Cari transformatorlar enerji sisteminin təhlükəsiz və dəqiq monitorinqini necə təmin edir?

1. Cari transformatorlara giriş

A Cari transformator(CT) yüksək ilkin cərəyanları mütənasib olaraq aşağı, ölçülə bilən ikinci dərəcəli cərəyanlara çevirmək üçün elektrik enerjisi sistemlərində istifadə olunan vacib alət transformatorudur[istinad:0]. Bu çevrilmə operatorları və ya alətləri təhlükəli cərəyan səviyyələrinə məruz qoymadan yüksək gərginlikli elektrik xətlərinin təhlükəsiz monitorinqinə, ölçülməsinə və qorunmasına imkan verir[istinad:1]. Birincil dövrə və ikincil ölçmə cihazları arasında elektrik izolyasiyasını təmin etməklə,Cari transformatorlarmüasir enerji sistemi cihazlarının əsasını təşkil edir[istinad:2].

Əsas rolu aCari transformatorböyük cərəyanları - bir neçə amperdən on minlərlə amperə qədər - relelər, sayğaclar və rəqəmsal alətlərlə uyğun gələn 5 A və ya 1 A kimi standartlaşdırılmış ikinci dərəcəli dəyərlərə qədər miqyaslaşdırmaqdır[istinad:3][istinad:4]. Bu miqyaslama qabiliyyəti, galvanik izolyasiya ilə birlikdə, edirCari transformatorkommunal yarımstansiyalarda, sənaye obyektlərində və bərpa olunan enerji qurğularında əvəzolunmazdır[istinad:5].

Yüksək keyfiyyəti müəyyən edən əsas atributlarCari transformatordəqiqlik, xəttilik, istilik sabitliyi və izolyasiya bütövlüyü daxildir[istinad:6]. İstər tökmə qatran qapalı konfiqurasiyada, istərsə də yağa batırılmış açıq dizaynda yerləşdirilməsindən asılı olmayaraq,Cari transformatorhəm normal yük, həm də nasazlıq şəraitində müəyyən edilmiş performansını saxlamalıdır[istinad:7].

2. Cərəyan transformatorlarının iş prinsipi

Cari transformatorlarFaradeyin qanunu[istinad:8][istinad:9] ilə idarə olunan elektromaqnit induksiya prinsipi ilə işləyir. Birincil sarğı - adətən bir keçid və ya cərəyan keçiricinin bir neçə növbəsi - ölçüləcək cərəyanı daşıyan xətt ilə ardıcıl olaraq bağlanır[istinad:10]. Bu ilkin cərəyan transformatorun nüvəsində alternativ maqnit axını yaradır[istinad:11].

Eyni nüvənin ətrafında sarılmış çoxlu döngələrdən ibarət olan ikincil sarğı bu dəyişən maqnit axınını kəsir və ilkin cərəyana mütənasib olan ikinci dərəcəli cərəyanı induksiya edir[istinad:12][istinad:13]. İlkin cərəyanın ikinci cərəyana nisbəti növbə nisbəti ilə müəyyən edilir və nominal cərəyan nisbəti Kn = I1n / I2n[istinad:14] kimi qeyd olunur. Məsələn, aCari transformator400:5 nisbəti ilə 400 amper ilkin cərəyanı 5 amper ikincil cərəyana çevirir[istinad:15].

Açıq ikincil dövrə altında işləyən gərginlik transformatorlarından fərqli olaraq,Cari transformatorlarəməliyyat zamanı aşağı empedanslı qapalı ikincili dövrəni saxlamalıdır[istinad:16]. Bunun səbəbi, ikincili cərəyanın əsas axının sıxlığını təhlükəsiz işləmə diapazonunda saxlayaraq, ilkin axınına qarşı çıxan demaqnitsizləşdirmə axını istehsal etməsidir. Birincili cərəyan keçərkən ikincil dövrə açılırsa, demaqnitsizləşdirmə effekti yox olur, nüvənin doymasına və təhlükəli yüksək gərginliklərin yaranmasına səbəb olur[istinad:17][istinad:18].

Miniatür və ya alət dərəcəliCari transformatorlaryüksək güclü sistemlər və həssas ölçmə alətləri arasındakı boşluğu aradan qaldıraraq laboratoriya və ya məlumatların toplanması tətbiqləri üçün milliamper səviyyəli çıxışları təmin edir[istinad:19].

3. Cərəyan transformatorlarının təsnifatı

Cari transformatorlarizolyasiya mühiti, quraşdırma metodu və funksional məqsəd daxil olmaqla bir çox ölçülərə görə təsnif edilə bilər. Bu təsnifatların başa düşülməsi müəyyən bir tətbiq üçün düzgün CT-nin seçilməsi üçün çox vacibdir[istinad:20].

3.1 İzolyasiya mühitinə görə təsnifat

• Quru tipCari transformator:Laklı adi izolyasiya materiallarından istifadə edir[istinad:21]. Bunlar yığcam, texniki xidmətə yararlıdır və alov gecikdirir, bu da onları daxili qurğular üçün uyğun edir[istinad:22].
• Tökmə qatranCari transformator:Epoksi qatranı və ya digər qatran qarışıqları ilə qəliblənmiş[istinad:23]. Bu konstruksiya əla mexaniki möhkəmlik, nəmə davamlılıq və dielektrik xüsusiyyətlər təklif edir[istinad:24].
• Yağa batırılmışCari transformator:İzolyasiya kağızı və yağla izolyasiya edilmişdir[istinad:25]. Adətən üstün soyutma və izolyasiya tələb olunduğu açıq havada istifadə olunur[istinad:26].
• Qaz izolyasiyalıCari transformator:İlkin izolyasiya qazdan (adətən SF6) ibarətdir[istinad:27]. Bunlara adətən qaz izolyasiyalı keçid qurğularında (GIS) rast gəlinir[istinad:28].

3.2 Quraşdırma üsulu ilə təsnifat

• Keçid tipliCari transformator:Paneldən və ya divardan keçmək üçün nəzərdə tutulmuşdur[istinad:29]. Əsas dirijor mərkəzi açılışdan keçir.
• Sütun tipliCari transformator:Təyyarəyə və ya sütuna quraşdırılıb, əsas dövrə keçiricisi dəstəyi kimi xidmət edir[istinad:30].
• Qol tipliCari transformator:Xüsusi ilkin keçirici və ya izolyasiya olmadan birbaşa izolyasiya edilmiş kolun üzərinə quraşdırılmışdır[istinad:31].
• BusbarCari transformator:Şin özü əsas keçirici rolunu oynayaraq birbaşa şin üzərində quraşdırılmışdır[istinad:32].

3.3 Funksional təyinatına görə təsnifat

• ÖlçməCari transformator:Normal işləmə diapazonunda yüksək dəqiqlik üçün nəzərdə tutulmuşdur, adətən 0.2, 0.5 və ya 1.0 kimi siniflərlə[istinad:33].
• QorumaCari transformator:Tez-tez 5P10 və ya 5P20[istinad:34] kimi siniflərlə qeyd olunan nasazlıq şəraitində performansı qorumaq üçün hazırlanmışdır.

4. Doğru cərəyan transformatorunu necə seçmək olar

Seçilməsi aCari transformatorbir neçə texniki parametrlərin diqqətlə qiymətləndirilməsini tələb edir. Aşağıdakı amillər əsasdır:

4.1 İlkin Cari Qiymətləndirmə

CT həddindən artıq yüklənmə şərtləri üçün adekvat marja ilə dövrənin maksimum davamlı ilkin cərəyanı üçün qiymətləndirilməlidir. Standart ilkin reytinqlər 5 A-dan 10.000 A-dan yuxarıdır[istinad:35].

4.2 İkinci dərəcəli cari reytinq

Ümumi ikinci dərəcəli qiymətlər 5 A və 1 A-dır[istinad:36]. A 1 A ikincil tez-tez uzun kabel xətləri üçün üstünlük verilir, çünki yükü və gərginliyi azaldır[istinad:37].

4.3 Dəqiqlik Sinfi

Dəqiqlik sinfi nominal cərəyanda icazə verilən maksimum xətanı müəyyən edir[istinad:38]. Ölçmə tətbiqləri üçün 0.2, 0.5 və 1.0 sinifləri tipikdir. Qoruma üçün 5P10 (10 dəfə nominal cərəyanda 5% səhv) kimi siniflər ümumidir[istinad:39].

4.4 Yükün Qiymətləndirilməsi

Yük VA-da ifadə olunan ikincili dövrənin ümumi empedansıdır[istinad:40]. Dəqiqliyi qorumaq üçün CT-nin yük dərəcəsi qoşulmuş yükü aşmalıdır[istinad:41].

4.5 İzolyasiya səviyyəsi

İzolyasiya sistem gərginliyinə və hər hansı keçici həddindən artıq gərginliyə tab gətirməlidir. Bu, quru tipli, tökmə qatranlı, yağa batırılmış və ya qazla izolyasiya edilmiş KT-nin uyğun olub olmadığını müəyyən edir[istinad:42].

5. Enerji sistemlərində tətbiqlər

Cari transformatorlarelektrik enerjisi sənayesinin demək olar ki, hər bir seqmentində tətbiq olunur. Onların əsas tətbiqləri üç geniş kateqoriyaya bölünür:

• Enerji sisteminin ölçülməsi: Cari transformatorlargəlir səviyyəli enerji sayğaclarına miqyaslı cari siqnallar təqdim edərək, dəqiq hesablaşma və istehlak izlənməsinə imkan verir[istinad:43].
• Qoruyucu ötürmə:CT-lər cərəyan siqnallarını həddindən artıq cərəyan, diferensial, torpaq xətası və digər anormal şəraitləri aşkar edən qoruyucu relelərə verir[istinad:44][istinad:45].
• Sistem Monitorinqi və Nəzarəti:CT-lər SCADA sistemləri, yükün idarə edilməsi və enerji keyfiyyətinin təhlili üçün real vaxt rejimində cərəyan ölçməyə imkan verir[istinad:46].

Kommunal yarımstansiyalarda,Cari transformatorlardaxil olan qidalandırıcılara, transformatorlara və çıxan xətlərə quraşdırılır[istinad:47]. Sənaye mühitlərində onlar mühərrik cərəyanlarına, proses yüklərinə və paylanmış generasiya mənbələrinə nəzarət edirlər[istinad:48]. Günəş fermaları və külək turbinləri də daxil olmaqla bərpa olunan enerji sistemlərinə güvənirCari transformatorlarşəbəkənin qarşılıqlı əlaqəsi və performans monitorinqi üçün[istinad:49].

Ənənəvi enerji sistemlərindən başqa,Cari transformatorlardə rast gəlinir:

• Məlumat mərkəzi enerji paylayıcı qurğular (PDU)
• Elektrikli nəqliyyat vasitələrinin doldurulması infrastrukturu
• Enerji idarəetmə sistemlərinin qurulması
• Dəmiryolunun dartma güc sistemləri
• Dəniz və dəniz elektrik qurğuları

6. Cari transformator və gərginlik transformatoru

Hər ikisi isəCari transformatorlarvə gərginlik transformatorları (VT) güc sistemlərində istifadə olunan alət transformatorlarıdır, onlar fərqli funksiyaları yerinə yetirir[istinad:50].

Əsas fərq ondan ibarətdir ki, aCari transformatorcərəyanı ölçmək üçün nəzərdə tutulmuşdur və qapalı ikincili dövrə ilə işləyir, gərginlik transformatoru isə gərginliyi ölçür və demək olar ki, açıq ikincili dövrə ilə işləyir[istinad:61]. Bu fərq onların müvafiq əlaqə üsullarını, təhlükəsizlik mülahizələrini və tətbiq sahələrini diktə edir.

7. Ümumi məsələlər və ən yaxşı təcrübələr

Cari transformatorlarmöhkəm cihazlardır, lakin onlar bir neçə tanınmış nasazlıq rejiminə həssasdırlar. Etibarlı sistemin dizaynı və işləməsi üçün bu məsələləri başa düşmək vacibdir.

7.1 İkincil dövrəni açın

Bu, ilə əlaqəli ən kritik təhlükədirCari transformatorlar. Birincili cərəyan keçərkən ikincili dövrə açılırsa, ikincili cərəyanın maqnitsizləşdirici təsiri itmiş olur[istinad:62]. Əsas axının sıxlığı kəskin şəkildə artır, ciddi doymaya və təhlükəli yüksək gərginliklərin yaranmasına gətirib çıxarır - potensial olaraq yüzlərlə və ya minlərlə volt[istinad:63][istinad:64]. Bu, izolyasiyanın pozulmasına, elektrik şokuna və avadanlıqların zədələnməsinə səbəb ola bilər[istinad:65].

• Qoşulmuş alətləri çıxarmazdan və ya üzərində işləməzdən əvvəl həmişə CT-nin ikincil terminallarını qısaqapanın[istinad:66].
• Bütün CT ikincili dövrələrində qısaqapanma bloklarını və ya sınaq açarlarını quraşdırın.
• Heç vaxt CT ikincili dövrələrində qoruyuculara və ya ayırıcı açarlara etibar etməyin.

7.2 Əsas Doyma

Doyma nüvə axınının sıxlığı B-H əyrisinin xətti bölgəsini aşdıqda baş verir. Bu, həddindən artıq ilkin cərəyan (nöqsanlar zamanı) və ya DC ofset komponentləri səbəbindən baş verə bilər[istinad:67]. Doyma ikincili cərəyan dalğa formasını təhrif edir, ölçmə xətalarına və qoruyucu relelərin potensial səhv işləməsinə səbəb olur.

7.3 İzolyasiyanın pozulması

Zamanla, izolyasiya materialları istilik stressi, nəmlik daxil olması və ya elektrik köhnəlməsi səbəbindən pisləşə bilər. İzolyasiya müqavimətinin müntəzəm sınaqları və vizual yoxlamalar tövsiyə olunur[istinad:68].

7.4 Quraşdırma və istismara vermə üçün ən yaxşı təcrübələr

• Ad lövhəsi məlumatlarını yoxlayın:CT nisbətinin, dəqiqlik sinfinin, yükün və izolyasiya səviyyəsinin sistem tələblərinə uyğun olduğunu təsdiq edin[istinad:69].
• Düzgün torpaqlama təmin edin:Təhlükəli induksiya gərginliklərinin qarşısını almaq üçün ikincil dövrə bir nöqtədə etibarlı şəkildə torpaqlanmalıdır[istinad:70].
• İlkin inyeksiya testlərini həyata keçirin:Bu testlər məlum ilkin cərəyanı yeritməklə və ikincil çıxışı ölçməklə CT nisbətini və polaritesini yoxlayır[istinad:71].
• Naqilləri və polariteyi yoxlayın:Yanlış polarite diferensial relenin səhv işləməsinə və yanlış güc ölçmələrinə səbəb ola bilər[istinad:72].
• İzolyasiya testlərini aparın:Deqradasiyanı aşkar etmək üçün sarımlar və torpaq arasında izolyasiya müqavimətini ölçün[istinad:73].

8. Tez-tez verilən suallar