Каква е разликата между напреженов трансформатор и токов трансформатор?

В света на електрическите системи точното измерване и безопасната работа са от първостепенно значение. Не е нито практично, нито безопасно да свързвате директно първични вериги с високо-напрежение и висок{2}}ток към измервателни инструменти или защитни релета. Ето къдеИнструментални трансформаторивлизат в игра. Двата най-критични типа саТрансформатор на напрежение (VT), известен също като aПотенциален трансформатор (PT), иТоков трансформатор (CT). Въпреки че и двете служат на основната цел за намаляване на системните параметри до управляеми и безопасни нива, техните принципи на работа, дизайн и приложение са фундаментално различни.

Тази статия предоставя подробно сравнение на VT и CT, като се придържа към индустриалните стандарти и практики.

1. Основна функция и цел

• Трансформатор на напрежение (VT/PT):Основната му функция е даотстъпвамвисокото системно напрежение (напр. 132 kV, 33 kV) към стандартизирано, безопасно вторично напрежение. Стандартното вторично напрежение обикновено е110Vили100Vили120V, в зависимост от регионалния стандарт. Това намалено-намаляване на напрежението е пропорционално на първичното напрежение и се използва за захранване на волтметри, бобини за напрежение на ватметри и защитни релета.
• Токов трансформатор (CT):Основната му функция е даотстъпвамвисокия системен ток (напр. 1000 A, 2000 A) към стандартизиран, безопасен вторичен ток. Стандартният вторичен ток е универсален1Aили5A. Този намален-ток е пропорционален на първичния ток и се използва за захранване на амперметри, токови намотки на ватметри, измерватели на енергия и защитни релета.

2. Връзка във веригата

Това е едно от най-критичните разграничения със сериозни последици за безопасността.

• VT/PT:Свързан е трансформатор на напрежениепаралелнопрез фазите (фаза-към-фаза или фаза-към-неутрална) на веригата, чието напрежение трябва да се измерва. Той се третира като източник на напрежение.
• Аналогия:Свързва се като волтметър.
• CT:Свързан е токов трансформаторв сериалис линията, по която преминава измерваният ток. Първичният проводник (който може да бъде единичен тежък прът) минава през центъра на сърцевината на CT.
• Аналогия:Свързва се като амперметър.

3. Конструкция и проектиране

Разликата в свързването диктува конструкцията.

• VT/PT:Първичната намотка на VT има aголям брой завои (Np >>Ns), защото трябва да бъде свързан през пълното мрежово напрежение. Ядрото му е направено от високо-качествена стомана, работеща при ниска плътност на потока, за да се поддържа точността. Изолацията между първичната и вторичната намотка е проектирана да издържа на пълното системно напрежение, което го прави сравнително обемисто и скъпо устройство за приложения с високо-напрежение.
• CT:Първичната намотка на КТ имамного малко завои, often just a single straight conductor or a single turn (a bar primary). The secondary winding has a large number of turns (Ns >>Np). Магнитната сърцевина е проектирана за ниско съпротивление. Изискването за изолация се основава основно на напрежението, индуцирано във вторичния, а не на пълното системно напрежение (въпреки че корпусът все още трябва да изолира CT от земния потенциал).

4. Принцип на работа и основно поведение

Това е решаваща техническа разлика, която определя техните протоколи за безопасност.

• VT/PT:Работи при условия, подобни на aстандартен силов трансформатор. Първичното напрежение се налага, а вторичното напрежение се индуцира. Потокът в сърцевината се определя от приложеното напрежение (V ≈ 4.44fNφm). Натоварването (или натоварването) на вторичната обмотка е относително висок импеданс. Ако случайно се отвори вторичната, това не е опасно.
• CT:Действа като aтрансформатор "постоянен ток".. Първичният ток е независимата променлива, определена от натоварването на главната захранваща верига. Първичният ток създава променлив магнитен поток в сърцевината, който индуцира вторичен ток. Този вторичен ток произвежда насрещен-поток, който почти неутрализира първичния поток. Потокът в сърцевината се поддържа на ниско ниво при нормална работа.

Критично предупреждение за безопасност:Вторичната верига на КТНИКОГА НЕ ТРЯБВА да има-отворена веригадокато тече първичният ток. Ако вторичната се отвори, потокът-на брояча става нула. Целият първичен ток (който може да бъде огромен) се превръща в магнетизиращ ток, задвижвайки ядрото в дълбоко насищане. Това води до:

1. Във вторичната намотка се индуцира много високо напрежение (няколко kV), което създава сериознаопасност от токов удари риск от разрушаване на изолацията.

2. Екстремно нагряванена сърцевината поради големи загуби на желязо, което може да повреди изолацията и да разруши трансформатора.

5. Тежест (натоварване)

„Тежестта“ се отнася до импеданса на товара, свързан към вторичната обмотка.

• VT/PT:Свързан е с aвисоко{0}}импедансно натоварване(напр. бобини за напрежение на инструменти). Товарът обикновено се оценява във волт-ампери (VA) при стандартно напрежение.
• CT:Свързан е с aниско{0}}импедансно натоварване(напр. токови намотки на инструменти). Натоварването също се оценява във VA, но при стандартен ток (напр. 15 VA при 5 A).

Обобщена сравнителна таблица

Заключение

В обобщение, трансформаторите на напрежение и токовите трансформатори са незаменими компоненти в електрическите системи, но те са проектирани за фундаментално различни физически величини. VT е паралелно-свързано устройство, което трансформира напрежение, докато CT е последователно-свързано устройство, което трансформира ток. Най-критичната оперативна разлика е абсолютната забрана за отворена-електрическа верига на CT, правило, което е заложено във всеки електроинженер и техник поради сериозните опасности, свързани с това. Разбирането на тези разграничения е от съществено значение за безопасното и точно наблюдение, управление и защита на всяка електрическа инсталация.

За повече информация, моля свържете се с нас наsales@xfullstar.com