Urządzenie i przeznaczenie przekładnika prądowego

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Transformatory w infrastrukturze systemów zasilania mogą mieć różne znaczenia. Klasyczne konstrukcje służą do konwersji poszczególnych parametrów prądu na wartości optymalnie dopasowane do pomiarów. Istnieją inne odmiany, których lista zadań obejmuje korektę charakterystyk napięciowych do poziomu optymalnego z punktu widzenia dalszego przesyłu i dystrybucji zasobu energetycznego. Jednocześnie o przeznaczeniu przekładnika prądowego decyduje nie tylko jego urządzenie konstrukcyjne, ale także lista funkcji dodatkowych, nie mówiąc już o zasadzie działania.

Urządzenie transformatorowe

Prawie wszystkie modyfikacje transformatorów tego typu są wyposażone w obwody magnetyczne, które są zasilane uzwojeniem wtórnym. Ten ostatni jest ładowany podczas pracy zgodnie z zalecanymi wartościami pod względem oporu. Zgodność z określonymi wartościami obciążenia jest ważna dla późniejszej dokładności pomiaru. Otwarte uzwojenie nie może powodować kompensacji strumieni magnetycznych w rdzeniu, co przyczynia się do przegrzania obwodu magnetycznego, a w niektórych przypadkach do jego spalania.

W tym samym czasie magnetycznystrumień generowany przez uzwojenie pierwotne ma wyższą wydajność, co może również przyczynić się do przegrzania drutu magnetycznego i jego rdzenia. Trzeba powiedzieć, że infrastruktura przewodząca tworzy wspólny system, na którym oparte są przekładniki prądowe i napięciowe. Przeznaczenie jednostki elektrycznej w tym przypadku nie ma fundamentalnego znaczenia - o cechach funkcjonowania decydują raczej użyte materiały. W przypadku przetworników prądowych np. rdzeń obwodu magnetycznego wykonany jest z amorficznych stopów nanokrystalicznych. Wybór ten wynika z faktu, że projekt ma możliwość pracy z szerszym zakresem wartości technicznych i operacyjnych, w zależności od klasy dokładności.

Wyznaczenie przekładnika prądowego

Głównym zadaniem tradycyjnego przekładnika prądowego jest transformacja. Sprzętowe wypełnienie elektryczne koryguje charakterystykę podawanego prądu, wykorzystując do tego uzwojenie pierwotne połączone szeregowo w obwód. Z kolei uzwojenie wtórne pełni funkcję bezpośredniego pomiaru przetworzonego prądu. W tym celu w tej części znajdują się przekaźniki z przyrządami pomiarowymi, a także urządzenia zabezpieczające i automatyczne. W szczególności celem przekładnika prądowego pomiarowego może być pomiar i rozliczenie za pomocą urządzeń niskonapięciowych. Jednocześnie obserwuje się stan, w którym rejestrowany jest prąd wysokiego napięcia z dostępem personelu dobezpośrednia obserwacja procesu. Ustalenie wartości roboczych jest wymagane dla bardziej racjonalnego wykorzystania energii podczas przesyłu w kolejnych liniach. Być może jest to jedna z niewielu wspólnych funkcji podrzędnych, które mają modele transformatorów i transformatorów mocy. Warto bardziej szczegółowo rozważyć różnice między tymi jednostkami.

Różnice w stosunku do przekładnika napięciowego

Najczęściej eksperci wskazują, jak wykonać izolację między uzwojeniami. W przekładnikach prądowych uzwojenie pierwotne jest izolowane od uzwojenia wtórnego zgodnie ze wskaźnikami całkowitego odbieranego napięcia. W takim przypadku uzwojenie wtórne będzie miało uziemienie, dlatego jego potencjał odpowiada podobnemu wskaźnikowi. Ponadto przekładniki przyrządowe działają w warunkach zbliżonych do sytuacji zwarciowych, ponieważ mają bardzo skromny poziom rezystancji na linii wtórnej. Ten niuans ujawnia konkretny cel pomiaru przekładników prądowych i napięciowych, a także różnicę w wymaganiach dotyczących warunków pracy.

Tak więc, jeśli działanie pod groźbą zwarcia dla przekładnika napięciowego jest niedopuszczalne ze względu na ryzyko wypadku, to dla konwencjonalnego konwertera prądowego ten tryb pracy jest uważany za normalny i bezpieczny. Chociaż oczywiście takie transformatory mają również swoje własne zagrożenia, aby zapobiec jakie specjalne środki ochrony są zapewnione.

Zasada działania

Indukcja elektromagnetyczna jest podstawową zasadą, na którejproces pracy takich transformatorów. Jak już wspomniano, głównymi elementami funkcjonalnymi są przewodnik magnetyczny i dwa poziomy uzwojeń. Pierwszy poziom jest zasilany ładunkiem elektrycznym z prądu przemiennego, a drugi poziom realizuje bezpośrednio działającą funkcję w postaci pomiaru. Gdy prąd przepływa przez zwoje uzwojenia, następuje indukcja.

Ponadto, zgodnie z prawem indukcji elektromagnetycznej, które określa właśnie cel i zasadę działania przekładników prądowych, wartości robocze są ustalane na linii. Użytkownik za pomocą specjalnego sprzętu może określić charakterystykę strumienia magnetycznego – dzięki temu rejestrowana jest częstotliwość i napięcie źródła prądu. Parametrem technicznym badania charakterystyki obwodu będzie szybkość pomiaru - ta wartość nie jest docelowa, ale ważna jest jej ocena, aby zrozumieć sprawność samego transformatora.

Odmiany przekładników prądowych

Istnieją trzy główne kategorie konwerterów prądu. Najczęściej spotykane są tak zwane transformatory suche, w których pierwszy poziom uzwojenia nie jest w ogóle odizolowany od pierwszego. W związku z tym parametry prądu wtórnego zależą bezpośrednio od współczynnika konwersji.

Popularne są również modele toroidalne, których konstrukcja przewiduje możliwość montażu na kablu lub magistrali. Z tego powodu całkowicie wyeliminowane jest uzwojenie pierwotne, które jest wyposażone w typowe przekładniki prądowe i napięciowe. Spotkanie iurządzenie takich modeli jest określone przez ich specjalną zasadę działania - w tym przypadku prąd pierwotny popłynie przez centralny przewodnik w obudowie, umożliwiając uzwojenie wtórne bezpośrednio rejestrację wydajności. Jednak z różnych powodów, w tym związanych z niską dokładnością pomiaru i zawodną konstrukcją, takie modele są rzadko używane do oceny charakterystyk prądowych. Częściej wykorzystywane są jako pomocnicze ogniwo ochronne w przypadku zwarcia.

Wykorzystywane są również transformatory wysokiego napięcia - gaz i olej. Są zwykle wykorzystywane w specjalistycznych projektach w przemyśle.

Współczynnik transformacji

W celu oceny sprawności samego transformatora wprowadzono wartość współczynnika konwersji. Jego wartość nominalna jest zwykle podana w oficjalnej dokumentacji transformatora. Współczynnik ten wskazuje stosunek pierwotnego prądu znamionowego do drugiego uzwojenia. Na przykład może to być wartość 100/5 A. Może się drastycznie zmieniać w zależności od liczby sekcji ze zwojami.

Należy również wziąć pod uwagę, że współczynnik nominalny nie zawsze odpowiada współczynnikowi rzeczywistemu. Odchylenie zależy od warunków, w jakich pracują przekładniki prądowe. Cel i zasada działania są w dużej mierze zdeterminowane przez wskaźniki błędu, ale ten niuans nie jest powodem do odmowy uwzględnienia nominalnego współczynnika transformacji. Znając wielkość tego samego błędu, użytkownik może go wypoziomować za pomocą specjalnego sprzętu elektrycznego.

Instalacja transformatora prądowego

Najprostsze modele transformatorów z magistralą praktycznie nie wymagają użycia specjalnego sprzętu, a nawet narzędzi. Takie urządzenie może zainstalować jeden mistrz za pomocą specjalnych łączników zaciskowych. Standardowe projekty wymagają stworzenia fundamentu, na którym montowane są stojaki wsporcze. Następnie rama jest mocowana za pomocą spawania elektrycznego, która będzie działać jako rodzaj skrzynki elektrycznej do zawarcia niezbędnego sprzętu. Na ostatnim etapie sprzęt jest instalowany. Jaki będzie zestaw wyposażenia technicznego, określa przeznaczenie przekładnika prądowego i cechy jego przyszłej pracy. Jako minimum, infrastruktura wymagana do wykonywania pomiarów serwisowanych obwodów jest zintegrowana.

Sposoby podłączania transformatorów

Aby ułatwić procedurę podłączania okablowania do sprzętu, producenci komponentów oznaczają je - na przykład przekaźniki prądowe i transformatory mogą być oznaczone jako TAa, TA1, KA1 itp. Dzięki temu oznaczeniu personel konserwacyjny będzie mógł szybko i dokładnie sparuj elementy, w które wyposażony jest przekładnik prądowy. Urządzenie, cel i zasada działania instalacji w tym przypadku są ze sobą ściśle powiązane i wpływają na sposób podłączenia, ale jednocześnie obsługiwana sieć jako taka ma również istotny wpływ na charakter technicznej realizacji konwersji system. Na przykład linie trójfazowe z izolowanym punktem neutralnym umożliwiają instalację transformatorów tylko na dwóchfazy. Ta cecha wynika z faktu, że sieci o zakresie 6 -35 kV nie mają przewodu neutralnego.

Sprawdzanie transformatorów

Zestaw środków weryfikacyjnych składa się z kilku operacji. Przede wszystkim jest to oględziny obiektu, podczas których oceniana jest integralność konstrukcji, poprawność tych samych oznaczeń, zgodność z danymi paszportowymi itp. Następnie następuje rozmagnesowanie sprzętu – np. poprzez płynne podwyższanie prąd na pierwszym poziomie uzwojenia. Następnie aktualna wartość stopniowo spada do zera.

Następnie przygotowywane są główne etapy weryfikacji, które będą przedmiotem pomiarów przekładników prądowych. W takim szkoleniu należy wziąć pod uwagę cel i zasadę działania, ponieważ poziom obciążenia i inne czynniki operacyjne powodują różne wartości błędów w zapisie charakterystyki środowiska pracy. Sama weryfikacja przewiduje ocenę zgodności biegunowości zacisków uzwojenia ze standardowymi parametrami, a także naprawienie błędów z ich późniejszą weryfikacją z wartościami określonymi w paszporcie urządzenia.

Bezpieczeństwo podczas pracy transformatora

Główne zagrożenia w eksploatacji przekładników prądowych są związane z jakością uzwojeń. Należy wziąć pod uwagę, że pod warstwami zwojów pracuje metalowa podstawa, która w swojej gołej postaci może stanowić poważne zagrożenie dla personelu. W związku z tym sporządzany jest plan konserwacji, zgodnie z którym przekładniki prądowe są regularnie sprawdzane. Spotkanie izasada działania w tym przypadku może koncentrować się zarówno na konwersji napięcia, jak i pomiarze prądu. W obu przypadkach personel konserwacyjny musi uważnie monitorować stan uzwojeń. Ze względów bezpieczeństwa do konstrukcji roboczej wprowadzane są zwarcia bocznikowe, a uziemienie przewodów uzwojenia jest również zachowane.

Wniosek

Wraz ze wzrostem obciążenia operacyjnego linii energetycznych, żywotność stacji paliw zauważalnie się zmniejsza. Pomimo tego, że przeznaczenie przekładnika prądowego nie jest związane z transformacją wysokiego napięcia, takie urządzenia również podlegają poważnemu zużyciu. W celu wydłużenia żywotności takich instalacji producenci stosują bardziej zaawansowane technologicznie materiały zarówno do urządzeń elektromagnetycznych, jak i do wykonania tego samego uzwojenia. Jednocześnie udoskonala się wyposażenie przekaźników pomiarowych, dzięki czemu minimalizowany jest również współczynnik błędu pomiaru.