Įvadas
Srovės transformatorius netiesiogiai matuoja elektros srovę, paversdamas didesnę pirminę srovę į mažesnę proporcingą antrinę srovę. Šis principas leidžia stebėti elektros sistemas, kuriomis teka didelė srovė, naudojant skaitiklius ir kitus prietaisus, skirtus žemesniam srovės lygiui.
Srovės transformatoriai plačiai naudojami paskirstymo sistemose, skirstomuosiuose įrenginiuose, pramoninėje įrangoje, energijos apskaitoje ir elektros apsaugai. Užuot tiesiogiai prijungęs matavimo prietaisą prie didelės- srovės laidininko, CT pateikia proporcingą srovės signalą, kuris atspindi pirminę srovę.
Suprasti šį matavimo procesą svarbu renkantis KT ir interpretuojant prijungtos matavimo įrangos parodymus.
Elektromagnetinė indukcija
Srovės transformatoriaus matavimo procesas yra pagrįstas elektromagnetine indukcija.
Kai srovė teka per pirminį laidininką, aplink laidininką susidaro magnetinis laukas. Kintamosios srovės{1}}sistemoje magnetinis laukas nuolat keičiasi kartu su elektros srove.
KT magnetinė šerdis suteikia kelią susidariusiam magnetiniam srautui. Šis kintantis srautas sąveikauja su antrine apvija ir sukelia antrinę srovę.
Antrinė srovė yra susijusi su pirmine srove pagal CT transformacijos koeficientą.
CT santykio supratimas
Srovės transformatoriaus santykis yra būtinas norint suprasti, kaip matuojama elektros srovė.
Pavyzdžiui, apsvarstykite 800/5A CT. Tai reiškia, kad pirminė 800A srovė atitinka maždaug 5A antrinę srovę vardinėmis sąlygomis.
Jei pirminė srovė yra 400 A, idealiomis sąlygomis antrinė srovė bus maždaug 2,5 A.
Prie antrinės pusės prijungtam matavimo prietaisui paprastai nereikia tiekti visos pirminės srovės. Vietoj to, jis matuoja mažesnę antrinę srovę ir naudoja CT santykį, kad nustatytų atitinkamą pirminę srovę.
Srovės matavimo pavyzdys
Tarkime, pramoniniame elektros skydelyje naudojamas 500/5A srovės transformatorius.
Jei antrinė srovė, išmatuota skaitikliu, yra 3A, atitinkamą pirminę srovę galima įvertinti naudojant CT santykį.
Santykis yra:
500 ÷ 5 = 100
Todėl 3A antrinis rodmuo atitinka maždaug:
3 × 100=300A pirminė srovė.
Tai parodo, kaip matavimo prietaisas gali nustatyti didelę pirminę srovę, matuodamas tik mažesnę antrinę srovę.
Tikrasis matavimo tikslumas priklauso nuo CT specifikacijų ir veikimo sąlygų.
Matavimo prietaiso vaidmuo
CT paprastai nerodo srovės savaime. Vietoj to, jis teikia srovės signalą matavimo prietaisui arba stebėjimo sistemai.
Prijungta įranga gali būti ampermetras, galios matuoklis, energijos skaitiklis, skaitmeninis skaitiklis, duomenų rinkimo sistema ar kitas stebėjimo įrenginys.
Matavimo įranga interpretuoja antrinę srovę pagal CT santykį ir parodo arba apdoroja atitinkamą elektros vertę.
Šiuolaikiniai skaitmeniniai skaitikliai gali būti sukonfigūruoti naudojant CT santykį, kad ekranas tiesiogiai parodytų pirminę srovę.
Matavimų tikslumą įtakojantys veiksniai
Nors pagrindinis matavimo principas yra paprastas, keli veiksniai gali turėti įtakos KT matavimo tikslumui.
KT tikslumo klasė yra vienas iš svarbių veiksnių. Tiksliam matavimui skirtas CT turi turėti tikslumo specifikaciją, tinkančią numatytam matavimo taikymui.
Našta yra dar vienas svarbus aspektas. Prijungta antrinė grandinė sukuria apkrovą CT. Jei faktinė apkrova netinka KT projektui, gali būti paveikta matavimo našumas.
Pirminės srovės diapazonas, dažnis, temperatūra, magnetinės šerdies charakteristikos, laidai ir įrengimo sąlygos taip pat gali turėti įtakos veikimui.
Teisingas poliškumas ir laidai
Tinkamas poliškumas ir laidai yra svarbūs naudojant srovės transformatorius elektros matavimams.
CT turi pirminio ir antrinio poliškumo žymes. Šie ženklai padeda užtikrinti, kad srovės signalas būtų prijungtas teisinga kryptimi elektros sistemos atžvilgiu.
Neteisingas laidų sujungimas gali sukelti netikslius matavimus arba problemų, kai CT signalas derinamas su kitais elektriniais matavimais.
Sistemose, kuriose naudojami keli CT, ypač svarbūs nuoseklūs laidai ir poliškumas.
Kodėl KT matavimas yra naudingas
Pagrindinis srovės matavimo per CT pranašumas yra tas, kad didelės{0}}srovės grandinių nereikia tiesiogiai prijungti prie įprastų matavimo priemonių.
Tai palengvina matavimo įrangos integravimą į elektros sistemas ir suteikia tinkamą sąsają tarp didelės{0}}srovės laidų ir žemesnės srovės{1}} įrenginių.
Priklausomai nuo sistemos konstrukcijos, CT taip pat gali užtikrinti elektros izoliaciją tarp pirminės maitinimo grandinės ir antrinės matavimo grandinės.
Išvada
Srovės transformatorius matuoja elektros srovę naudodamas elektromagnetinę indukciją, kad didelę pirminę srovę paverstų mažesne proporcinga antrine srove.
Matavimo prietaisas nuskaito antrinę srovę ir, naudodamas CT santykį, nustato atitinkamą pirminę srovę.
Kad matavimas būtų patikimas, CT turi turėti tinkamą srovės santykį, tikslumo klasę, apkrovos įvertinimą, izoliacijos lygį ir įrengimo tvarką.
Tinkamai parinktas ir sumontuotas srovės transformatorius yra veiksmingas būdas matuoti ir stebėti didelę elektros srovę pramonės ir energetikos sistemose.