Mi az áramtranszformátor (CT) arányának célja?

A Az áramváltó (CT) egy műszertranszformátor, amelynek célja a nagy váltakozó áramok csökkentése a primer áramkörben egy kisebb, biztonságosabb, szabványosított áramszintre a szekunder áramkörben mérés, védelem vagy szabályozás céljából.

A CT arány (más néven áramarány) a primer áram és a szekunder áram közötti matematikai kapcsolat névleges (vagy teljes terhelésű) feltételek mellett. Más szóval:

CT arány = (Primer áram) : (Másodlagos áram)

Például a 300:5 arányú CT azt jelenti, hogy amikor 300 A áramlik át a primer oldalon, a szekunder 5 A-t termel. Ha csak 150 A áramlik a primer oldalon, akkor ideális esetben 2,5 A jelenik meg a szekunder oldalon (150/300 × 5) lineáris feltételek mellett.

Miért számít a CT-arány – célok és funkciók

A CT arány alapvető, mert:

A nagy áramokat biztonságos mérési szintekre skálázza
Az energiarendszerekben a nagy áramokat (több száz vagy több ezer amper) nem lehet közvetlenül kezelni tipikus mérőkkel, relékkel vagy felügyeleti eszközökkel. A CT arány biztosítja, hogy az ilyen nagy áramok arányosan csökkenjenek (pl. 1 A-re vagy 5 A-re), így a csatlakoztatott műszerek biztonságosan és pontosan mérni tudják azokat.

Fenntartja az arányos pontosságot a tartományon belül,
feltéve, hogy a Az áramváltó megfelelően van megtervezve és terhelve, a CT szekunder áram a teljes működési tartományban (a megadott pontossági határokon belül) arányos marad a primer árammal. Ez az arányos viselkedés pontos mérést, mérést és védőrelé működést tesz lehetővé.

Szabványosítja az interfészt a műszerek és a védelem számára
Mivel a szekunder áramok szabványosak (általában 5 A vagy 1 A), a különböző rendszerekben és berendezésekben lévő CT-k konzisztens bemenetet jelenthetnek a mérők, energiaelemzők, védőrelék és vezérlőrendszerek számára. Ez megkönnyíti a műszerek tervezését és cserélhetőségét.

A CT-arány tervezése és szempontjai

Néhány kulcsfontosságú szempont és figyelmeztetés a CT-arányokkal kapcsolatban:

Szabványos másodlagos névleges értékek
A legtöbb CT 5 A vagy 1 A szabványos szekunder áramot biztosít, ezért a CT arányok ennek megfelelően vannak kifejezve (pl. 1000:5, 2000:1).

Fordulatszám vs. áramarány
A CT tényleges fizikai tekercselései határoznak meg egy fordulatszámot (elsődleges menetek: másodlagos menetek). Az áramarány fordítottan arányos a fordulatszámmal, a transzformátor elveit követve (azaz több fordulat a szekunderben alacsonyabb szekunder áramot ad ugyanazon primer áram mellett).

Lineáris működési tartomány és telítettség
A CT-t a lineáris (telítetlen) tartományán belül kell működtetni. Ha a primer áram meghaladja a CT tervezését (vagy terhelését), a mag telítődhet, megszakítva az arányos kapcsolatot, és mérési hibákat vagy meghibásodásokat okozhat. Így a CT arányt úgy kell megválasztani, hogy a CT még túlterhelés vagy hibaáram esetén is elfogadható teljesítményt tudjon fenntartani.

Gyakorlati példa és következmények

Tegyük fel, hogy egy elektromos rendszer vezetéke 1200 A névleges áramot vezet, és ezt szabványos 5 A-es műszerekkel szeretnénk felügyelni. 1200:5 arányú CT-t választunk. Normál terhelés mellett a CT szekunder 5 A-t termel, ami közvetlenül mérhető a mérőműszerrel vagy relével. Ha a hálózati áram megduplázódik 2400 A-re egy hiba során, a CT 10 A-t próbálna előállítani (ha a lineáris tartományon belül van). A védőrelék ennek megfelelően úgy vannak beállítva, hogy ezt a 10 A-t 2400 A-ként értelmezzék, és kioldási műveleteket indítsanak el. Ha a CT arányát nem megfelelően választották meg (pl. 2000:5), akkor 2400 A-nél a CT telítheti vagy hamisan ábrázolhatja a hibaszintet, ami reléhibákhoz vezethet.

Így a CT arány összekapcsolja a valós energiarendszer áramait a védelmi és mérőeszközök belső, kezelhető áramaival.