Ulinganisho wa Kiutendaji wa Vigeuzi vya Sasa vya Kipimo dhidi ya Ulinzi

Ulinzi CT UsahihiUsahihi wa CT ya Ulinzi haihusu malipo ya usahihi bali kuhusu utendakazi unaotabirika wakati wa hitilafu. Usahihi wake unafafanuliwa na "kosa la mchanganyiko" katika safu maalum ya sasa iliyokadiriwa. Darasa la ulinzi la kawaida ni5P10.Uteuzi huu umegawanyika kama ifuatavyo:

• 5: Hitilafu ya mchanganyiko haitazidi 5% katika kikomo cha usahihi.
• P: Barua hii inaiteua kama darasa la Ulinzi la CT.
• 10: Hiki ndicho Kipengele cha Upeo wa Usahihi (ALF). Inamaanisha kuwa CT itadumisha usahihi wake uliobainishwa hadi mara 10 ya mkondo wake wa msingi uliokadiriwa.

Kwa kifupi, 5P10 CT inahakikisha kwamba wakati mkondo wa msingi ni mara 10 ukadiriaji wake wa kawaida, mawimbi yanayotumwa kwa relay bado iko ndani ya 5% ya thamani bora, kuhakikisha relay inafanya uamuzi sahihi wa safari.

Mzigo na Ukadiriaji wa VA

Mzigoni jumla ya mzigo wa umeme uliounganishwa kwenye vituo vya upili vya CT, vinavyopimwa kwa Volt-Amperes (VA) au ohms (Ω). Kila kifaa na waya zilizounganishwa kwenye CT huchangia mzigo huu. Kuzidisha mzigo uliokadiriwa wa CT kutashusha usahihi wake.

Jumla ya mzigo nijumla ya impedances ya vipengele vyotekatika mzunguko wa pili:

• Upinzani wa pili wa vilima wa CT.
• Upinzani wa waya za kuongoza zinazounganisha CT kwenye kifaa.
• Uzuiaji wa ndani wa kifaa kilichounganishwa (mita au relay).

Kuhesabu Jumla ya Mzigo:Mhandisi anaweza kuhesabu jumla ya mzigo kwa kutumia fomula:Jumla ya Mzigo (Ω) = Upepo wa CT R (Ω) + Waya R (Ω) + Kifaa Z (Ω)Kwa mfano, ikiwa upinzani wa pili wa vilima wa CT ni 0.08 Ω, waya zinazounganisha zina upinzani wa 0.3 Ω, na relay ina kizuizi cha 0.02 Ω, jumla ya mzigo wa mzunguko ni 0.4 Ω. Thamani hii lazima iwe chini ya mzigo uliokadiriwa wa CT ili ifanye kazi ipasavyo.

Vipimo vya CT kwa kawaida huwa na viwango vya chini vya VA (kwa mfano, 2.5 VA, 5 VA) kwa sababu vinaunganishwa na vifaa vya kupima kiwango cha juu, vya matumizi ya chini kwa umbali mfupi. CTs za Ulinzi zinahitaji ukadiriaji wa juu zaidi wa VA (km, 15 VA, 30 VA) kwa sababu lazima zitoe nguvu za kutosha ili kuendesha mizinga ya chini ya kizuizi, ya matumizi ya juu ya relay ya kinga, mara nyingi kwa kukimbia kwa muda mrefu zaidi wa kebo. Kulinganisha kimakosa ukadiriaji wa mzigo wa CT na mzigo halisi wa mzunguko ni chanzo cha kawaida cha hitilafu katika mifumo ya upimaji na ulinzi.

Kuelewa Voltage ya Knee Point

Voltage ya Uhakika wa Goti (KPV) ni kigezo muhimu zaidi cha CTs za ulinzi. Inafafanua kikomo cha juu cha safu ya uendeshaji muhimu ya CT kabla ya msingi wake kuanza kujaa. Thamani hii ni muhimu ili kuhakikisha relay ya kinga inapokea ishara ya kuaminika wakati wa kosa la juu.

Wahandisi huamua KPV kutoka kwenye mkondo wa msisimko wa CT, ambao hupanga voltage ya pili ya kusisimua dhidi ya mkondo wa pili wa kusisimua. "Goti" ni hatua kwenye curve hii ambapo sifa za sumaku za msingi hubadilika sana.

TheKiwango cha IEEE C57.13hutoa ufafanuzi sahihi wa hoja hii. Kwa CT ya msingi isiyo na pengo, sehemu ya goti ni pale ambapo tanjiti kwa mkunjo huunda pembe ya digrii 45 na mhimili mlalo. Kwa CT ya msingi iliyo na pengo, pembe hii ni digrii 30. Hatua hii maalum inaashiria mwanzo wa kueneza.

Wakati CT inafanya kazi chini ya voltage ya hatua ya goti, msingi wake uko katika hali ya sumaku ya mstari. Hii inaruhusu kwa usahihi kuzaliana sasa kosa kwa relay iliyounganishwa. Hata hivyo, mara tu voltage ya sekondari inapozidi KPV, msingi huingia kueneza. Kueneza, mara nyingi huendeshwa na mikondo mikubwa ya AC na mikondo ya DC wakati wa hitilafu, husababisha CT's.magnetizing impedance kushuka kwa kiasi kikubwa. Transformer haiwezi tena kutafakari kwa uaminifu sasa ya msingi kwa upande wake wa pili.

Uhusiano kati ya KPV na uaminifu wa ulinzi ni wa moja kwa moja na muhimu:

• Chini ya hatua ya goti:Msingi wa CT hufanya kazi kwa mstari. Inatoa uwakilishi sahihi wa sasa wa kosa kwa relay ya kinga.
• Juu ya hatua ya goti:Msingi hujaa. Hii inasababisha ongezeko kubwa la uendeshaji wa magnetizing sasa na usio wa mstari, maana yake CT haiakisi tena kwa usahihi sasa kosa la kweli.
• Uendeshaji wa Relay:Relays za ulinzi zinahitaji mawimbi sahihi ili kufanya kazi ipasavyo. Ikiwa CT itajaa kabla ya relay kufanya uamuzi, relay inaweza kushindwa kutambua ukubwa wa kweli wa kosa, na kusababisha safari kuchelewa au kushindwa kabisa kufanya kazi.
• Usalama wa Mfumo:Kwa hiyo, voltage ya hatua ya goti ya CT lazima iwe juu ya kutosha kuliko voltage ya juu ya sekondari inayotarajiwa wakati wa kosa. Hii inahakikisha relay inapokea ishara inayotegemewa ili kulinda vifaa vya gharama kubwa.

Wahandisi hukokotoa KPV inayohitajika ili kuhakikisha CT inasalia kuwa haijajazwa chini ya hali mbaya zaidi ya makosa. Fomu iliyorahisishwa ya hesabu hii ni:

KPV Inahitajika ≥ Ikiwa × (Rct + Rb)

Wapi:

• If= Kiwango cha juu cha sasa cha hitilafu ya sekondari (Amps)
• Rct= Upinzani wa pili wa vilima wa CT (Ohms)
• Rb= Jumla ya mzigo wa relay, wiring, na viunganisho (Ohms)

Hatimaye, Voltage ya Knee Point hutumika kama kiashirio cha msingi cha uwezo wa CT ya ulinzi kufanya kazi yake ya usalama chini ya mkazo mkubwa wa umeme.

Kusimbua Uteuzi wa Majina ya Kigeuzi cha Sasa

Bamba la jina la Kigeuzi cha Sasa lina msimbo wa kuunganishwa ambao unafafanua uwezo wake wa utendakazi. Uteuzi huu wa alphanumeric ni lugha ya mkato kwa wahandisi, inayobainisha usahihi wa kipengele, matumizi na vikomo vya uendeshaji. Kuelewa misimbo hii ni muhimu ili kuchagua kifaa sahihi.

Ukalimani wa Madarasa ya CT ya Kipimo (km, 0.2, 0.5S, 1)

Madarasa ya CT ya kipimo hufafanuliwa kwa nambari inayowakilisha makosa ya juu zaidi yanayoruhusiwa ya asilimia katika sasa iliyokadiriwa. Nambari ndogo inaonyesha kiwango cha juu cha usahihi.

• Darasa la 1:Inafaa kwa upimaji wa jumla wa paneli ambapo usahihi wa juu sio muhimu.
• Darasa la 0.5:Inatumika kwa maombi ya bili ya kibiashara na viwandani.
• Darasa la 0.2:Inahitajika kwa kuhesabu mapato kwa usahihi wa juu.

Baadhi ya madarasa ni pamoja na herufi 'S'. Uteuzi wa 'S' katika viwango vya CT vya kipimo vya IEC, kama vile 0.2S na 0.5S, huashiria usahihi wa hali ya juu. Uainishaji huu mahususi kwa ujumla hutumika katika utumaji upimaji wa ushuru ambapo vipimo sahihi ni muhimu, haswa katika mwisho wa chini wa safu ya sasa.

Ukalimani Madarasa ya CT ya Ulinzi (km, 5P10, 10P20)

Madarasa ya CT ya Ulinzi hutumia msimbo wa sehemu tatu unaoelezea tabia zao wakati wa kosa. Mfano wa kawaida ni5P10.

Kuvunja Kanuni ya 5P10:

• 5: Nambari hii ya kwanza ndiyo hitilafu ya juu kabisa ya mchanganyiko katika asilimia (5%) katika kikomo cha usahihi.
• P: Herufi 'P' katika uainishaji kama 5P10 inaashiria 'Daraja la Ulinzi'. Hii inaonyesha kwamba CT kimsingi imeundwa kwa ajili ya maombi ya ulinzi relaying badala ya kipimo sahihi.
• 10: Nambari hii ya mwisho ni Kipengele cha Kikomo cha Usahihi (ALF). Inamaanisha kuwa CT itadumisha usahihi wake uliobainishwa hadi mkondo wa hitilafu ambao ni mara 10 ukadiriaji wake wa kawaida.

Vile vile, a10P20darasa la CT lina kikomo cha makosa cha mchanganyiko cha 10% na Kikomo cha Usahihi cha20. Katika jina kama 10P20, nambari '20' inaashiria kipengele cha kikomo cha usahihi. Sababu hii inaonyesha kwamba hitilafu ya transformer itabaki ndani ya mipaka inayokubalika wakati sasa ni mara 20 thamani yake iliyokadiriwa. Uwezo huu ni muhimu ili kuhakikisha kwamba relays za ulinzi hufanya kazi kwa usahihi wakati wa hali mbaya ya mzunguko mfupi.

Mwongozo wa Maombi: Kulinganisha CT na Kazi

Kuchagua Kigeuzi cha Sasa kinachofaa si suala la upendeleo bali ni hitaji linaloamriwa na programu. CT ya kipimo hutoa usahihi unaohitajika kwa miamala ya kifedha, huku CT ya ulinzi ikitoa uaminifu unaohitajika kwa usalama wa mali. Kuelewa mahali pa kutumia kila aina ni muhimu kwa muundo na uendeshaji wa mfumo wa umeme.

Wakati wa kutumia kipimo cha CT

Wahandisi wanapaswa kutumia kipimo cha CT katika programu yoyote ambapo ufuatiliaji sahihi wa matumizi ya umeme ndio lengo kuu. Vifaa hivi ni msingi wa bili sahihi na usimamizi wa nishati. Muundo wao unatoa kipaumbele kwa usahihi wa juu chini ya hali ya kawaida ya mzigo.

Maombi kuu ya kipimo cha CT ni pamoja na:

• Upimaji wa Mapato na Ushuru: Huduma hutumia CT za usahihi wa hali ya juu (kwa mfano, Daraja la 0.2S, 0.5S) kwa wateja wanaotoza bili wa makazi, biashara na viwandani. Usahihi huhakikisha miamala ya haki na sahihi ya kifedha.
• Mifumo ya Usimamizi wa Nishati (EMS): Vifaa hutumia CTs hizi kufuatilia matumizi ya nishati katika idara au vipande tofauti vya vifaa. Data hii husaidia kutambua uhaba na kuboresha matumizi ya nishati.
• Uchambuzi wa Ubora wa Nguvu: Vichanganuzi vya ubora wa nishati vinahitaji ingizo sahihi ili kutambua matatizo kama vile ulinganifu na sagi za volteji. Kwa vipimo hivi, hasa katika mifumo ya voltage ya kati, majibu ya mzunguko wa transformer ya chombo ni muhimu. Wachambuzi wa kisasa wanaweza kuhitaji data ya kuaminikahadi 9 kHz, wakidai transfoma zilizoboreshwa mara kwa mara ili kunasa wigo kamili wa sauti.

Kumbuka juu ya Uteuzi:Wakati wa kuchagua CT kwa mita ya nguvu au analyzer, mambo kadhaa ni muhimu.

• Utangamano wa Pato: Pato la CT (km, 333mV, 5A) lazima lilingane na mahitaji ya uingizaji wa mita.
• Ukubwa wa Mzigo: Masafa ya wastani ya CT inapaswa kuambatana na mzigo unaotarajiwa ili kudumisha usahihi.
• Fit Kimwili: CT lazima itoshee karibu na kondakta. Coils za Rogowski zinazoweza kubadilika ni suluhisho la vitendo kwa mabasi makubwa au nafasi ngumu.
• Usahihi: Kwa malipo, usahihi wa 0.5% au bora ni wa kawaida. Kwa ufuatiliaji wa jumla, 1% inaweza kutosha.

Wakati wa kutumia CT ya Ulinzi

Wahandisi lazima watumie CT ya ulinzi popote ambapo lengo la msingi ni kulinda wafanyakazi na vifaa dhidi ya njia za kupita kupita kiasi na hitilafu. CTs hizi zimeundwa kubaki kufanya kazi wakati wa matukio makubwa ya umeme, kutoa ishara ya kuaminika kwa relay ya kinga.

Maombi ya kawaida ya CT za ulinzi ni pamoja na:

• Ulinzi wa Makosa ya Kupindukia na Duniani: Ishara hizi za CTs hulisha kwa relays (kama vile Kifaa cha ANSI 50/51) ambacho hutambua hitilafu za awamu au ardhi. Relay kisha husafirisha kivunja mzunguko ili kutenganisha hitilafu. Katika switchgear kati-voltage, kwa kutumia kujitoleaCT ya mlolongo wa sifurikwa ulinzi wa makosa ya ardhini mara nyingi hupendekezwa juu ya unganisho la mabaki laCTs za awamu tatu. Uunganisho wa mabaki unaweza kusababisha safari za uongo kutokana na kueneza kwa usawa wakati wa kuanza kwa motor au makosa ya awamu.
• Ulinzi wa Tofauti: Mpango huu hulinda mali kuu kama vile transfoma na jenereta kwa kulinganisha mikondo inayoingia na kutoka katika eneo lililohifadhiwa. Inahitaji seti zinazolingana za CT za ulinzi.Relay za kisasa za dijitiinaweza kufidia miunganisho tofauti ya CT (Wye au Delta) na mabadiliko ya awamu kupitia mipangilio ya programu, ikitoa ubadilikaji mkubwa katika mipango hii changamano.
• Ulinzi wa Umbali: Inatumika katika njia za upokezaji, mpango huu unategemea CTs za ulinzi ili kupima uzuiaji wa hitilafu. Ujazaji wa CT unaweza kupotosha kipimo hiki, na kusababisha relay kuhukumu vibaya eneo la hitilafu. Kwa hiyo, CT lazima itengenezwe ili kuepuka kueneza kwa muda wa kipimo.

Kulingana na ANSI C57.13, CT ya kawaida ya kinga lazima ihimili hadimara 20sasa yake iliyokadiriwa wakati wa kosa. Hii inahakikisha kwamba inaweza kutoa mawimbi inayoweza kutumika kwa upeanaji wa data wakati ni muhimu zaidi.

Gharama ya Juu ya Uchaguzi Usio sahihi

Kutumia aina mbaya ya CT ni kosa kubwa na matokeo mabaya. Tofauti za kiutendaji kati ya CT za kipimo na ulinzi hazibadiliki, na kutolingana kunaweza kusababisha matokeo hatari na ya gharama kubwa.

• Kutumia Kipimo cha CT kwa Ulinzi: Hili ndilo kosa la hatari zaidi. Kipimo cha CT kimeundwa ili kueneza kwenye mikondo ya chini ili kulinda mita. Wakati wa kosa kubwa, itajaa karibu mara moja. CT iliyojaa itashindwa kuzalisha sasa kosa la juu, na relay ya kinga haitaona ukubwa wa kweli wa tukio hilo. Hii inaweza kusababisha safari kuchelewa au kushindwa kabisa kufanya kazi, na kusababisha uharibifu mkubwa wa vifaa, moto, na hatari kwa wafanyakazi. Kwa mfano, kueneza kwa CT kunaweza kusababisha upeanaji tofauti wa ulinzi wa transfomamaloperate, na kusababisha safari isiyohitajika wakati wa kosa la nje.
• Kutumia CT ya Kinga kwa Kipimo: Chaguo hili husababisha usahihi wa kifedha. CT ya ulinzi haijaundwa kwa usahihi katika mikondo ya kawaida ya uendeshaji. Darasa lake la usahihi (kwa mfano, 5P10) huhakikisha utendakazi katika vizidishio vya juu vya ukadiriaji wake, si katika mwisho wa chini wa kipimo ambapo mifumo mingi hufanya kazi. Kuitumia kulipia itakuwa kama kupima chembe ya mchanga kwa kijiti. Bili za nishati zitakazotokana zitakuwa si sahihi, na hivyo kusababisha upotevu wa mapato kwa shirika au kutozwa zaidi kwa watumiaji.

Hali Muhimu ya Kushindwa:Katika mipango ya ulinzi wa umbali, kueneza kwa CT husababisha relay kupima aimpedance ya juukuliko thamani halisi. Hii kwa ufanisi hupunguza ufikiaji wa ulinzi wa relay. Hitilafu ambayo inapaswa kusafishwa mara moja inaweza kuonekana kama kosa la mbali zaidi, na kusababisha safari kuchelewa. Ucheleweshaji huu huongeza mkazo kwenye mfumo wa umeme na huongeza uwezekano wa uharibifu ulioenea.

Hatimaye, gharama ya uteuzi usio sahihi wa CT huenda mbali zaidi ya bei ya sehemu yenyewe. Inajidhihirisha katika uharibifu wa vifaa, muda wa chini wa uendeshaji, rekodi za kifedha zisizo sahihi, na usalama ulioathirika.

Je, CT Moja Inaweza Kutumikia Vipimo na Ulinzi?

Ingawa CT za kipimo na ulinzi zina miundo tofauti, wahandisi wakati mwingine huhitaji kifaa kimoja kufanya kazi zote mbili. Hitaji hili lilisababisha maendeleo ya transfoma maalumu yenye madhumuni mawili, lakini yanakuja na mabadiliko maalum.

Madhumuni Mbili (Hatari X) CT

Jamii maalum, inayojulikana kamaDarasa la X au Kibadilishaji Kibadilishaji cha Sasa cha Hatari cha PS, inaweza kutumikia majukumu ya upimaji na ulinzi. Vifaa hivi havifafanuliwa na madarasa ya usahihi wa kawaida kama 5P10. Badala yake, utendakazi wao unabainishwa na seti ya vigezo muhimu ambavyo mhandisi hutumia ili kuthibitisha kufaa kwao kwa mpango mahususi wa ulinzi.

Kulingana na viwango vya IEC, utendaji wa darasa la X CT hufafanuliwa na:

• Imekadiriwa mkondo wa msingi
• Uwiano wa zamu
• Voltage ya sehemu ya goti (KPV)
• Magnetizing sasa katika voltage maalum
• Upinzani wa pili wa vilima kwa 75°C

Sifa hizi huruhusu kifaa kutoa usahihi wa juu wa kupima mita chini ya hali ya kawaida huku pia kutoa voltage inayotabirika ya uhakika wa goti kwa uendeshaji wa kuaminika wa relay wakati wa hitilafu. Mara nyingi hutumiwa katika mipango ya ulinzi wa tofauti ya kizuizi cha juu ambapo utendakazi lazima ujulikane kwa usahihi.

Vizuizi vya Kivitendo na Biashara

Licha ya kuwepo kwa CTs za Hatari X, kutumia kifaa kimoja kwa kipimo na ulinzi mara nyingi huepukwa. Kazi hizi mbili zina mahitaji yanayokinzana kimsingi.

CT ya kipimo imeundwa ili kueneza mapema ili kulinda mita nyeti. ACT ya ulinzi imeundwakupinga kueneza ili kuhakikisha relay inaweza kugundua hitilafu. CT yenye madhumuni mawili lazima iafikiane kati ya malengo haya mawili yanayopingana.

Maelewano haya yanamaanisha kuwa CT yenye madhumuni mawili haiwezi kufanya kazi yoyote pamoja na kitengo maalum. Kubuni inakuwa ngumu zaidi na ya gharama kubwa. Kwa programu nyingi, kusakinisha CT mbili tofauti, maalum—moja ya kupima mita na moja ya ulinzi—ndio suluhisho la kuaminika zaidi na la gharama nafuu. Mbinu hii inahakikisha kwamba wote wawilimfumo wa bilina mfumo wa usalama hufanya kazi bila maelewano.

---

Chaguo kati yavipimo na ulinzi wa CTsni uamuzi ulio wazi kwa kuzingatia kipaumbele cha kiutendaji. Moja hutoa usahihi wa malipo, wakati nyingine inahakikisha kutegemewa wakati wa kosa. Kuchagua aina sahihi hakuwezi kujadiliwa kwa usalama wa mfumo, usahihi wa kifedha na maisha marefu ya vifaa. Wahandisi lazima kila wakati warejelee vipimo vya CT na mahitaji ya kifaa kilichounganishwa.

Aorodha ya mwisho ya uthibitishajiinajumuisha:

1. Amua Msingi wa Sasa: Linganisha uwiano wa CT na mzigo wa juu zaidi.
2. Kuhesabu Mzigo: Jumla ya mzigo wa vipengele vyote vilivyounganishwa.
3. Thibitisha Darasa la Usahihi: Chagua darasa sahihi la kupima au ulinzi.

Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara

Ni nini hufanyika ikiwa mzunguko wa pili wa CT utaachwa wazi?

Mzunguko wa sekondari wazi huunda voltage ya juu ya hatari. Sasa ya msingi inakuwa sasa ya magnetizing, kueneza msingi. Hali hii inaweza kuharibu CT na kusababisha hatari kubwa ya mshtuko.

Usalama Kwanza:Daima fupisha vituo vya pili kabla ya kutenganisha kifaa chochote kutoka kwa saketi.

Wahandisi huchaguaje uwiano sahihi wa CT?

Wahandisi huchagua uwiano ambapo kiwango cha juu cha sasa cha mfumo ni karibu na ukadiriaji msingi wa CT. Chaguo hili huhakikisha CT inafanya kazi ndani ya safu yake sahihi zaidi. Kwa mfano, mzigo wa 90A hufanya kazi vizuri na CT 100:5A.

Kwa nini kipimo cha CT si salama kwa ulinzi?

Kipimo cha CT hujaa haraka wakati wa hitilafu. Haiwezi kuripoti kosa la kweli kwa relay ya kinga. Relay basi inashindwa kukiuka mhalifu, na kusababisha uharibifu wa vifaa na hatari kubwa za usalama.

Je, CT moja inaweza kuhudumia upimaji na ulinzi?

CTs za Hatari Maalum za X zinaweza kutekeleza majukumu yote mawili, lakini muundo wao ni maelewano. Kwa usalama na usahihi kamili, wahandisi kwa kawaida huweka CT mbili tofauti, maalum—moja ya kupima mita na moja kwa ajili ya ulinzi.