A voolutrafo (CT) on mõõtemuundur, mille eesmärk on vähendada primaarahela suurte vahelduvvoolude mõõtmist, kaitset või juhtimist sekundaarahelas väiksemale, ohutumale standardiseeritud voolutasemele.
CT suhe (nimetatakse ka voolusuheks) on matemaatiline seos primaarvoolu ja sekundaarvoolu vahel nimitingimustel (või täiskoormusel). Teisisõnu:
CT suhe = (primaarvool) : (sekundaarvool)
Näiteks CT arvestusega 300:5 tähendab, et kui primaarpoolt voolab läbi 300 A, annab sekundaarvool 5 A. Kui primaarvoolus voolab ainult 150 A, siis ideaaljuhul kuvatakse lineaarsetes tingimustes sekundaarvoolu (150/300 × 5) 2,5 A.
Miks CT suhe on oluline – eesmärgid ja funktsioonid
CT suhe on oluline, kuna see:
Skaalab kõrged voolud ohututele mõõtmistasemetele Elektrisüsteemide kõrgeid voolusid (sadu või tuhandeid ampreid) ei saa tüüpiliste arvestite, releede ega seireseadmetega otseselt käsitleda. CT suhe tagab selliste suurte voolude proportsionaalse vähendamise (nt 1 A või 5 A), et ühendatud instrumendid saaksid neid ohutult ja täpselt mõõta.
Säilitab proportsionaalse täpsuse üle ulatuse tingimusel voolutrafo on korralikult konstrueeritud ja koormatud, jääb CT sekundaarvool proportsionaalseks primaarvooluga kogu selle tööpiirkonnas (määratud täpsuse piires). See proportsionaalne käitumine võimaldab täpset mõõtmist, mõõtmist ja kaitserelee tööd.
Standardiseerib mõõteriistade ja kaitse liidese Kuna sekundaarvoolud on standardiseeritud (tavaliselt 5 A või 1 A), võivad erinevate süsteemide ja paigaldiste CT-d esitada ühtlast sisendit arvestitele, energiaanalüsaatoritele, kaitsereleedele ja juhtimissüsteemidele. See muudab mõõteriistade disaini ja vahetatavuse lihtsamaks.
CT suhte kavandamine ja kaalutlused
Mõned CT suhtarvudega seotud peamised aspektid ja hoiatused on järgmised:
Standardsed sekundaarväärtused Enamik CT-sid annab standardse sekundaarvoolu 5 A või 1 A, seega väljendatakse CT suhteid vastavalt (nt 1000:5, 2000:1).
Pöörete suhe vs. voolusuhe CT tegelikud füüsilised mähised määravad pöörete suhte (esmased pöörded: sekundaarpöörded). Voolusuhe on pöördvõrdeline pöörete suhtega, järgides trafo põhimõtteid (st rohkem pööreid sekundaarvoolus annab sama primaarvoolu korral madalama sekundaarvoolu).
Lineaarne töövahemik ja küllastus CT peab töötama selle lineaarse (küllastumata) vahemikus. Kui primaarvool ületab CT konstruktsiooni (või koormuse), võib südamik küllastuda, rikkudes proportsionaalse suhte ja põhjustades mõõtmisvigu või talitlushäireid. Seega tuleb CT suhe valida nii, et isegi ülekoormuste või rikkevoolude korral suudaks CT säilitada vastuvõetava jõudluse.
Praktiline näide ja tagajärjed
Oletame, et elektrisüsteemi liini nimivool on 1200 A ja me tahame seda jälgida standardsete 5 A mõõteriistade abil. Valime CT suhtega 1200:5. Tavalise koormuse korral toodab CT sekundaarvoolu 5 A, mis on mõõturi või relee abil otse mõõdetav. Kui liinivool kahekordistub tõrke ajal 2400 A-ni, proovib CT toota 10 A (kui see jääb selle lineaarsesse vahemikku). Kaitsereleed on vastavalt seadistatud tõlgendama seda 10 A kui 2400 A ja käivitama väljalülitustoiminguid. Kui CT suhe oli valesti valitud (nt 2000:5), võib 2400 A juures CT tõrketaseme küllastuda või valesti esitada, mis toob kaasa relee tõrkeid.
Seega seob CT suhe reaalmaailma toitesüsteemi voolud kaitse- ja mõõteseadmete sisemiste juhitavate vooludega.
