A strujni transformator (CT) je instrumentalni transformator čija je svrha smanjiti velike izmjenične struje u primarnom krugu na manju, sigurniju, standardiziranu razinu struje u sekundarnom krugu za mjerenje, zaštitu ili kontrolu.
CT omjer (također nazvan omjer struje) je matematički odnos između primarne struje i sekundarne struje pod nazivnim (ili punim opterećenjem) uvjetima. Drugim riječima:
Na primjer, CT ocijenjen 300:5 znači da kada 300 A teče kroz primarnu stranu, sekundar će proizvesti 5 A. Ako samo 150 A teče u primarnoj struji, tada se idealno pojavljuje 2,5 A u sekundaru (150/300 × 5) pod linearnim uvjetima.
Zašto je CT omjer bitan — svrhe i funkcije
CT omjer je temeljan jer:
Smjeruje visoke struje na sigurne razine mjerenja Visoke struje u elektroenergetskim sustavima (stotine ili tisuće ampera) ne mogu se izravno nositi s tipičnim mjeračima, relejima ili uređajima za nadzor. CT omjer osigurava da se tako velike struje proporcionalno smanjuju (npr. na 1 A ili 5 A) tako da ih povezani instrumenti mogu sigurno i točno mjeriti.
Održava proporcionalnu točnost preko raspona pod uvjetom ako je strujni transformator ispravno projektiran i opterećen, sekundarna struja transformatorskog transformatora ostaje proporcionalna primarnoj struji u cijelom radnom rasponu (unutar specificiranih granica točnosti). Ovo proporcionalno ponašanje omogućuje precizno mjerenje, mjerenje i rad zaštitnog releja.
Standardizira sučelje za instrumente i zaštitu Budući da su sekundarne struje standardizirane (obično 5 A ili 1 A), CT-ovi u različitim sustavima i instalacijama mogu predstavljati konzistentan ulaz za mjerače, energetske analizatore, zaštitne releje i upravljačke sustave. To olakšava dizajn instrumenata i njihovu zamjenjivost.
Dizajn i razmatranja CT omjera
Neki ključni aspekti i upozorenja oko CT omjera su:
Standardne sekundarne snage Većina CT-ova daje standardne sekundarne struje od 5 A ili 1 A, tako da su CT omjeri izraženi u skladu s tim (npr. 1000:5, 2000:1).
Omjer zavoja u odnosu na omjer struje Stvarni fizički namoti CT-a definiraju omjer zavoja (primarni zavoji : sekundarni zavoji). Omjer struje je obrnuto proporcionalan omjeru zavoja, slijedeći principe transformatora (tj. više zavoja u sekundaru daje manju sekundarnu struju za istu primarnu struju).
Linearni radni raspon i zasićenje CT mora raditi unutar svog linearnog (nezasićenog) raspona. Ako primarna struja premašuje dizajn (ili opterećenje) CT-a, jezgra može doći do zasićenja, prekidajući proporcionalni odnos i uzrokujući pogreške u mjerenju ili kvarove. Dakle, CT omjer mora biti odabran tako da čak i tijekom preopterećenja ili struja kvara, CT može održati prihvatljive performanse.
Praktični primjer i implikacije
Pretpostavimo da linija elektroenergetskog sustava nosi nazivnu struju od 1200 A, a mi je želimo nadzirati pomoću standardnih instrumenata od 5 A. Biramo CT s omjerom 1200:5. Pod normalnim opterećenjem, CT sekundar će proizvesti 5 A, što se može izravno izmjeriti mjeračem ili relejem. Ako se linijska struja udvostruči na 2400 A tijekom kvara, CT bi pokušao proizvesti 10 A (ako je unutar svog linearnog raspona). Zaštitni releji su postavljeni u skladu s tim da interpretiraju tih 10 A kao 2400 A i pokreću radnje okidanja. Ako je omjer CT-a bio neispravno odabran (npr. 2000:5), tada bi na 2400 A CT mogao doći do zasićenja ili krivo prikazati razinu kvara, što dovodi do pogrešaka releja.
Dakle, CT omjer povezuje struje stvarnog elektroenergetskog sustava s unutarnjim, upravljivim strujama zaštitnih i mjernih uređaja.
