変流器の測定

変流器 (CT) は、高電圧および大電流の電力システムで交流 (AC) を測定するために使用される重要な電気デバイスです。大きな一次電流をより小さな標準化された二次電流 (通常は 5A または 1A) に変換することにより、電力の監視、保護、制御において重要な役割を果たします。この二次電流は安全で従来の機器で簡単に測定できます。この測定方法は、オペレータと機器の安全を確保しながら、電力システム管理のための正確なデータ収集を可能にします。

の動作原理 変流器の 測定は電磁誘導に基づいています。 CT は、一次巻線と二次巻線の 2 つの巻線で構成されます。一次巻線は、電流を測定する必要がある回路と直列に接続されており、通常、巻数は少ないです (電源ケーブルを CT コアに通すことによって形成される場合は 1 巻の場合もあります)。二次巻線は巻数が多く、測定器、保護リレー、またはデータ収集システムに接続されます。

変圧器の原理によれば、一次電流 (I1) と二次電流 (I2) の比は、二次巻線数 (N2) と一次巻線 (N1) の比に反比例し、I1/I2 = N2/N1 で表されます。この比は CT 比として知られており、測定精度を確保するために事前に校正されています。動作中、二次回路は閉じたままにしておく必要があります。二次回路が開いていると、二次巻線に非常に高い電圧が発生し、重大な安全上の問題が発生し、CT が損傷する可能性があります。

さまざまな測定シナリオ向けに設計された変流器には、いくつかのタイプがあります。 CT の測定では、広い電流範囲にわたる高精度が優先されるため、エネルギー計測や電力品質分析に適しています。一方、保護 CT は、障害電流 (定格電流よりもはるかに大きい) を処理し、保護リレーに信頼性の高い信号を提供して、障害のある回路を迅速にトリップするように設計されています。さらに、分割コア CT は、一次導体を切断せずに設置できるため、後付けに便利です。

精度は変流器測定の重要な要件です。精度に影響を与える要因には、コアの材質 (通常はシリコン鋼またはアモルファス合金)、巻線の設計、および二次回路の負荷インピーダンスが含まれます。国際規格 (IEC 60044-1 など) では、CT を測定誤差に基づいて精度クラス (0.2、0.5、1.0 など) に分類しています。電力料金請求などの重要なアプリケーションには、高精度 CT (クラス 0.2 または 0.5) が必要です。