Üç fazalı cərəyan transformatorunun müəyyən edilməsi və onun ümumi ssenariləri

AÜç fazalı cərəyan transformatorufunksiyasına nail olmaq üçün elektromaqnetizmin fundamental prinsipləri üzərində işləyir. Onun dizaynı sadə, lakin güclü elektrik sistemlərini təhlükəsiz izləmək üçün yüksək effektivdir. Onun daxili işini başa düşmək onun nə üçün elektrik şəbəkəsinin idarə olunmasının təməl daşı olduğunu göstərir.

Əsas Əməliyyat Prinsipləri

Bir cərəyan transformatorunun işi elektromaqnit induksiyası ilə idarə olunur, bu prinsipi təsvir edirFaraday qanunu. Bu proses yüksək gərginlikli ilkin dövrə ilə ölçmə alətləri arasında birbaşa elektrik bağlantısı olmadan cərəyanı ölçməyə imkan verir.Bütün ardıcıllıq bir neçə əsas addımda açılır:

1. Yüksək ilkin cərəyan əsas keçiricidən (ilkin bobin) keçir.
2. Bu cərəyan transformatorun dəmir nüvəsində müvafiq maqnit sahəsi yaradır.
3. Themaqnit nüvəsibu dəyişən maqnit sahəsini ikincil bobinə istiqamətləndirir.
4. Maqnit sahəsi ikincil bobində daha kiçik, mütənasib bir cərəyan yaradır.
5. Bu ikincil cərəyan daha sonra ölçmə və təhlil üçün sayğaclara, rölelərə və ya idarəetmə sistemlərinə təhlükəsiz şəkildə verilir.

Üç fazalı tətbiqlər üçün cihaz üç dəst rulon və nüvədən ibarətdir. Bu konstruksiya üç fazalı naqillərin hər birində cərəyanı eyni vaxtda və müstəqil ölçməyə imkan verir.

Tikinti və əsas komponentlər

Cərəyan transformatoru üç əsas hissədən ibarətdir: birincil sarğı, ikincil sarğı və maqnit nüvəsi.

• İlkin Sarma: Bu, ölçülməsi lazım olan yüksək cərəyanı daşıyan keçiricidir. Bir çox dizaynda (bar tipli CT) birincil sadəcə olaraq transformatorun mərkəzindən keçən əsas sistem şin və ya kabeldir.
• İkincil sarma: Bu, maqnit nüvəsinə bükülmüş kiçik ölçülü naqilin bir çox növbəsindən ibarətdir. O, azaldılmış, ölçülə bilən cərəyan yaradır.
• Maqnit nüvəsi: Nüvə maqnit sahəsini cəmləşdirən və ilkin sarğıdan ikincil sarıma istiqamətləndirən kritik komponentdir. Nüvə üçün istifadə olunan material birbaşa transformatorun dəqiqliyinə və səmərəliliyinə təsir göstərir.

Əsas materialın seçimi vacibdirenerji itkisini minimuma endirmək və siqnal təhrifinin qarşısını almaq üçün. Yüksək dəqiqlikli transformatorlar üstün performansa nail olmaq üçün xüsusi materiallardan istifadə edirlər.

Dəqiqlik haqqında qeyd:Real dünyada heç bir transformator mükəmməl deyil.Səhvlər bir neçə amildən yarana bilər. Nüvəni maqnitləşdirmək üçün lazım olan həyəcan cərəyanı faza və böyüklük sapmalarına səbəb ola bilər. Eynilə, KT-nin nominal yükündən kənarda, xüsusilə çox aşağı və ya yüksək cərəyanlarda işləməsi ölçmə xətasını artırır. Nüvənin artıq daha çox maqnit axınına tab gətirə bilmədiyi maqnit doyması, xüsusən də nasazlıq şəraitində əhəmiyyətli qeyri-dəqiqliklərə səbəb olur.

Dönüş nisbətinin əhəmiyyəti

Dönmə nisbəti cərəyan transformatorunun riyazi ürəyidir. Bu, birincil sarımdakı cərəyanla ikincil sargıdakı cərəyan arasındakı əlaqəni müəyyənləşdirir. Nisbət, nominal birincil cərəyanı nominal ikincil cərəyana bölmək yolu ilə hesablanır.

Cari transformator nisbəti (CTR) = İlkin cərəyan (Ip) / İkincil cərəyan (Is)

Bu nisbət hər bir rulonda tel dönüşlərinin sayı ilə müəyyən edilir. Məsələn, 400:5 nisbəti olan bir CT, 400A əsas keçiricidən keçəndə ikincil tərəfində 5A cərəyan yaradacaq. Bu proqnozlaşdırıla bilən aşağı endirmə funksiyası onun məqsədi üçün əsasdır. O, təhlükəli, yüksək cərəyanı ölçmə cihazları üçün təhlükəsiz olan standartlaşdırılmış, aşağı cərəyana çevirir. Sistemin gözlənilən yükünə uyğun düzgün dönmə nisbətinin seçilməsi həm dəqiqliyi, həm də təhlükəsizliyi təmin etmək üçün çox vacibdir.

Üç fazalı və bir fazalı cərəyan transformatorları

Doğru cərəyan transformatorunun konfiqurasiyasının seçilməsi enerji sisteminin dəqiq və etibarlı monitorinqi üçün vacibdir. Tək Üç Fazalı Cərəyan Transformatorunun və ya üç ayrı bir fazalı CT-nin istifadəsi arasında qərar sistemin dizaynından, tətbiqin məqsədlərindən və fiziki məhdudiyyətlərdən asılıdır.

Əsas Struktur və Dizayn Fərqləri

Ən aydın fərq onların fiziki quruluşunda və keçiricilərlə necə qarşılıqlı əlaqədə olur. Atək fazalı CTtək elektrik keçiricisini əhatə etmək üçün nəzərdə tutulmuşdur. Bunun əksinə olaraq, üç fazalı KT, bütün üç faza keçiricilərinin keçdiyi tək, konsolidasiya edilmiş vahid ola bilər və ya üç uyğunlaşdırılmış bir fazalı CT dəstinə istinad edə bilər. Hər bir yanaşma gücün monitorinqində fərqli məqsədə xidmət edir.

Tətbiqə Xüsusi Üstünlüklər

Hər bir konfiqurasiya xüsusi ehtiyaclara uyğunlaşdırılmış unikal üstünlüklər təklif edir. Üç ayrı bir fazalı CT-dən istifadə sistemin ən ətraflı və dəqiq görünüşünü təmin edir. Bu üsul hər bir mərhələnin dəqiq ölçülməsinə imkan verir ki, bu da aşağıdakılar üçün vacibdir:

• Gəlir dərəcəsi faktura: Yüksək dəqiqlikli monitorinq ədalətli və dəqiq enerji hesablanmasını təmin etmək üçün hər bir mərhələdə xüsusi CT tələb edir.
• Balanssız Yük Təhlili: Çoxlu tək fazalı yükləri olan sistemlər (kommersiya binası kimi) tez-tez hər bir fazada qeyri-bərabər cərəyanlara malikdir. Ayrı-ayrı CT-lər bu balanssızlığı dəqiq şəkildə çəkir.

Tez-tez qalıq və ya sıfır ardıcıllıqla ölçülməsi üçün istifadə edilən bir vahidli üç fazalı CT, üç fazada cərəyandakı hər hansı xalis fərqi hiss edərək, torpaq xətalarını aşkar etməkdə üstündür.

Nə vaxt birini digərinə seçmək lazımdır

Seçim elektrik sisteminin naqillərindən və monitorinq məqsədindən çox asılıdır.

Ən yüksək dəqiqlik tələb edən tətbiqlər üçün, məsələn, günəş enerjisi çeviriciləri kimi potensial balanssız yüklərə malik gəlir dərəcəsi ölçmə və ya monitorinq sistemləriüç CTstandartdır. Bu yanaşma təxminləri aradan qaldırır və enerji istehlak edilmədikdə və ya bütün fazalarda bərabər istehsal edilmədikdə baş verə biləcək qeyri-dəqiq oxunuşların qarşısını alır.

Budur bəzi ümumi qaydalar:

• Üç Fazalı, 4 Telli Wye Sistemləri: Neytral naqilin daxil olduğu bu sistemlər tam dəqiqlik üçün üç CT tələb edir.
• Üç Fazalı, 3 Telli Delta Sistemləri: Bu sistemlərdə neytral naqil yoxdur. İki CT-nin ifadə edildiyi kimi ölçmə üçün çox vaxt kifayətdirBlondelin teoremi.
• Balanslı və Balanssız Yüklər: Mükəmməl balanslaşdırılmış yükdə tək CT-nin oxunuşu çoxaldıla bilsə də, yük balanssız olduqda bu üsul səhvlər təqdim edir. HVAC qurğuları, quruducular və ya alt panellər kimi avadanlıqlar üçün həmişə hər bir enerjili keçiricidə CT istifadə edin.

Nəhayət, sistem növü və dəqiqlik tələblərini nəzərə almaq düzgün CT konfiqurasiyasına səbəb olacaqdır.

Üç fazalı cərəyan transformatoru nə vaxt istifadə olunur?

AÜç fazalı cərəyan transformatorumüasir elektrik sistemlərinin əsas komponentidir. Onun tətbiqləri sadə ölçmədən çox-çox genişlənir. Bu cihazlar maliyyə dəqiqliyini təmin etmək, bahalı avadanlıqları qorumaq və sənaye, kommersiya və kommunal sektorlarda enerjinin ağıllı idarə edilməsini təmin etmək üçün əvəzolunmazdır.

Dəqiq Enerji Ölçmə və Hesablama üçün

Kommunal xidmətlər və obyekt menecerləri hesablaşma üçün dəqiq enerji ölçmələrinə etibar edirlər. Elektrik enerjisi istehlakının əhəmiyyətli olduğu geniş miqyaslı ticarət və sənaye şəraitində, hətta kiçik qeyri-dəqiqliklər də əhəmiyyətli maliyyə uyğunsuzluqlarına səbəb ola bilər.Cərəyan transformatorlarıbu kritik iş üçün lazımi dəqiqliyi təmin edin. Onlar yüksək cərəyanları gəlir səviyyəli sayğacların təhlükəsiz və dəqiq qeyd edə biləcəyi səviyyəyə qədər azaldırlar.

Bu transformatorların dəqiqliyi özbaşına deyil. O, elektrik enerjisinin ölçülməsində ədalətliliyi və ardıcıllığı təmin edən ciddi beynəlxalq standartlarla tənzimlənir. Əsas standartlara aşağıdakılar daxildir:

• ANSI/IEEE C57.13: ABŞ-da həm ölçmə, həm də qoruyucu cərəyan transformatorları üçün geniş istifadə olunan standart.
• ANSI C12.1-2024: Bu, ABŞ-da elektrik enerjisinin ölçülməsi üçün əsas koddur və sayğaclar üçün dəqiqlik tələblərini müəyyən edir.
• IEC sinifləri: IEC 61869 kimi beynəlxalq standartlar hesablama məqsədləri üçün 0.1, 0.2 və 0.5 kimi dəqiqlik siniflərini müəyyən edir. Bu siniflər icazə verilən maksimum xətanı təyin edir.

Güc keyfiyyəti haqqında qeyd:Yalnız cari böyüklükdən başqa, bu standartlar həm də faza bucağı xətasını həll edir. Dəqiq faza ölçülməsi müasir kommunal ödəniş strukturlarının getdikcə daha vacib komponentləri olan reaktiv gücün və güc amilinin hesablanması üçün çox vacibdir.

Həddindən artıq cərəyan və nasazlıqdan qorunmaq üçün

Elektrik sistemlərini zədələnmədən qorumaq cərəyan transformatorunun ən vacib funksiyalarından biridir. Qısa qapanma və ya torpaq xətləri kimi elektrik nasazlıqları avadanlığı məhv edən və ciddi təhlükəsizlik təhlükələri yaradan böyük cərəyanlar yarada bilər. Bunun qarşısını almaq üçün tam həddindən artıq cərəyandan qorunma sistemi birlikdə işləyir.

Sistem üç əsas hissədən ibarətdir:

1. Cərəyan transformatorları (CT): Bunlar sensorlardır. Qorunan avadanlıqlara axan cərəyana daim nəzarət edirlər.
2. Qoruyucu relelər: Bu beyindir. O, CT-lərdən siqnal alır və cərəyanın təhlükəli dərəcədə yüksək olub-olmamasına qərar verir.
3. Devre kesiciler: Bu əzələdir. O, reledən açma əmrini alır və nasazlığı dayandırmaq üçün dövrəni fiziki olaraq ayırır.

Xüsusi problemləri aşkar etmək üçün CT-lər müxtəlif növ relelərlə birləşdirilir. Məsələn, birHəddindən artıq cərəyan rölesi (OCR)cərəyan təhlükəsiz həddi aşdıqda, avadanlığı həddindən artıq yüklənmədən qoruyur. AnTorpaq xətası rölesi (EFR)faza cərəyanları arasında hər hansı bir balanssızlığı ölçərək yerə sızan cərəyanı aşkar edir. Əgər nasazlıq zamanı CT doyursa, o, releyə göndərilən siqnalı təhrif edə bilər və potensial olaraq mühafizə sisteminin sıradan çıxmasına səbəb ola bilər. Buna görə də, qoruyucu sinifli CT-lər həddindən artıq nasazlıq şəraitində belə dəqiqliyi qorumaq üçün nəzərdə tutulmuşdur.

Ağıllı Yük İzləmə və İdarəetmə üçün

Müasir sənayelər sadə qorunma və hesablaşmadan kənara çıxır. Onlar indi qabaqcıl əməliyyat anlayışları üçün elektrik məlumatlarından istifadə edirlərproqnozlaşdırıcı qulluq. Cari transformatorlar bu ağıllı sistemlər üçün əsas məlumat mənbəyidir. Sıxma yolu iləqeyri-intruziv CTMühəndislər mühərrikin elektrik xətləri üzərində əməliyyatları pozmadan ətraflı elektrik siqnalları əldə edə bilərlər.

Bu məlumatlar güclü proqnozlaşdırıcı texniki xidmət strategiyasına imkan verir:

• Məlumatların alınması: CT-lər işləyən maşınlardan xam xəttin cari məlumatlarını alır.
• Siqnal emalı: Xüsusi alqoritmlər maşının sağlamlığını göstərən xüsusiyyətləri çıxarmaq üçün bu elektrik siqnallarını emal edir.
• Ağıllı Analiz: Zamanla bu elektrik imzalarını təhlil edərək, sistemlər motorun "rəqəmsal əkizini" yarada bilər. Bu rəqəmsal model, inkişaf edən problemləri uğursuzluğa səbəb olmamışdan əvvəl təxmin etməyə kömək edir.

CT məlumatlarının bu təhlili geniş spektrli mexaniki və elektrik problemlərini müəyyən edə bilər, o cümlədən:

• Rulmanların nasazlıqları
• Qırılmış rotor çubuqları
• Hava boşluğunun ekssentrikliyi
• Mexanik uyğunsuzluqlar

Bu proaktiv yanaşma cari transformatoru sadə ölçmə cihazından ağıllı fabrik təşəbbüslərinin əsas köməkçisinə çevirərək təmir qruplarına təmir işlərini planlaşdırmağa, hissələri sifariş etməyə və bahalı planlaşdırılmamış fasilələrdən qaçmağa imkan verir.

Düzgün üç fazalı CT-ni necə seçmək olar

Düzgün Üç Fazalı Cərəyan Transformatorunun seçilməsi sistemin etibarlılığı və dəqiqliyi üçün vacibdir. Mühəndislər tətbiqin xüsusi ehtiyaclarını, o cümlədən dəqiqlik tələblərini, sistem yükünü və fiziki quraşdırma məhdudiyyətlərini nəzərə almalıdırlar. Diqqətli seçim prosesi ölçmə, mühafizə və monitorinq üçün optimal performansı təmin edir.

Dəqiqlik Siniflərini Anlamaq

Cari transformatorlar dəqiqlik siniflərinə bölünürölçmə və ya mühafizə üçün. Hər bir sinif fərqli bir məqsədə xidmət edir və yanlışdan istifadə maliyyə itkisinə və ya avadanlıqların zədələnməsinə səbəb ola bilər.

• Ölçmə CT-lərinormal əməliyyat cərəyanları altında faturalandırma və yük təhlili üçün yüksək dəqiqliyi təmin edir.
• Mühafizə CT-ləriqoruyucu relelərin etibarlı işləməsini təmin edən yüksək nasazlıq cərəyanlarına tab gətirmək üçün qurulmuşdur.

Ümumi səhv qorunma üçün yüksək dəqiqlikli ölçmə CT-dən istifadə etməkdir. Bu CT-lər nasazlıq zamanı doymuş ola bilər ki, bu da rölin dəqiq siqnal almasına və elektrik açarını vaxtında söndürməsinə mane olur.

Həddindən artıq spesifikasiyaya dair qeyd:Müəyyənləşdirilməsi birlazımsız yüksək dəqiqlik sinfi və ya tutumudəyəri və ölçüsünü kəskin şəkildə artıra bilər. Böyük ölçülü CT-nin istehsalı çətin ola bilər və standart keçid qurğusunun içərisinə sığdırmaq demək olar ki, qeyri-mümkün ola bilər ki, bu da onu qeyri-mümkün seçim edir.

CT nisbətinin sistem yükünə uyğunlaşdırılması

CT nisbəti elektrik sisteminin gözlənilən yükü ilə uyğun olmalıdır. Düzgün ölçülü nisbət CT-nin ən dəqiq diapazonda işləməsini təmin edir. Sadə bir üsul bir motor üçün düzgün nisbəti təyin etməyə kömək edir:

1. Motorun tam yük amperlərini (FLA) onun ad lövhəsindən tapın.
2. Həddindən artıq yükləmə şərtlərini nəzərə almaq üçün FLA-nı 1,25-ə vurun.
3. Bu hesablanmış dəyərə ən yaxın standart CT nisbətini seçin.

Məsələn, FLA 330A olan bir mühərrik üçün hesablama tələb olunur330A * 1,25 = 412,5A. Ən yaxın standart nisbət 400:5 olacaqdır.Çox yüksək nisbət seçmək aşağı yüklərdə dəqiqliyi azaldacaq.Çox aşağı nisbət KT-nin nasazlıqlar zamanı doymasına səbəb ola bilər, mühafizə sistemlərini təhlükə altına qoyan.

Düzgün Fiziki Forma Faktorunun Seçilməsi

Üç fazalı cərəyan transformatorunun fiziki forması quraşdırma mühitindən asılıdır. İki əsas növ bərk nüvəli və split nüvəlidir.

• Bərk nüvəli CT-lərqapalı dövrə var. Quraşdırıcılar əsas keçiricini nüvədən keçirtmək üçün ayırmalıdırlar. Bu, onları elektrik enerjisinin kəsilə biləcəyi yeni tikinti üçün ideal hala gətirir.
• Split nüvəli CT-ləraçıla və dirijor ətrafında sıxışdırıla bilər. Bu dizayn mövcud sistemlərin yenidən qurulması üçün mükəmməldir, çünki enerjinin dayandırılmasını tələb etmir.

Bu növlər arasında seçim quraşdırmanın yeni və ya yenidən qurulmasından və gücün kəsilməsinin seçim olub-olmamasından asılıdır.

---

Üç fazalı cərəyan transformatoru üç fazalı sistemlərdə cərəyanı təhlükəsiz ölçmək üçün kritik bir cihazdır. Onun əsas tətbiqləri enerjinin düzgün hesablanmasını təmin edir, nasazlıqları aşkar edərək avadanlığı qoruyur və enerjinin ağıllı idarə olunmasını təmin edir. Dəqiqlik, nisbət və forma faktoruna əsaslanan düzgün seçim sistemin etibarlı və təhlükəsiz işləməsi üçün vacibdir.

İrəliyə Baxmaq: Müasir KT iləağıllı texnologiyavəmodul dizaynlarenerji sistemlərini daha səmərəli edir. Lakin onların effektivliyi həmişə düzgün seçimdən və asılıdırtəhlükəsiz quraşdırma təcrübələri.

Tez-tez verilən suallar

İkinci dərəcəli CT açıq qalsa nə olar?

Açıq ikincili dövrə ciddi təhlükə yaradır. Bu, ikincil terminallarda olduqca yüksək gərginliyə səbəb olur. Bu gərginlik transformatorun izolyasiyasına zərər verə bilər və personal üçün ciddi təhlükə yaradır. Həmişə ikincil dövrənin qısaldılmış və ya yükə qoşulduğundan əmin olun.

Bir KT həm ölçmə, həm də mühafizə üçün istifadə edilə bilərmi?

Bu tövsiyə edilmir. Ölçmə CT-ləri normal yüklərdə yüksək dəqiqlik tələb edir, qoruyucu CT isə yüksək nasazlıq cərəyanları zamanı etibarlı şəkildə yerinə yetirilməlidir. Hər iki məqsəd üçün vahid CT-dən istifadə ya hesablama dəqiqliyini, ya da avadanlığın təhlükəsizliyini pozur, çünki onların dizaynı müxtəlif funksiyaları yerinə yetirir.

CT saturasiyası nədir?

Doyma CT-nin nüvəsi daha çox maqnit enerjisini idarə edə bilmədiyi zaman baş verir, adətən böyük bir nasazlıq zamanı. Transformator daha sonra mütənasib ikincil cərəyan istehsal edə bilmir. Bu, qeyri-dəqiq ölçmələrə gətirib çıxarır və kritik hadisə zamanı qoruyucu relelərin düzgün işləməsinə mane ola bilər.

Niyə ikinci dərəcəli cərəyanlar 1A və ya 5A-a standartlaşdırılıb?

1A və ya 5A-da ikincil cərəyanların standartlaşdırılması qarşılıqlı işləməyi təmin edir. Bu, müxtəlif istehsalçıların sayğaclarının və relelərinin birlikdə problemsiz işləməsinə imkan verir. Bu təcrübə sistemin dizaynını, komponentlərin dəyişdirilməsini asanlaşdırır və elektrik sənayesində universal uyğunluğu təşviq edir.