Ce este un transformator de curent?

În industria electrică, transformatoarele de curent  (TC) sunt adesea considerate gardieni tăcuți. Deși uneori trecute cu vederea, rolul lor în asigurarea funcționării sigure și fiabile a sistemelor de alimentare este indispensabil. Astăzi, să explorăm această componentă esențială și principiile, tipurile și aplicațiile ei.

1. Conceptul de bază și principiul de funcționare al transformatoarelor de curent

(1) Definiție și funcție

O Transformatorul de curent (CT) este un dispozitiv electric care convertește curenții primari mari în curenți proporționali scăzuti. Funcția sa principală este de a furniza curenți mici, măsurabili contoarelor, releelor ​​și dispozitivelor de protecție, permițând monitorizarea, măsurarea și protecția precisă a sistemelor de alimentare.

De exemplu, într-un sistem de înaltă tensiune, curenții primari pot atinge mii de amperi. Măsurarea directă este impracticabilă și periculoasă. Prin utilizarea unui CT, curentul mare poate fi transformat într-un curent secundar standard de 5A sau 1A, sigur pentru instrumentele de măsură și dispozitivele de protecție.

(2) Principiul de lucru

Principiul se bazează pe inducția electromagnetică. Când curentul primar trece prin înfășurarea primară a TC, acesta generează un flux magnetic alternativ în miez. Acest flux induce o forță electromotoare (EMF) în înfășurarea secundară, producând un curent secundar proporțional.

Dacă un CT are un raport de 1000:5, un curent primar de 1000A corespunde unui curent secundar de 5A, care poate fi apoi măsurat sau monitorizat în siguranță.

2. Tipuri și caracteristici ale transformatoarelor de curent

(1) Prin Aplicație

CT de măsurare – Precizie ridicată, utilizate pentru măsurarea și măsurarea energiei. Clasele de precizie includ 0,1, 0,2, 0,5, 1,0 etc.

CT de protecție – Proiectate pentru a funcționa fiabil în timpul defecțiunilor, furnizând semnale releelor ​​de protecție. Au caracteristici de saturație puternice pentru a face față curenților mari de scurtcircuit.

(2) Prin instalare

TC de tip traversant – Barele colectoare sau bucșele trec prin miezul CT; structură simplă, utilizată pe scară largă în substații.

CT-uri tip stâlp – Instalate pe stâlpi izolatori, compacte și ușoare; frecvente în echipamentele de înaltă tensiune exterioare.

TC-uri de tip bucșă – Încorporate în bucșe de transformator sau întrerupător; izolație excelentă și fiabilitate.

(3) Prin mediu de izolare

CT-uri de tip uscat – rășină epoxidică sau izolație siliconică; ignifugă, compactă și potrivită pentru utilizare în interior.

TC cu scufundare în ulei – Folosiți ulei izolator; izolație și răcire excelente, dar necesită întreținere.

TC-uri izolate cu gaz SF6 – Compacte, ușoare și fiabile, dar mai scumpe și mai complexe de fabricat.

3. Parametri cheie și performanță

Raportul de transformare – Raportul dintre curentul primar și cel secundar (de exemplu, 1000:5).

Clasa de precizie – Definește precizia măsurării (0,1, 0,2, 0,5, 1,0 etc.).

Sarcina nominală (VA) – Sarcina secundară maximă admisă fără pierderi de performanță.

Factor de saturație – Capacitatea de a rezista curenților mari de defect fără distorsiuni.

4. Considerații de instalare și siguranță

Selectați punctele de instalare în funcție de nevoile de contorizare sau protecție.

Alegeți metoda corectă de conectare (monofazată, stea sau delta).

Nu lăsați niciodată partea secundară deschisă când este alimentat - acest lucru poate crea tensiuni înalte periculoase.

Evitați supraîncărcarea secundară pentru a preveni supraîncălzirea sau erorile de măsurare.

5. Întreținere și inspecție

Verificări de rutină – Inspectați carcasa, cablajul și rezistența de izolație.

Tratarea defecțiunilor – Remediați imediat circuitele deschise secundare, defecțiunea izolației sau eroarea crescută.

Testare preventivă – Efectuați în mod regulat teste de raport, verificări de izolație și măsurători de saturație.

6. Studii de caz de aplicare

Contorizarea energiei – CT-urile reduc curenții mari pentru facturare precisă în substații.

Protecție releu – Furnizați semnale de intrare releelor ​​în timpul defecțiunilor pentru declanșare rapidă.

Automatizare industrială – Folosită în motoare, variatoare și control al frecvenței variabile pentru protecție la suprasarcină și scurtcircuit.

Rezumat:

Transformatoarele de curent sunt indispensabile pentru funcționarea sigură, precisă și fiabilă a sistemelor de alimentare. Acestea permit măsurarea precisă, protecția efectivă a releului și monitorizarea sistemului.

Tendințe viitoare:

CT inteligente – Monitorizare, diagnosticare și autocalibrare în timp real.

Miniaturizare – Design compact pentru aparate de comutare și echipamente moderne.

Precizie ridicată – Precizie îmbunătățită pentru facturarea energiei și control avansat.

Fiabilitate ridicată – Durată de viață mai lungă și performanță mai bună în condiții dure.

CT-urile vor continua să evolueze ca componente inteligente, fiabile și eficiente în rețelele inteligente moderne.