CT ба одоогийн хувиргагч хоёрын ялгаа юу вэ?

Гүйдлийн трансформатор (CT) ба гүйдлийн хувиргагч нь эрчим хүчний систем, үйлдвэрлэлийн автоматжуулалт, цахилгаан инженерийн хэрэглээнд цахилгаан гүйдлийг хэмжих, дохио боловсруулахад зайлшгүй шаардлагатай төхөөрөмж боловч тэдгээр нь ажиллах зарчим, дизайны зорилго, гаралтын шинж чанар, практик хэрэглээний хувьд үндсэндээ ялгаатай байдаг. CT нь өндөр хүчдэлийн/өндөр гүйдлийн эрчим хүчний системийг хэмжих, хамгаалах чиглэлээр мэргэшсэн байдаг. Одоогийн хувиргагч нь үйлдвэрлэлийн удирдлага, автоматжуулалтад зориулагдсан дохио хувиргах олон талт хэрэгсэл бөгөөд давхардсан боловч ялгаатай функциональ хамрах хүрээтэй тул тэдгээрийг тус тусын хувилбарт орлуулшгүй болгодог. Тэдний ялгааг тодорхой ойлгох нь төхөөрөмжийг зөв сонгох, системийн аюулгүй ажиллагаа, цахилгааны төслүүдэд найдвартай мэдээлэл олж авахад чухал ач холбогдолтой.

Ажиллах зарчмын хувьд гүйдлийн трансформатор нь Фарадейгийн цахилгаан соронзон индукцийн хууль болон трансформаторын зарчимд суурилсан идэвхгүй цахилгаан соронзон төхөөрөмж юм. Энэ нь анхдагч ороомог, хоёрдогч ороомог, хаалттай төмрийн гол хэсгээс бүрдэнэ: анхдагч ороомог нь хэмжсэн гүйдлийн хэлхээнд цуваа холбогдсон ба анхдагч ороомог дахь хувьсах гүйдэл нь төмрийн голд өөрчлөгдөж буй соронзон урсгалыг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь хоёрдогч ороомог дахь пропорциональ хувьсах гүйдлийг өдөөдөг. CT нь зөвхөн хувьсах гүйдэл (AC) хэмжихэд зориулагдсан бөгөөд гүйдлийн хувиргалтыг хийхийн тулд анхдагч болон хоёрдогч ороомгийн хоорондох соронзон холболтод тулгуурладаг бөгөөд тэдгээрийн ажиллахад гадны тэжээлийн хангамж шаардлагагүй. Үүний эсрэгээр, одоогийн хувиргагч (мөн одоогийн мэдрэгч эсвэл гүйдэл дамжуулагч гэж нэрлэдэг) нь цахилгаан соронзон индукц, Холл эффект эсвэл шунт эсэргүүцлийн зарчмуудыг дохионы тохируулагч хэлхээтэй нэгтгэдэг идэвхтэй электрон төхөөрөмж юм. Ихэнх хувиргагчид Холл эффектийг үндсэн ажлын механизм болгон ашигладаг: Холл элемент нь хэмжсэн гүйдлийн (AC эсвэл DC) үүсгэсэн соронзон орныг илрүүлж, соронзон дохиог сул хүчдэл/гүйдлийн дохио болгон хувиргаж, дараа нь стандартчилагдсан гаралт үүсгэхийн тулд дотоод электрон хэлхээгээр дамжуулан энэ дохиог өсгөж, шугаман болгож, тусгаарладаг. CT-ээс ялгаатай нь гүйдлийн хувиргагчид электрон эд ангиудыг тэжээхийн тулд гадны тогтмол гүйдлийн тэжээл (жишээ нь, 24V DC) шаарддаг бөгөөд энэ нь хувьсах болон тогтмол гүйдлийн аль алиныг нь боловсруулах боломжийг олгодог.

Гаралтын шинж чанарууд нь хоёр төхөөрөмжийн хоорондох хамгийн чухал ялгаануудын нэг юм. CT нь эрчим хүчний системд стандарт хоёрдогч гаралттай (жишээ нь, үйлдвэрлэлийн CT-д 5А эсвэл 1А, бяцхан загварт 100 мА) үндсэн хувьсах гүйдлийн яг пропорциональ хуулбар болох хувьсах гүйдлийн гаралтыг үүсгэдэг. Энэ гаралт нь хэмжилт эсвэл хяналтын хувьд тохирох оролтын мужтай хоёрдогч төхөөрөмжүүдийг (жишээ нь: амперметр, хамгаалалтын реле, эрчим хүчний тоолуур) тохируулах шаардлагатай болзолгүй түүхий цахилгаан дохио юм. СТ-ийн гаралт нь эрчим хүчний системийн нарийвчлалын шаардлагад (жишээ нь: хэмжилтийн 0.2 анги, хамгаалалтын хувьд 5Р анги) хатуу тохируулсан харьцааны алдаа, фазын алдаа зэрэг бага зэргийн алдаатай байдаг. Гүйдлийн хувиргагч нь эсрэгээрээ PLC, DCS систем, өгөгдөл бүртгэгч, аналог хэмжигч зэрэг үйлдвэрлэлийн автоматжуулалтын төхөөрөмжид шууд холбогдоход тохиромжтой стандартчилагдсан, нөхцөлт цахилгаан дохиог хүргэдэг. Тэдний нийтлэг гаралтын форматууд нь 4-20мА DC, 0-5V DC эсвэл 0-10V DC багтдаг бөгөөд дохионы хэмжээ нь хэмжсэн гүйдэлтэй шугаман пропорциональ байна. Энэхүү стандартчилагдсан гаралт нь дохионы нэмэлт тохируулга хийх шаардлагагүй бөгөөд хэмжилтийн хүрээнд шугаман чанар өндөр, алдаа багатай орчин үеийн хяналтын системтэй нийцтэй байдлыг хангадаг.

Хэрэглээний хамрах хүрээ ба дизайны зорилтууд нь CT болон гүйдлийн хувиргагчийг цаашид тусгаарладаг. Гүйдлийн трансформаторууд нь өндөр хүчдэлийн (HV) болон дунд хүчдэлийн (MV) эрчим хүчний систем, түүнчлэн бага хүчдэлийн (LV) өндөр гүйдлийн үйлдвэрлэлийн хэлхээнд зориулагдсан. Тэдний үндсэн үүрэг нь цахилгаан тоолуур (жишээлбэл, эрчим хүчний тооцоо) ба хамгаалалтын реле (жишээлбэл, хэт гүйдэл/богино холболтоос хамгаалах) бөгөөд тэдгээр нь тусгаарлагч, нарийвчлал, дулааны тогтвортой байдлын эрчим хүчний системийн хатуу стандартыг хангахад зориулагдсан. CT нь өндөр хүчдэлийн анхдагч хэлхээ ба нам хүчдэлийн хоёрдогч хэлхээний хоорондох цахилгаан тусгаарлалтыг хангадаг бөгөөд энэ нь цахилгаан сүлжээ, дэд станц, томоохон үйлдвэрийн моторын удирдлагын төвүүдийн ажилтнууд болон хоёрдогч төхөөрөмжийг хамгаалах аюулгүй байдлын чухал хэрэгсэл юм. Тэдгээрийг зөвхөн хувьсах гүйдлийн хэмжилтэд ашигладаг бөгөөд 50/60 Гц давтамжийн мужид зориулж дизайныг оновчтой болгосон DC гүйдлийг боловсруулах боломжгүй. Нөгөө талаас одоогийн хувиргагчид нь бага хүчдэлийн үйлдвэрлэлийн автоматжуулалт, барилгын автоматжуулалт, сэргээгдэх эрчим хүчний систем (нар/салхи), электрон тоног төхөөрөмжийн туршилтыг хамарсан өргөн, салбар хоорондын хэрэглээний хамрах хүрээтэй. Тэдгээрийг хувьсах давтамжийн хөтөч (VFD) систем, батерейг цэнэглэх/цэнэглэх хэлхээ, тогтмол гүйдлийн тэжээлийн хангамж гэх мэт хувьсах болон тогтмол гүйдлийн аль алиныг нь хэмжих шаардлагатай хувилбаруудад бодит цагийн гүйдлийн хяналт, процессын хяналт, өгөгдөл цуглуулахад ашигладаг. Хөрвүүлэгч нь өндөр хүчдэлийн тусгаарлагчаас илүү олон талт байдал, авсаархан хэмжээ, хяналтын системтэй хялбар нэгтгэхийг чухалчилдаг бөгөөд тэдгээрийг ихэвчлэн бага хүчдэлийн (≤690V) хэлхээнд ашигладаг. Зарим өндөр хүчин чадалтай хувиргагч нь оролт ба гаралтын хэлхээний хооронд цахилгаан тусгаарлалтыг санал болгодог боловч энэ нь дизайны үндсэн шаардлагаас илүү нэмэлт функц юм.

Суурилуулалт болон ашиглалтын шаардлага нь хоёр төхөөрөмжийн хооронд өөр өөр байдаг. CT нь харьцангуй том, хүнд төхөөрөмжүүд (ялангуяа HV/MV загварууд) бөгөөд цахилгаан хавтан, хуваарилах төхөөрөмж, гаднах дэд станцуудад тогтмол суурилуулалтыг шаарддаг бөгөөд хоёрдогч хэлхээний утсыг холбох хатуу дүрэм (жишээ нь, хоёрдогч ороомог хэзээ ч нээлттэй хэлхээтэй байж болохгүй, энэ нь аюултай өндөр хүчдэл үүсгэж болзошгүй). Тэдний суурилуулалт, засвар үйлчилгээ нь эрчим хүчний системийн аюулгүй байдлын дүрмийг дагаж мөрдөх, цахилгааны мэргэжлийн ур чадварыг шаарддаг. Гүйдлийн хувиргагч нь авсаархан, модульчлагдсан төхөөрөмжүүд бөгөөд самбарт холбох, DIN төмөр замд холбох эсвэл хуваагдмал цөмт хавчаартай загварууд бөгөөд үйлдвэрлэлийн хяналтын самбар болон цахилгааны хашлагад хялбар суурилуулах, шинэчлэх боломжийг олгодог. Хуваах цөмт хувиргагч нь суурилуулах явцад хэмжсэн хэлхээг салгах шаардлагагүй бөгөөд засвар үйлчилгээ, шинэчлэлтийн зогсолтыг эрс багасгадаг. Хөрвүүлэгчийн ажиллах дүрэм нь илүү энгийн: тэдгээр нь зөвхөн тогтвортой гадаад тэжээлийн хангамж, оролт (хэмжих гүйдэл) ба гаралтын (стандарт дохио) хэлхээний зөв холболтыг шаарддаг бөгөөд нээлттэй хэлхээний аюулын эрсдэлгүй. Энэхүү суурилуулалт, ашиглалтын хялбар байдал нь хувиргагчийг жижиг хэмжээний үйлдвэрлэлийн хэрэглээ болон хээрийн хяналтанд хамгийн тохиромжтой болгодог.