EN strømtransformator (CT) er en instrumenttransformator hvis formål er å trappe ned store vekselstrømmer i en primærkrets til et mindre, sikrere, standardisert strømnivå i sekundærkretsen for måling, beskyttelse eller kontroll.
CT-forholdet (også kalt strømforhold) er det matematiske forholdet mellom primærstrømmen og sekundærstrømmen under nominelle (eller full-last) forhold. Med andre ord:
CT-forhold = (Primærstrøm) : (Sekundærstrøm)
For eksempel betyr en CT vurdert til 300:5 at når 300 A strømmer gjennom primærsiden, vil sekundæren produsere 5 A. Hvis bare 150 A strømmer i primærsiden, så vises ideelt sett 2,5 A i sekundæren (150/300 × 5) under lineære forhold.
Hvorfor CT-forholdet betyr noe – formål og funksjoner
CT-forholdet er grunnleggende fordi det:
Skalerer høye strømmer til sikre målenivåer Høye strømmer i kraftsystemer (hundrevis eller tusenvis av ampere) kan ikke håndteres direkte av typiske målere, releer eller overvåkingsenheter. CT-forholdet sørger for at så store strømmer reduseres proporsjonalt (f.eks. til 1 A eller 5 A) slik at de tilkoblede instrumentene trygt og nøyaktig kan måle dem.
Opprettholder proporsjonal nøyaktighet over rekkevidde forutsatt at strømtransformatoren er riktig utformet og lastet, forblir CT-sekundærstrømmen proporsjonal med primærstrømmen gjennom hele driftsområdet (innenfor spesifiserte nøyaktighetsgrenser). Denne proporsjonale oppførselen muliggjør nøyaktig måling, måling og beskyttelsesrelédrift.
Standardiserer grensesnittet for instrumentering og beskyttelse Fordi sekundærstrømmer er standardiserte (vanligvis 5 A eller 1 A), kan CT-er på tvers av ulike systemer og installasjoner presentere en konsistent inngang til målere, energianalysatorer, beskyttelsesreleer og kontrollsystemer. Dette gjør instrumenteringsdesign og utskiftbarhet enklere.
Design og hensyn til CT-forhold
Noen nøkkelaspekter og forbehold rundt CT-forhold er:
Standard sekundære klassifiseringer De fleste CT-er gir standard sekundærstrømmer på 5 A eller 1 A, så CT-forhold uttrykkes tilsvarende (f.eks. 1000:5, 2000:1).
Svingforhold vs. strømforhold CTs faktiske fysiske viklinger definerer et svingforhold (primære svinger: sekundære svinger). Strømforholdet er omvendt relatert til vindingsforholdet, etter transformatorprinsipper (dvs. flere vindinger i sekundæren gir en lavere sekundærstrøm for samme primærstrøm).
Lineært driftsområde og metning En CT må brukes innenfor sitt lineære (umettede) område. Hvis primærstrømmen overstiger CTs design (eller belastning), kan kjernen mettes, bryte det proporsjonale forholdet og forårsake målefeil eller funksjonsfeil. Dermed må CT-forholdet velges slik at selv under overbelastninger eller feilstrømmer kan CT opprettholde akseptabel ytelse.
Praktisk eksempel og implikasjoner
Anta at en kraftsystemlinje har en nominell strøm på 1200 A, og vi ønsker å overvåke den ved å bruke standard 5 A-instrumentering. Vi velger en CT med forholdet 1200:5. Under normal belastning vil CT-sekundæren produsere 5 A, som er direkte målbar av måleren eller reléet. Hvis linjestrømmen dobles til 2400 A under en feil, vil CT forsøke å produsere 10 A (hvis innenfor det lineære området). Beskyttelsesreleer settes tilsvarende for å tolke at 10 A som 2400 A og sette i gang utløserhandlinger. Hvis CT-forholdet hadde blitt feil valgt (f.eks. 2000:5), kan CT ved 2400 A mette eller feilrepresentere feilnivået, noe som fører til reléfeil.
Dermed kobler CT-forholdet kraftsystemstrømmer fra den virkelige verden med de interne, håndterbare strømmene til beskyttelses- og måleenheter.
