English
  • balita

Isang Praktikal na Paghahambing ng Mga Kasalukuyang Transformer para sa Pagsukat kumpara sa Proteksyon

AKasalukuyang Transformernagsisilbi sa isa sa dalawang magkaibang tungkulin. Ang mga CT ng Pagsukat ay nagbibigay ng mataas na katumpakan sa loob ng normal na kasalukuyang mga saklaw para sa pagsingil at pagsukat. Sa kabaligtaran, tinitiyak ng mga proteksiyon na CT ang maaasahang operasyon sa panahon ng mga high-current electrical fault upang mapangalagaan ang kagamitan. Ang functional divide na ito ang nagdidikta sa disenyo, katumpakan, at ultimate application ng component. Ang pagpapalawak ng industriya ay malinaw, isang trend na bawatKasalukuyang tagagawa ng TransformeratKasalukuyang tagapagtustos ng Transformerkinikilala.

Sukatan Halaga
Sukat ng Global Market (2024) USD 2.4 Bilyon
Inaasahang Laki ng Market (2034) USD 4.4 Bilyon
Compound Annual Growth Rate (CAGR) (2025-2034) 6.2%

Mga Pangunahing Takeaway

  • Mga Kasalukuyang Transformer (CTs)may dalawang pangunahing trabaho: pagsukat ng kuryente para sa pagsingil o pagprotekta sa kagamitan mula sa pinsala.
  • Ang mga CT ng Pagsukat ay napakatumpak para sa normal na paggamit ng kuryente. Ang mga CT na Proteksyon ay pinakamahusay na gumagana sa panahon ng malalaking problema sa kuryente upang mapanatiling ligtas ang mga bagay.
  • Ang paggamit ng maling uri ng CT ay maaaring mapanganib. Maaari itong maging sanhi ng pagkasira ng kagamitan o humantong sa maling singil sa kuryente.
  • Ang mga CT ng Pagsukat at Mga CT ng Proteksyon ay itinayo nang iba sa loob. Nakakatulong ito sa kanila na gawin nang maayos ang kanilang mga partikular na trabaho.
  • Palaging piliin ang tamang CT para sa trabaho. Pinapanatili nitong ligtas ang mga tao, pinoprotektahan ang mga mamahaling makina, at tinitiyak na tama ang mga singil sa kuryente.

Pangunahing Pag-andar: Katumpakan para sa Pagsusukat kumpara sa Pagiging Maaasahan para sa Kaligtasan

Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng isang pagsukat at isang proteksyon Ang Current Transformer ay nakasalalay sa nilalayon nitong hanay ng pagpapatakbo. Ang isa ay idinisenyo para sa katumpakan sa pananalapi sa ilalim ng normal na mga kondisyon, habang ang isa ay ininhinyero para sa hindi ligtas na pagiging maaasahan sa panahon ng mga emerhensiya ng system. Ang pangunahing pagkakaibang ito ay nakakaimpluwensya sa bawat aspeto ng kanilang disenyo at aplikasyon.

Mga CT ng Pagsukat: Ang Batayan ng Tumpak na Pagsingil

Ang mga CT ng Pagsukat ay ang pinansiyal na gulugod ng isang sistemang elektrikal. Ang kanilang pangunahing tungkulin ay magbigay ng lubos na tumpak, pinaliit na representasyon ng pangunahing kasalukuyang samga aparato sa pagsukat. Ang mga tagapamahala ng utility at pasilidad ay umaasa sa katumpakang ito para sa tamang pagsingil ng enerhiya at pagsubaybay sa pagkonsumo. Gumagana ang mga CT na ito nang may pambihirang katumpakan, ngunit sa loob lamang ng normal na kasalukuyang operating ng system, karaniwang hanggang 120% ng kanilang na-rate na halaga.

Upang matiyak ang antas na ito ng katumpakan sa pananalapi, ang kanilang pagganap ay pinamamahalaan ng mahigpit na pambansa at internasyonal na mga pamantayan. Kabilang sa mga pangunahing halimbawa ang:

  • ANSI C12.1-2024: Isang pamantayang Amerikano na nagtatakda ng pamantayan sa pagganap para sa mga metro ng kuryente at nauugnay na mga transformer sa mga klase na may mataas na katumpakan tulad ng 0.1, 0.2, at 0.5.
  • IEC 61869-1 ED2: Isang internasyonal na pamantayan na tumutukoy sa mga kinakailangan sa katumpakan para sa mga transformer ng instrumento, na tinitiyak ang pare-pareho at maaasahang mga sukat, lalo na sa mga high-voltage system.

Mga CT na Proteksyon: Ang Sentinel para sa Iyong System

Ang mga CT ng Proteksyon ay kumikilos bilang mapagbantay na tagapag-alaga ng mga kagamitang elektrikal. Ang kanilang trabaho ay hindi upang sukatin ang mga normal na alon nang may katumpakan ngunit upang mapagkakatiwalaang makita at makipag-usap sa mga mapanganib na overcurrent sa panahon ng mga fault. Kapag naganap ang isang maikling circuit, dapat na tumpak na ibahin ng proteksyon ng CT ang napakalaking fault current para saproteksiyon na relay. Pagkatapos ay sinenyasan ng relay ang isang circuit breaker na mag-trip at ihiwalay ang fault.

⚡Kritikal na Bilis:Ang mga proteksiyon na relay ay dapat gumana sa loob ng mga fraction ng isang segundo upang maiwasan ang sakuna na pagkasira ng kagamitan. Ang isang tipikal na overcurrent relay ay maaaring itakda sa trip sa loob lang0.2 segundo. Ang mabilis na pagtugon na ito, na pinamamahalaan ng mga pamantayan tulad ngANSI C37.90 at IEC 60255, ay posible lamang kung ang CT ay nagbibigay ng isang maaasahang signal nang hindi nababad sa ilalim ng matinding stress.

Ang function na ito ay inuuna ang pagiging maaasahan kaysa sa katumpakan. Ang isang proteksyon na CT ay binuo upang makayanan ang napakalawak na agos at maghatid ng isang magagamit na signal, na tinitiyak ang kaligtasan ng mga tauhan at ang mahabang buhay ng mga mamahaling asset tulad ng mga generator at mga transformer.

Teknikal na Deep Dive: Core, Saturation, at Burden

Kasalukuyang Transformer ng Instrumento
Kasalukuyang Transformer para sa metro ng enerhiya
Kasalukuyang Transformer para sa smart meter
Kasalukuyang Transformer para sa metro ng kuryente

Ang mga pagkakaiba sa pagganap sa pagitan ng pagsukat at proteksyon ng mga CT ay nagmula sa kanilang pisikal na konstruksyon. Ang pagpili ng pangunahing materyal, ang kahulugan ng katumpakan, at ang kapasidad na pangasiwaan ang electrical load (pasan) ay tatlong teknikal na haligi na tumutukoy sa kanilang pagganap at aplikasyon.

Pangunahing Materyal at Pag-uugali ng Saturation

Sa puso ng bawatKasalukuyang Transformeray isang magnetic core. Ang materyal at disenyo ng core na ito ay nagdidikta kung paano kumikilos ang transpormer sa ilalim ng iba't ibang kasalukuyang antas.

  • Mga CT ng Pagsukatgumamit ng mga core na gawa sa mga materyales na may mataas na magnetic permeability, tulad ng grain-oriented na silicon na bakal. Ang materyal na ito ay nagbibigay-daan sa CT na magsagawa ng magnetic flux nang napakahusay, na mahalaga para sa pagkamit ng mataas na katumpakan sa mababa, normal na daloy ng operasyon. Nag-aalok ang Silicon steelmataas na pagkamatagusin at mababang pagkawala ng core, pinapaliit ang pagkawala ng enerhiya at ginagawa itong isang matipid na pagpipilian para sa mga bahaging ito. Gayunpaman, ang mataas na permeability na ito ay may isang trade-off. Ang core ay bumabad, o nagiging magnetically "puno," sa medyo mababa ang overcurrents (hal, 150-200% ng kasalukuyang rate). Ang saturation na ito ay isang sinadyang tampok na disenyo na nagsisilbing isang mekanismo ng proteksyon, na nililimitahan ang boltahe at kasalukuyang ipinapasa sa maselan at mamahaling kagamitan sa pagsukat na konektado dito.
  • Proteksyon ng mga CTay ininhinyero para sa kabaligtaran na pag-uugali. Sila ay dapatiwasansaturation sa panahon ng napakalaking fault currents upang matiyak na ang isang protective relay ay tumatanggap ng tumpak na signal. Upang makamit ito, gumagamit sila ng mga core na gawa sa mas mababang antas ng silicon na bakal o nagsasama ng maliliit na air gaps sa core. Pinapababa ng disenyong ito ang magnetic permeability, na nangangailangan ng mas malakas na magnetic field (at sa gayon ay isang mas mataas na pangunahing kasalukuyang) upang maging sanhi ng saturation. Tinitiyak nito na ang CT ay matapat na makakapag-reproduce ng fault currents nang maraming beses sa nominal na rating nito para sa relay upang pag-aralan.

Katumpakan ng Klase at Mga Limitasyon ng Error

Ang klase ng katumpakan ng CT ay isang standardized na rating na sumusukat sa maximum na pinapayagang error nito. Malaki ang pagkakaiba ng kahulugan ng "error" na ito sa pagitan ng mga uri ng pagsukat at proteksyon.

Sukat ng CT ng PagsukatPara sa mga CT ng pagsukat, ang katumpakan ay tinutukoy ng error sa ratio at error sa anggulo ng phase sa loob ng normal na saklaw ng pagpapatakbo (karaniwang 1% hanggang 120% ng kasalukuyang na-rate). Ang mas mababang uri ng numero ay nagpapahiwatig ng mas mataas na katumpakan. Halimbawa, ang isang Class 0.2S CT ay idinisenyo para sa high-precision na pagsingil. Ang mga limitasyon ng error nito ay napakahigpit, lalo na sa mababang agos kung saan madalas na gumagana ang mga residential o commercial load.

Ayon sa pamantayan ng IEC 61869-2, ang isang Class 0.2S CT ay dapatsumunod sa mga sumusunod na limitasyon:

Kasalukuyan (% ng Na-rate) Maximum Ratio Error (±%) Maximum Phase Displacement (± Minuto)
1% 0.75 30
5% 0.35 15
20% 0.2 10
100% 0.2 10
120% 0.2 10

Proteksyon Katumpakan ng CTProteksyon Ang katumpakan ng CT ay hindi tungkol sa precision billing ngunit tungkol sa predictable na performance sa panahon ng isang fault. Ang katumpakan nito ay tinukoy sa pamamagitan ng isang "composite error" sa isang tinukoy na multiple ng kasalukuyang na-rate nito. Ang isang karaniwang klase ng proteksyon ay5P10.Ang pagtatalaga na ito ay nahahati sa mga sumusunod:

  • 5: Ang pinagsama-samang error ay hindi lalampas sa 5% sa limitasyon sa katumpakan.
  • P: Tinutukoy ito ng liham na ito bilang isang klase ng Proteksyon CT.
  • 10: Ito ang Accuracy Limit Factor (ALF). Nangangahulugan ito na papanatilihin ng CT ang tinukoy na katumpakan nito hanggang sa 10 beses sa na-rate na pangunahing kasalukuyang.

Sa madaling salita, ginagarantiyahan ng 5P10 CT na kapag ang pangunahing kasalukuyang ay 10 beses sa normal na rating, ang signal na ipinadala sa relay ay nasa loob pa rin ng 5% ng perpektong halaga, na tinitiyak na ang relay ay gumagawa ng tamang desisyon sa paglalakbay.

Burden at VA Rating

pasaninay ang kabuuang kargang elektrikal na konektado sa mga pangalawang terminal ng CT, na sinusukat sa Volt-Amperes (VA) o ohms (Ω). Ang bawat device at wire na nakakonekta sa CT ay nag-aambag sa load na ito. Ang paglampas sa na-rate na pasanin ng CT ay magpapababa sa katumpakan nito.

Ang kabuuang pasanin ay angkabuuan ng mga impedance ng lahat ng mga sangkapsa pangalawang circuit:

  • Ang sariling pangalawang paikot-ikot na pagtutol ng CT.
  • Ang paglaban ng mga lead wire na kumukonekta sa CT sa device.
  • Ang panloob na impedance ng konektadong aparato (metro o relay).

Pagkalkula ng Kabuuang Pasan:Maaaring kalkulahin ng isang inhinyero ang kabuuang pasanin gamit ang formula:Kabuuang Pasan (Ω) = CT Winding R (Ω) + Wire R (Ω) + Device Z (Ω)Halimbawa, kung ang pangalawang winding resistance ng CT ay 0.08 Ω, ang connecting wires ay may 0.3 Ω ng resistance, at ang relay ay may impedance na 0.02 Ω, ang kabuuang circuit burden ay 0.4 Ω. Ang halagang ito ay dapat na mas mababa kaysa sa na-rate na pasanin ng CT para ito ay gumana nang tama.

Ang mga CT ng Pagsukat ay karaniwang may mababang rating ng VA (hal., 2.5 VA, 5 VA) dahil kumokonekta ang mga ito sa high-impedance, low-consumption metering device sa mga malalayong distansya. Nangangailangan ang mga Proteksyon ng CT ng mas mataas na mga rating ng VA (hal., 15 VA, 30 VA) dahil dapat silang magbigay ng sapat na kapangyarihan upang patakbuhin ang mas mababang impedance, mas mataas na pagkonsumo ng mga coil ng isang protective relay, kadalasan sa mas mahabang cable run. Ang hindi tamang pagtutugma ng rating ng pasanin ng CT sa aktwal na pag-load ng circuit ay isang karaniwang pinagmumulan ng error sa parehong mga scheme ng pagsukat at proteksyon.

Pag-unawa sa Knee Point Voltage

Ang Knee Point Voltage (KPV) ay isang kritikal na parameter na eksklusibo sa proteksyon ng mga CT. Tinutukoy nito ang pinakamataas na limitasyon ng kapaki-pakinabang na hanay ng pagpapatakbo ng CT bago magsimulang magbabad ang core nito. Ang halagang ito ay mahalaga para matiyak na ang isang proteksiyon na relay ay tumatanggap ng isang maaasahang signal sa panahon ng isang high-current fault.

Tinutukoy ng mga inhinyero ang KPV mula sa excitation curve ng CT, na nag-plot ng pangalawang exciting na boltahe laban sa pangalawang exciting na current. Ang "tuhod" ay ang punto sa curve na ito kung saan ang mga magnetic properties ng core ay nagbabago nang malaki.

AngIEEE C57.13 pamantayannagbibigay ng tumpak na kahulugan para sa puntong ito. Para sa isang non-gapped na core CT, ang punto ng tuhod ay kung saan ang isang tangent sa curve ay bumubuo ng isang 45-degree na anggulo na may pahalang na axis. Para sa isang gapped core CT, ang anggulong ito ay 30 degrees. Ang tiyak na puntong ito ay nagmamarka ng simula ng saturation.

Kapag ang isang CT ay nagpapatakbo sa ibaba ng boltahe ng punto ng tuhod nito, ang core nito ay nasa isang linear magnetic state. Ito ay nagbibigay-daan sa ito upang tumpak na kopyahin ang fault kasalukuyang para sa konektado relay. Gayunpaman, kapag ang pangalawang boltahe ay lumampas sa KPV, ang core ay pumapasok sa saturation. Ang saturation, kadalasang hinihimok ng malalaking AC currents at DC offset sa panahon ng fault, ay nagiging sanhi ng CT'sAng magnetizing impedance ay bumaba nang malaki. Ang transpormer ay hindi na matapat na maipakita ang pangunahing kasalukuyang sa pangalawang bahagi nito.

Ang kaugnayan sa pagitan ng KPV at pagiging maaasahan ng proteksyon ay direkta at mahalaga:

  • Sa ilalim ng punto ng tuhod:Ang CT core ay gumagana nang linearly. Nagbibigay ito ng tumpak na representasyon ng kasalukuyang fault sa protective relay.
  • Sa itaas ng punto ng tuhod:Nagbubusog ang core. Ito ay humahantong sa isang malaking pagtaas sa magnetizing current at non-linear na operasyon, ibig sabihin ang CT ay hindi na tumpak na sumasalamin sa totoong fault current.
  • Pagpapatakbo ng Relay:Ang mga proteksiyon na relay ay nangangailangan ng tumpak na signal upang gumana nang tama. Kung mababad ang isang CT bago makapagpasya ang relay, maaaring mabigo ang relay na matukoy ang totoong magnitude ng fault, na humahantong sa isang naantala na biyahe o isang kumpletong pagkabigo sa paggana.
  • Kaligtasan ng System:Samakatuwid, ang boltahe ng punto ng tuhod ng CT ay dapat na sapat na mas mataas kaysa sa maximum na pangalawang boltahe na inaasahan sa panahon ng isang fault. Tinitiyak nito na ang relay ay tumatanggap ng isang maaasahang signal upang maprotektahan ang mga mamahaling kagamitan.

Kinakalkula ng mga inhinyero ang kinakailangang KPV upang matiyak na ang CT ay nananatiling unsaturated sa ilalim ng pinakamasamang kaso ng mga kundisyon ng pagkakamali. Ang isang pinasimpleng formula para sa pagkalkula na ito ay:

Kinakailangan KPV ≥ Kung × (Rct + Rb)

saan:

  • If= Maximum na pangalawang fault na kasalukuyang (Amps)
  • Rct= CT pangalawang winding resistance (Ohms)
  • Rb= Kabuuang pasanin ng relay, mga kable, at mga koneksyon (Ohms)

Sa huli, ang Knee Point Voltage ay nagsisilbing pangunahing tagapagpahiwatig ng isang proteksyon sa kakayahan ng CT na isagawa ang function ng kaligtasan nito sa ilalim ng matinding electrical stress.

Pagde-decode ng Kasalukuyang Transformer Nameplate Designations

Ang isang Kasalukuyang Transformer nameplate ay naglalaman ng isang compact code na tumutukoy sa mga kakayahan nito sa pagganap. Ang alphanumeric na pagtatalaga na ito ay isang shorthand na wika para sa mga inhinyero, na tumutukoy sa katumpakan, aplikasyon, at mga limitasyon sa pagpapatakbo ng bahagi. Ang pag-unawa sa mga code na ito ay mahalaga para sa pagpili ng tamang device.

Pagbibigay-kahulugan sa Mga Klase ng CT ng Pagsukat (hal., 0.2, 0.5S, 1)

Ang mga klase ng Pagsukat ng CT ay tinukoy ng isang numero na kumakatawan sa maximum na pinapayagang error sa porsyento sa kasalukuyang na-rate. Ang isang mas maliit na numero ay nagpapahiwatig ng isang mas mataas na antas ng katumpakan.

  • Class 1:Angkop para sa pangkalahatang pagsukat ng panel kung saan ang mataas na katumpakan ay hindi kritikal.
  • Klase 0.5:Ginagamit para sa komersyal at pang-industriya na mga aplikasyon sa pagsingil.
  • Klase 0.2:Kinakailangan para sa pagsukat ng kita na may mataas na katumpakan.

Kasama sa ilang klase ang letrang 'S'. Ang pagtatalaga ng 'S' sa mga klase ng CT ng pagsukat ng IEC, tulad ng 0.2S at 0.5S, ay nagpapahiwatig ng mataas na katumpakan. Ang partikular na pag-uuri na ito ay karaniwang ginagamit sa mga aplikasyon ng pagsukat ng taripa kung saan ang mga tumpak na sukat ay kritikal, lalo na sa ibabang dulo ng kasalukuyang hanay.

Pagbibigay-kahulugan sa Mga Klase ng Proteksyon sa CT (hal., 5P10, 10P20)

Gumagamit ang mga klase ng Proteksyon ng CT ng tatlong bahaging code na naglalarawan sa kanilang pag-uugali habang may kasalanan. Ang isang karaniwang halimbawa ay5P10.

Paghiwa-hiwalayin ang 5P10 Code:

  • 5: Ang unang numerong ito ay ang maximum na composite error sa porsyento (5%) sa limitasyon sa katumpakan.
  • P: Ang titik na 'P' sa isang klasipikasyon tulad ng 5P10 ay nangangahulugang 'Kuri ng proteksyon'. Ipinahihiwatig nito na ang CT ay pangunahing idinisenyo para sa mga aplikasyon ng proteksiyon na pag-relay sa halip na tumpak na pagsukat.
  • 10: Ang huling numerong ito ay ang Accuracy Limit Factor (ALF). Nangangahulugan ito na pananatilihin ng CT ang tinukoy na katumpakan nito hanggang sa isang fault current na 10 beses sa nominal na rating nito.

Katulad nito, a10P20class CT ay may composite error limit na 10% at Accuracy Limit Factor ng20. Sa isang pagtatalaga tulad ng 10P20, ang bilang na '20' ay nagpapahiwatig ng accuracy limit factor. Ang kadahilanan na ito ay nagpapahiwatig na ang error ng transpormer ay mananatili sa loob ng mga katanggap-tanggap na limitasyon kapag ang kasalukuyang ay 20 beses sa na-rate na halaga. Ang kakayahan na ito ay mahalaga para sa pagtiyak na ang mga proteksiyon na relay ay gumagana nang tama sa panahon ng malubhang kondisyon ng short-circuit.

Gabay sa Paglalapat: Pagtutugma ng CT sa Gawain

Ang pagpili ng naaangkop na Current Transformer ay hindi isang bagay ng kagustuhan ngunit isang kinakailangan na idinidikta ng application. Ang isang pagsukat na CT ay nagbibigay ng katumpakan na kinakailangan para sa mga transaksyong pinansyal, habang ang isang proteksyon na CT ay naghahatid ng pagiging maaasahan na kinakailangan para sa kaligtasan ng asset. Ang pag-unawa kung saan ilalapat ang bawat uri ay mahalaga sa disenyo at pagpapatakbo ng sound electrical system.

Kailan Gumamit ng Pagsukat ng CT

Ang mga inhinyero ay dapat gumamit ng pagsukat ng CT sa anumang aplikasyon kung saan ang tumpak na pagsubaybay sa pagkonsumo ng kuryente ang pangunahing layunin. Ang mga device na ito ay ang pundasyon ng tumpak na pagsingil at pamamahala ng enerhiya. Ang kanilang disenyo ay inuuna ang mataas na katumpakan sa ilalim ng normal na mga kondisyon ng pagkarga.

Ang mga pangunahing aplikasyon para sa pagsukat ng mga CT ay kinabibilangan ng:

  • Pagsukat ng Kita at Taripa: Gumagamit ang mga utility ng mga CT na may mataas na katumpakan (hal., Class 0.2S, 0.5S) para sa pagsingil ng mga customer sa tirahan, komersyal, at industriyal. Tinitiyak ng katumpakan ang patas at wastong mga transaksyon sa pananalapi.
  • Energy Management System (EMS): Ginagamit ng mga pasilidad ang mga CT na ito upang subaybayan ang pagkonsumo ng enerhiya sa iba't ibang departamento o piraso ng kagamitan. Nakakatulong ang data na ito na matukoy ang mga inefficiencies at i-optimize ang paggamit ng enerhiya.
  • Pagsusuri ng Kalidad ng Power: Nangangailangan ang mga analyzer ng kalidad ng kuryente ng mga tumpak na input upang masuri ang mga isyu tulad ng mga harmonic at boltahe sags. Para sa mga sukat na ito, lalo na sa mga sistema ng katamtamang boltahe, ang tugon ng dalas ng transpormer ng instrumento ay kritikal. Maaaring kailanganin ng mga modernong analyzer ang maaasahang datahanggang 9 kHz, hinihingi ang frequency-optimized na mga transformer upang makuha ang isang buong harmonic spectrum.

Tandaan sa Pagpili:Kapag pumipili ng CT para sa isang power meter o analyzer, maraming mga kadahilanan ang mahalaga.

  • Pagkakatugma ng Output: Ang output ng CT (hal., 333mV, 5A) ay dapat tumugma sa mga kinakailangan sa input ng metro.
  • Laki ng Load: Ang hanay ng amperage ng CT ay dapat na nakahanay sa inaasahang pagkarga upang mapanatili ang katumpakan.
  • Physical Fit: Ang CT ay dapat na magkasya sa paligid ng konduktor. Ang nababaluktot na Rogowski coils ay isang praktikal na solusyon para sa malalaking busbar o masikip na espasyo.
  • Katumpakan: Para sa pagsingil, ang katumpakan na 0.5% o mas mataas ay karaniwan. Para sa pangkalahatang pagsubaybay, 1% ay maaaring sapat.

Kailan Gumamit ng Proteksyon CT

Ang mga inhinyero ay dapat gumamit ng isang proteksyon na CT kung saan ang pangunahing layunin ay upang pangalagaan ang mga tauhan at kagamitan mula sa mga overcurrent at mga pagkakamali. Ang mga CT na ito ay idinisenyo upang manatiling gumagana sa panahon ng matinding mga kaganapang elektrikal, na nagbibigay ng maaasahang signal sa isang proteksiyon na relay.

Ang mga karaniwang aplikasyon para sa proteksyon ng mga CT ay kinabibilangan ng:

  • Overcurrent at Earth Fault Protection: Ang mga CT na ito ay nagpapakain ng mga signal sa mga relay (tulad ng ANSI Device 50/51) na nakakakita ng mga phase o ground fault. Ang relay pagkatapos ay trip ang isang circuit breaker upang ihiwalay ang fault. Sa medium-boltahe switchgear, gamit ang isang nakalaangzero-sequence CTpara sa proteksyon sa ground-fault ay madalas na inirerekomenda sa isang natitirang koneksyon ngtatlong-phase na CT. Ang natitirang koneksyon ay maaaring humantong sa mga maling biyahe dahil sa hindi pantay na saturation sa panahon ng motor start o phase faults.
  • Differential na Proteksyon: Pinoprotektahan ng scheme na ito ang mga pangunahing asset tulad ng mga transformer at generator sa pamamagitan ng paghahambing ng mga agos na pumapasok at umaalis sa protektadong sona. Nangangailangan ito ng mga katugmang hanay ng mga CT na proteksyon.Mga modernong digital relaymaaaring magbayad para sa iba't ibang mga koneksyon sa CT (Wye o Delta) at phase shift sa pamamagitan ng mga setting ng software, na nag-aalok ng makabuluhang flexibility sa mga kumplikadong scheme na ito.
  • Proteksyon ng Distansya: Ginagamit sa mga linya ng transmission, ang scheme na ito ay umaasa sa proteksyon ng mga CT upang masukat ang impedance sa isang fault. Maaaring i-distort ng CT saturation ang pagsukat na ito, na nagiging sanhi ng pagkakamali ng relay sa lokasyon ng fault. Samakatuwid, ang CT ay dapat na idinisenyo upang maiwasan ang saturation para sa tagal ng pagsukat.

Ayon sa ANSI C57.13, ang isang karaniwang proteksiyon na CT ay dapat makatiis hanggang sa20 besesang rate ng kasalukuyang nito sa panahon ng isang fault. Tinitiyak nito na makakapaghatid ito ng magagamit na signal sa relay kapag ito ang pinakamahalaga.

Ang Mataas na Halaga ng Maling Pagpili

Ang paggamit ng maling uri ng CT ay isang kritikal na error na may malubhang kahihinatnan. Ang mga pagkakaiba sa pagganap sa pagitan ng pagsukat at proteksyon ng mga CT ay hindi mapapalitan, at ang hindi pagkakatugma ay maaaring humantong sa mapanganib at magastos na mga resulta.

  • Paggamit ng Measurement CT para sa Proteksyon: Ito ang pinakamapanganib na pagkakamali. Ang isang pagsukat na CT ay idinisenyo upang mababad sa mababang overcurrents upang maprotektahan ang metro. Sa panahon ng isang malaking pagkakamali, ito ay mababad halos kaagad. Ang saturated CT ay mabibigo na muling gawin ang mataas na fault current, at ang protective relay ay hindi makikita ang tunay na magnitude ng kaganapan. Ito ay maaaring humantong sa isang pagkaantala ng biyahe o isang kumpletong pagkabigo sa pagpapatakbo, na magreresulta sa malaking pinsala sa kagamitan, sunog, at panganib sa mga tauhan. Halimbawa, ang saturation ng CT ay maaaring maging sanhi ng relay ng proteksyon sa pagkakaiba-iba ng transpormermaloperate, na humahantong sa isang hindi gustong biyahe habang may panlabas na pagkakamali.
  • Paggamit ng Proteksyon CT para sa Pagsukat: Ang pagpipiliang ito ay humahantong sa hindi tumpak na pananalapi. Ang isang proteksyon na CT ay hindi idinisenyo para sa katumpakan sa mga normal na daloy ng operasyon. Ang uri ng katumpakan nito (hal., 5P10) ay ginagarantiyahan ang pagganap sa mataas na multiple ng rating nito, hindi sa mababang dulo ng sukat kung saan gumagana ang karamihan sa mga system. Ang paggamit nito para sa pagsingil ay magiging tulad ng pagsukat ng butil ng buhangin gamit ang panukat. Ang mga magreresultang singil sa enerhiya ay magiging hindi tumpak, na humahantong sa pagkawala ng kita para sa utility o sobrang pagsingil para sa consumer.

Isang Critical Failure Scenario:Sa mga scheme ng proteksyon sa distansya, ang saturation ng CT ay nagiging sanhi ng pagsukat ng relay ng amas mataas na impedancekaysa sa aktwal na halaga. Ito ay epektibong nagpapaikli sa proteksiyon na abot ng relay. Ang isang fault na dapat i-clear agad ay maaaring makita bilang isang mas malayong fault, na nagdudulot ng pagkaantala ng biyahe. Ang pagkaantala na ito ay nagpapahaba ng stress sa electrical system at pinapataas ang potensyal para sa malawakang pinsala.

Sa huli, ang halaga ng isang maling pagpili ng CT ay higit pa sa presyo ng mismong bahagi. Nagpapakita ito sa pagkasira ng kagamitan, pag-andar ng downtime, hindi tumpak na mga rekord sa pananalapi, at nakompromisong kaligtasan.

Maaari bang Maghatid ng Parehong Pagsukat at Proteksyon ang Isang CT?

Bagama't ang mga CT ng pagsukat at proteksyon ay may natatanging mga disenyo, kung minsan ang mga inhinyero ay nangangailangan ng isang aparato upang maisagawa ang parehong mga function. Ang pangangailangang ito ay humantong sa pagbuo ng mga dalubhasang dual-purpose na mga transformer, ngunit ang mga ito ay may mga partikular na trade-off.

Ang Dual-Purpose (Class X) CT

Isang espesyal na kategorya, na kilala bilang angClass X o PS Class Current Transformer, ay maaaring magsilbi sa parehong mga tungkulin sa pagsukat at proteksyon. Ang mga device na ito ay hindi tinukoy ng mga karaniwang klase ng katumpakan tulad ng 5P10. Sa halip, ang kanilang pagganap ay tinukoy ng isang hanay ng mga pangunahing parameter na ginagamit ng isang engineer upang i-verify ang kanilang pagiging angkop para sa isang partikular na scheme ng proteksyon.

Ayon sa mga pamantayan ng IEC, ang pagganap ng isang Class X CT ay tinutukoy ng:

  • Na-rate ang pangunahing kasalukuyang
  • Lumiliko ang ratio
  • Tuhod na boltahe (KPV)
  • Magnetizing kasalukuyang sa tinukoy na boltahe
  • Pangalawang winding resistance sa 75°C

Ang mga katangiang ito ay nagbibigay-daan sa device na mag-alok ng mataas na katumpakan para sa pagsukat sa ilalim ng mga normal na kondisyon habang nagbibigay din ng predictable na boltahe ng tuhod para sa maaasahang operasyon ng relay sa panahon ng mga fault. Kadalasang ginagamit ang mga ito sa mga scheme ng proteksyon ng high-impedance na kaugalian kung saan dapat na tiyak na alam ang pagganap.

Mga Praktikal na Limitasyon at Trade-off

Sa kabila ng pagkakaroon ng mga Class X CT, ang paggamit ng isang aparato para sa parehong pagsukat at proteksyon ay kadalasang iniiwasan. Ang dalawang pag-andar ay may pangunahing magkasalungat na mga kinakailangan.

Ang isang pagsukat na CT ay idinisenyo upang mababad nang maaga upang maprotektahan ang mga sensitibong metro. Aproteksyon CT ay dinisenyoupang labanan ang saturation upang matiyak na ang isang relay ay maaaring makakita ng isang fault. Ang isang dual-purpose CT ay dapat magkompromiso sa pagitan ng dalawang magkasalungat na layunin na ito.

Ang kompromiso na ito ay nangangahulugan na ang isang dual-purpose na CT ay hindi maaaring gumanap ng alinman sa gawain pati na rin ang isang nakatuong yunit. Ang disenyo ay nagiging mas kumplikado at mahal. Para sa karamihan ng mga application, ang pag-install ng dalawang magkahiwalay, dalubhasang CT—isa para sa pagsukat at isa para sa proteksyon—ay ang mas maaasahan at cost-effective na solusyon. Tinitiyak ng diskarteng ito na pareho angsistema ng pagsingilat ang sistema ng kaligtasan ay gumagana nang walang kompromiso.

Ang pagpili sa pagitan ngpagsukat at proteksyon ng mga CTay isang malinaw na desisyon batay sa priority sa pagpapatakbo. Ang isa ay nagbibigay ng katumpakan para sa pagsingil, habang ang isa ay nagsisiguro ng pagiging maaasahan sa panahon ng isang pagkakamali. Ang pagpili ng tamang uri ay hindi mapag-usapan para sa kaligtasan ng system, katumpakan sa pananalapi, at mahabang buhay ng kagamitan. Dapat palaging i-cross-reference ng mga inhinyero ang mga detalye ng CT sa mga pangangailangan ng konektadong device.

Apanghuling checklist ng pagpapatunaykasama ang:

  1. Tukuyin ang Pangunahing Agos: Itugma ang CT ratio sa maximum na load.
  2. Kalkulahin ang Pasan: Isama ang pagkarga ng lahat ng konektadong bahagi.
  3. I-verify ang Accuracy Class: Piliin ang tamang klase para sa pagsukat o proteksyon.

FAQ

Ano ang mangyayari kung ang pangalawang circuit ng CT ay naiwang bukas?

Ang isang bukas na pangalawang circuit ay lumilikha ng isang mapanganib na mataas na boltahe. Ang pangunahing kasalukuyang nagiging magnetizing kasalukuyang, saturating ang core. Maaaring sirain ng kundisyong ito ang CT at magdulot ng matinding panganib sa pagkabigla.

Kaligtasan Una:Palaging i-short-circuit ang mga pangalawang terminal bago idiskonekta ang anumang instrumento mula sa circuit.

Paano pinipili ng mga inhinyero ang tamang ratio ng CT?

Ang mga inhinyero ay pumipili ng ratio kung saan ang normal na pinakamataas na kasalukuyang ng system ay malapit sa pangunahing rating ng CT. Tinitiyak ng pagpipiliang ito na gumagana ang CT sa pinakatumpak na saklaw nito. Halimbawa, gumagana nang maayos ang 90A load sa isang 100:5A CT.

Bakit hindi ligtas para sa proteksyon ang pagsukat ng CT?

Ang isang pagsukat na CT ay mabilis na nabubusog sa panahon ng isang fault. Hindi nito maiulat ang totoong fault current sa protective relay. Ang relay pagkatapos ay nabigo sa pag-trip sa breaker, na humahantong sa pagkasira ng kagamitan at malubhang panganib sa kaligtasan.

Maaari bang magsilbi ang isang CT ng parehong pagsukat at proteksyon?

Ang mga Espesyal na Class X CT ay maaaring magsilbi sa parehong mga tungkulin, ngunit ang kanilang disenyo ay isang kompromiso. Para sa pinakamainam na kaligtasan at katumpakan, ang mga inhinyero ay karaniwang nag-i-install ng dalawang magkahiwalay, nakalaang CT—isa para sa pagsukat at isa para sa proteksyon.

Oras ng post: Nob-13-2025