işləyir.

---

Arasında seçimölçmə və mühafizə CT-ləriəməliyyat prioritetinə əsaslanan dəqiq qərardır. Biri hesablaşma üçün dəqiqliyi təmin edir, digəri isə nasazlıq zamanı etibarlılığı təmin edir. Düzgün növün seçilməsi sistemin təhlükəsizliyi, maliyyə dəqiqliyi və avadanlığın uzunömürlülüyü üçün müzakirə olunmur. Mühəndislər həmişə CT-nin spesifikasiyalarını qoşulmuş cihazın ehtiyacları ilə çarpaz istinad etməlidirlər.

Ayekun yoxlama siyahısıdaxildir:

1. İlkin cərəyanı təyin edin: CT nisbətini maksimum yükə uyğunlaşdırın.
2. Yükü hesablayın: Bütün qoşulmuş komponentlərin yükünü cəmləyin.
3. Dəqiqlik Sinifini yoxlayın: Ölçmə və ya mühafizə üçün düzgün sinfi seçin.

Tez-tez verilən suallar

CT-nin ikincil dövrəsi açıq qaldıqda nə baş verir?

Açıq ikincili dövrə təhlükəli yüksək gərginlik yaradır. Birincil cərəyan nüvəni doyuran maqnitləşmə cərəyanına çevrilir. Bu vəziyyət KT-ni məhv edə bilər və ciddi şok riski yaradır.

Əvvəlcə təhlükəsizlik:Hər hansı bir aləti dövrədən ayırmazdan əvvəl həmişə ikincil terminalları qısa qapandırın.

Mühəndislər düzgün CT nisbətini necə seçirlər?

Mühəndislər sistemin normal maksimum cərəyanının CT-nin əsas reytinqinə yaxın olduğu nisbəti seçirlər. Bu seçim CT-nin ən dəqiq diapazonda işləməsini təmin edir. Məsələn, 90A yük 100:5A CT ilə yaxşı işləyir.

Ölçmə KT niyə qorunmaq üçün təhlükəlidir?

Ölçmə CT xəta zamanı tez doyur. Qoruyucu röleyə əsl nasazlıq cərəyanını bildirə bilməz. Daha sonra rele açarı işə sala bilmir və bu, avadanlıqların məhvinə və ciddi təhlükəsizlik təhlükələrinə səbəb olur.

Bir CT həm ölçmə, həm də mühafizə xidmətini göstərə bilərmi?

Xüsusi Class X CT-lər hər iki rola xidmət edə bilər, lakin onların dizaynı kompromisdir. Optimal təhlükəsizlik və dəqiqlik üçün mühəndislər adətən iki ayrı, xüsusi CT quraşdırırlar - biri ölçmə, digəri isə mühafizə üçün.