A virtamuuntaja (CT) on instrumenttimuuntaja, jonka tarkoitus on alentaa suuret vaihtovirrat ensiöpiirissä pienemmälle, turvallisemmalle, standardoidulle virtatasolle sen toisiopiirissä mittausta, suojaa tai ohjausta varten.
CT-suhde (kutsutaan myös virtasuhteeksi) on ensiövirran ja toisiovirran välinen matemaattinen suhde nimellisissä (tai täyden kuormituksen) olosuhteissa. Toisin sanoen:
CT-suhde = (Ensisijainen virta) : (Toisiovirta)
Esimerkiksi CT mitoitettu 300:5 tarkoittaa, että kun 300 A virtaa ensiöpuolen läpi, toisio tuottaa 5 A. Jos vain 150 A virtaa ensisijaisessa, niin ihannetapauksessa 2,5 A näkyy toisiopuolella (150/300 × 5) lineaarisissa olosuhteissa.
Miksi CT-suhteella on merkitystä – tarkoitukset ja toiminnot
CT-suhde on perustavanlaatuinen, koska se:
Skaalaa suuret virrat turvallisille mittaustasoille Tehojärjestelmien suuria virtoja (satoja tai tuhansia ampeeria) ei voida suoraan käsitellä tyypillisillä mittareilla, releillä tai valvontalaitteilla. CT-suhde varmistaa, että tällaiset suuret virrat pienenevät suhteellisesti (esim. 1 A:ksi tai 5 A:ksi), jotta liitetyt instrumentit voivat mitata ne turvallisesti ja tarkasti.
Säilyttää suhteellisen tarkkuuden yli kantaman edellyttäen Kun virtamuuntaja on suunniteltu ja kuormitettu oikein, CT-toisiovirta pysyy suhteessa ensiövirtaan koko toiminta-alueellaan (määritetyissä tarkkuusrajoissa). Tämä suhteellinen käyttäytyminen mahdollistaa tarkan mittauksen, mittauksen ja suojareleen käytön.
Standardoi instrumentoinnin ja suojauksen liitännän Koska toisiovirrat ovat standardoituja (yleensä 5 A tai 1 A), eri järjestelmien ja asennuksien CT:t voivat tarjota johdonmukaisen tulon mittareille, energia-analysaattoreille, suojareleille ja ohjausjärjestelmille. Tämä helpottaa instrumenttien suunnittelua ja vaihdettavuutta.
CT-suhteen suunnittelu ja huomioiminen
Jotkut CT-suhteisiin liittyvät keskeiset näkökohdat ja varoitukset ovat:
Normaalit toissijaiset arvot Useimmat CT:t tarjoavat vakiotoisiovirrat 5 A tai 1 A, joten CT-suhteet ilmaistaan vastaavasti (esim. 1000:5, 2000:1).
Kierrossuhde vs. virtasuhde CT:n todelliset fyysiset käämit määrittävät kierrossuhteen (ensisijaiset kierrokset: toisiokierrokset). Virtasuhde on käänteisesti verrannollinen kierrossuhteeseen muuntajan periaatteiden mukaisesti (eli useampi kierros toisiossa tuottaa pienemmän toisiovirran samalla ensiövirralla).
Lineaarinen toiminta-alue ja kylläisyys CT:tä on käytettävä sen lineaarisella (tyydyttymättömällä) alueella. Jos ensiövirta ylittää CT:n rakenteen (tai kuormituksen), sydän voi kyllästyä, mikä rikkoo suhteellisuussuhteen ja aiheuttaa mittausvirheitä tai toimintahäiriöitä. CT-suhde on siis valittava niin, että jopa ylikuormituksen tai vikavirtojen aikana CT voi ylläpitää hyväksyttävää suorituskykyä.
Käytännön esimerkki ja seuraukset
Oletetaan, että sähköjärjestelmän linjan nimellisvirta on 1200 A, ja haluamme valvoa sitä standardinmukaisella 5 A:n instrumentaatiolla. Valitsemme CT:n, jonka suhde on 1200:5. Normaalilla kuormituksella CT-sekundääri tuottaa 5 A, mikä on suoraan mitattavissa mittarilla tai releellä. Jos linjavirta kaksinkertaistuu 2400 A:iin vian aikana, CT yrittää tuottaa 10 A (jos se on sen lineaarisella alueella). Suojareleet on asetettu vastaavasti tulkitsemaan tuo 10 A 2400 A ja käynnistämään laukaisutoiminnot. Jos CT:n suhde oli valittu väärin (esim. 2000:5), 2400 A:lla CT saattaa kyllästää tai esittää virheellisen virhetason, mikä johtaa relevirheisiin.
Näin ollen CT-suhde yhdistää todellisen sähköjärjestelmän virrat suoja- ja mittauslaitteiden sisäisiin, hallittavissa oleviin virtoihin.
