O'lchov va himoya qilish uchun oqim transformatorlarini amaliy taqqoslash

Himoya KT aniqligiHimoya KT aniqligi aniq hisob-kitob haqida emas, balki xato paytida prognoz qilinadigan ishlash haqida. Uning aniqligi uning nominal oqimining belgilangan ko'pligida "kompozit xato" bilan belgilanadi. Umumiy himoya klassi5P10.Ushbu belgi quyidagicha taqsimlanadi:

• 5: Kompozit xato aniqlik chegarasida 5% dan oshmaydi.
• P: Bu xat uni CT Himoya sinfi sifatida belgilaydi.
• 10: Bu aniqlik chegarasi omili (ALF). Bu shuni anglatadiki, KT o'zining belgilangan aniqligini nominal birlamchi oqimidan 10 barobargacha saqlab turadi.

Xulosa qilib aytganda, 5P10 CT birlamchi oqim odatdagidan 10 baravar ko'p bo'lsa, o'rni uchun yuborilgan signal hali ham ideal qiymatning 5% ichida bo'lishini kafolatlaydi va o'rni to'g'ri sayohat qarorini qabul qiladi.

Yuk va VA reytingi

YukKTning ikkilamchi terminallariga ulangan umumiy elektr yuki, Volt-Amper (VA) yoki ohm (Ō) bilan o'lchanadi. KT ga ulangan har bir qurilma va sim bu yukga hissa qo'shadi. KTning nominal yukidan oshib ketishi uning aniqligini pasaytiradi.

Umumiy yuk - bubarcha komponentlarning impedanslari yig'indisiikkilamchi zanjirda:

• CT ning o'ziga xos ikkilamchi o'rash qarshiligi.
• CT ni qurilmaga ulaydigan etakchi simlarning qarshiligi.
• Ulangan qurilmaning ichki impedansi (metr yoki o'rni).

Umumiy yukni hisoblash:Muhandis quyidagi formula yordamida umumiy yukni hisoblashi mumkin:Umumiy yuk (Ō) = CT o'rash R (Ō) + Sim R (Ō) + Z qurilmasi (Ō)Masalan, agar CT ning ikkilamchi o'rash qarshiligi 0,08 Ō bo'lsa, ulash simlari 0,3 Ō qarshilikka ega va o'rni 0,02 Ō empedansga ega bo'lsa, umumiy kontaktlarning zanglashiga olib keladigan yuki 0,4 Ō ni tashkil qiladi. To'g'ri ishlashi uchun bu qiymat KTning nominal yukidan kamroq bo'lishi kerak.

O'lchov KTlari odatda past VA ko'rsatkichlariga ega (masalan, 2,5 VA, 5 VA), chunki ular qisqa masofalarda yuqori empedansli, kam iste'mol o'lchash moslamalariga ulanadi. Himoya KTlari ancha yuqori VA ko'rsatkichlarini talab qiladi (masalan, 15 VA, 30 VA), chunki ular himoya o'rni past empedansli, yuqori iste'molli bobinlarni, ko'pincha ancha uzoqroq kabellarda ishlash uchun etarli quvvatni ta'minlashi kerak. KT ning yuk darajasini haqiqiy kontaktlarning zanglashiga olib keladigan yukiga noto'g'ri moslashtirish ham o'lchash, ham himoya qilish sxemalarida keng tarqalgan xatolik manbai hisoblanadi.

Tizza nuqtasi kuchlanishini tushunish

Knee Point Voltage (KPV) himoya CT uchun eksklyuziv muhim parametrdir. U KT ning foydali ish diapazonining yuqori chegarasini uning yadrosi to'yinish boshlanishidan oldin belgilaydi. Ushbu qiymat yuqori oqimdagi nosozlik paytida himoya o'rni ishonchli signalni olishini ta'minlash uchun zarurdir.

Muhandislar KPV ni KTning qo'zg'alish egri chizig'idan aniqlaydilar, bu ikkilamchi qo'zg'atuvchi kuchlanishni ikkilamchi qo'zg'atuvchi oqimga qarshi chizadi. "Tizza" - bu egri chiziqdagi yadroning magnit xususiyatlari keskin o'zgarib turadigan nuqta.

TheIEEE C57.13 standartiushbu nuqtaning aniq ta'rifini beradi. Bo'shliq bo'lmagan yadroli KT uchun tizza nuqtasi egri chiziqqa tegish gorizontal o'q bilan 45 graduslik burchak hosil qiladigan joydir. Bo'shliqli yadroli KT uchun bu burchak 30 daraja. Ushbu o'ziga xos nuqta to'yinganlikning boshlanishini belgilaydi.

KT tizza nuqtasi kuchlanishidan pastda ishlaganda, uning yadrosi chiziqli magnit holatda bo'ladi. Bu ulangan o'rni uchun noto'g'ri oqimni aniq takrorlash imkonini beradi. Biroq, ikkilamchi kuchlanish KPV dan oshib ketgandan so'ng, yadro to'yinganlikka kiradi. Ko'pincha nosozlik paytida katta o'zgaruvchan tok oqimlari va doimiy to'lqinlarning o'zgarishi bilan boshqariladigan to'yinganlik KT ning buzilishiga olib keladi.magnitlanish impedansi sezilarli darajada pasayadi. Transformator endi birlamchi oqimni ikkilamchi tomoniga ishonchli tarzda aks ettira olmaydi.

KPV va himoya ishonchliligi o'rtasidagi bog'liqlik bevosita va hal qiluvchi ahamiyatga ega:

• Tizza nuqtasi ostida:KT yadrosi chiziqli ishlaydi. Himoya o'rni uchun noto'g'ri oqimning aniq tasvirini beradi.
• Tizzadan yuqorida:Yadro to'yingan. Bu magnitlanish oqimi va chiziqli bo'lmagan ishlarning katta o'sishiga olib keladi, ya'ni CT endi haqiqiy nosozlik oqimini to'g'ri aks ettirmaydi.
• Rele operatsiyasi:Himoya o'rni to'g'ri ishlashi uchun aniq signalga muhtoj. Agar o'rni qaror qabul qilishdan oldin KT to'yingan bo'lsa, o'rni nosozlikning haqiqiy hajmini aniqlay olmasligi mumkin, bu esa kechiktirilishiga yoki to'liq ishlamay qolishiga olib keladi.
• Tizim xavfsizligi:Shuning uchun, CT ning tizza nuqtasi kuchlanishi nosozlik paytida kutilgan maksimal ikkilamchi kuchlanishdan etarlicha yuqori bo'lishi kerak. Bu o'rni qimmat uskunani himoya qilish uchun ishonchli signalni qabul qilishini ta'minlaydi.

Muhandislar eng yomon nosozlik sharoitida KT to'yinmaganligini ta'minlash uchun kerakli KPV ni hisoblab chiqadilar. Ushbu hisoblash uchun soddalashtirilgan formula:

Kerakli KPV ≥ Agar × (Rct + Rb)

Qayerda:

• If= Maksimal ikkilamchi nosozlik oqimi (Amper)
• Rct= CT ikkilamchi o'rash qarshiligi (Ohm)
• Rb= O'rni, simlar va ulanishlarning umumiy yuki (Ohm)

Oxir oqibat, Tizza nuqtasi kuchlanishi himoya KT ning o'ta elektr kuchlanishi ostida xavfsizlik funktsiyasini bajarish qobiliyatining asosiy ko'rsatkichi bo'lib xizmat qiladi.

Oqim transformatorining etiketka belgilarini dekodlash

Oqim transformatorining nom plastinkasida uning ishlash imkoniyatlarini belgilaydigan ixcham kod mavjud. Ushbu alfanumerik belgi muhandislar uchun stenografiya tili bo'lib, komponentning aniqligi, qo'llanilishi va ishlash chegaralarini belgilaydi. To'g'ri qurilmani tanlash uchun ushbu kodlarni tushunish juda muhimdir.

O'lchov KT sinflarini talqin qilish (masalan, 0,2, 0,5S, 1)

O'lchov CT sinflari nominal oqimdagi maksimal ruxsat etilgan foiz xatosini ko'rsatadigan raqam bilan belgilanadi. Kichikroq raqam yuqori aniqlik darajasini ko'rsatadi.

• 1-sinf:Yuqori aniqlik muhim bo'lmagan umumiy panel o'lchash uchun javob beradi.
• Sinf 0.5:Tijorat va sanoat hisob-kitob ilovalari uchun ishlatiladi.
• 0.2 sinf:Daromadni yuqori aniqlik bilan hisoblash uchun talab qilinadi.

Ba'zi sinflar "S" harfini o'z ichiga oladi. 0,2S va 0,5S kabi IEC o'lchov CT sinflarida "S" belgisi yuqori aniqlikni bildiradi. Ushbu maxsus tasnif odatda aniq o'lchovlar juda muhim bo'lgan tariflarni o'lchash dasturlarida, ayniqsa joriy diapazonning pastki qismida qo'llaniladi.

Himoya KT sinflarini tarjima qilish (masalan, 5P10, 10P20)

Himoya KT sinflari xato paytida ularning xatti-harakatlarini tavsiflovchi uch qismli koddan foydalanadi. Umumiy misol5P10.

5P10 kodini buzish:

• 5: Bu birinchi raqam aniqlik chegarasida foizda (5%) maksimal kompozit xatodir.
• P: 5P10 kabi tasnifdagi "P" harfi "Himoya sinfi" ni bildiradi. Bu shuni ko'rsatadiki, KT birinchi navbatda aniq o'lchash uchun emas, balki himoya o'rni ilovalari uchun mo'ljallangan.
• 10: Bu oxirgi raqam aniqlik chegarasi faktori (ALF). Bu shuni anglatadiki, KT o'zining belgilangan aniqligini nominal qiymatidan 10 baravar ko'p bo'lgan nosozlik oqimigacha saqlab qoladi.

Xuddi shunday, a10P20CT sinfida 10% kompozit xato chegarasi va aniqlik chegarasi faktori mavjud20. 10P20 kabi belgilashda "20" raqami aniqlik chegarasi omilini bildiradi. Bu omil oqimning nominal qiymatidan 20 barobar ko'p bo'lsa, transformatorning xatosi maqbul chegaralar ichida qolishini ko'rsatadi. Ushbu qobiliyat og'ir qisqa tutashuv sharoitida himoya o'rni to'g'ri ishlashini ta'minlash uchun juda muhimdir.

Qo'llash bo'yicha qo'llanma: KTni vazifaga moslashtirish

Tegishli oqim transformatorini tanlash afzallik emas, balki dastur tomonidan belgilanadigan talabdir. O'lchov KT moliyaviy operatsiyalar uchun zarur bo'lgan aniqlikni ta'minlaydi, himoya KT esa aktivlar xavfsizligi uchun zarur bo'lgan ishonchlilikni ta'minlaydi. Har bir turni qaerga qo'llashni tushunish elektr tizimini to'g'ri loyihalash va ishlatish uchun asosiy hisoblanadi.

O'lchov KT dan qachon foydalanish kerak

Elektr iste'molini aniq kuzatish asosiy maqsad bo'lgan har qanday dasturda muhandislar o'lchov KT dan foydalanishlari kerak. Ushbu qurilmalar to'g'ri hisob-kitob va energiya boshqaruvining asosidir. Ularning dizayni normal yuk sharoitida yuqori aniqlikka ustunlik beradi.

KT o'lchash uchun asosiy ilovalar quyidagilardan iborat:

• Daromad va tariflarni hisoblash: Kommunal xizmatlar turar-joy, tijorat va sanoat mijozlariga hisob-kitob qilish uchun yuqori aniqlikdagi KTlardan (masalan, 0.2S, 0.5S sinf) foydalanadi. Aniqlik adolatli va to'g'ri moliyaviy operatsiyalarni ta'minlaydi.
• Energiya boshqaruv tizimlari (EMS): Ob'ektlar turli bo'limlar yoki jihozlar bo'ylab energiya sarfini kuzatish uchun ushbu KTlardan foydalanadi. Ushbu ma'lumotlar samarasizlikni aniqlashga va energiya sarfini optimallashtirishga yordam beradi.
• Quvvat sifati tahlili: Quvvat sifati analizatorlari garmonika va kuchlanishning pasayishi kabi muammolarni tashxislash uchun aniq kirishlarni talab qiladi. Ushbu o'lchovlar uchun, ayniqsa o'rta kuchlanish tizimlarida, asbob transformatorining chastotali javobi juda muhimdir. Zamonaviy analizatorlar ishonchli ma'lumotlarga muhtoj bo'lishi mumkin9 kHz gacha, to'liq harmonik spektrni olish uchun chastota optimallashtirilgan transformatorlarni talab qiladi.

Tanlov haqida eslatma:Quvvat o'lchagich yoki analizator uchun KT ni tanlashda bir nechta omillar hal qiluvchi ahamiyatga ega.

• Chiqish mosligi: KT chiqishi (masalan, 333mV, 5A) hisoblagich kiritish talablariga mos kelishi kerak.
• Yuklash hajmi: CT ning amper diapazoni aniqlikni saqlash uchun kutilgan yuk bilan mos kelishi kerak.
• Jismoniy moslik: KT o'tkazgich atrofida jismonan mos bo'lishi kerak. Moslashuvchan Rogowski rulonlari katta shinalar yoki tor joylar uchun amaliy yechimdir.
• Aniqlik: Hisob-kitob uchun 0,5% yoki undan yuqori aniqlik standart hisoblanadi. Umumiy monitoring uchun 1% etarli bo'lishi mumkin.

Himoya KT dan qachon foydalanish kerak

Muhandislar asosiy maqsad xodimlar va jihozlarni haddan tashqari oqim va nosozliklardan himoya qilish bo'lgan joyda himoya KTdan foydalanishlari kerak. Ushbu KTlar ekstremal elektr hodisalari paytida ishlashni davom ettirish uchun mo'ljallangan va himoya o'rni uchun ishonchli signal beradi.

KTlarni himoya qilish uchun keng tarqalgan dasturlarga quyidagilar kiradi:

• Haddan tashqari oqim va tuproqdagi shikastlanishdan himoya qilish: Ushbu CTlar signallarni faza yoki tuproqdagi nosozliklarni aniqlaydigan o'rni (masalan, ANSI Device 50/51) bilan ta'minlaydi. Keyin o'rni nosozlikni izolyatsiya qilish uchun o'chirgichni ishga tushiradi. O'rta kuchlanishli o'tkazgichlarda, maxsus foydalanishnol ketma-ket KTning qoldiq ulanishi orqali tuproqdan himoya qilish uchun ko'pincha tavsiya etiladiuch fazali KT. Dvigatelni ishga tushirish paytida yoki fazadagi nosozliklar paytida teng bo'lmagan to'yinganlik tufayli qoldiq ulanish noto'g'ri sayohatlarga olib kelishi mumkin.
• Differensial himoya: Ushbu sxema himoyalangan zonaga kiradigan va undan chiqadigan oqimlarni taqqoslash orqali transformatorlar va generatorlar kabi asosiy aktivlarni himoya qiladi. Bu mos keladigan himoya KT to'plamlarini talab qiladi.Zamonaviy raqamli o'rnidasturiy ta'minot sozlamalari orqali turli KT ulanishlarini (Wye yoki Delta) va fazali siljishlarni qoplashi mumkin, bu murakkab sxemalarda sezilarli moslashuvchanlikni ta'minlaydi.
• Masofadan himoya qilish: Elektr uzatish liniyalarida qo'llaniladigan ushbu sxema nosozlikka qarshi empedansni o'lchash uchun himoya KTlariga tayanadi. KT to'yinganligi bu o'lchovni buzishi mumkin, bu esa o'rni nosozlik joyini noto'g'ri baholashiga olib keladi. Shuning uchun, KT o'lchov davomida to'yinganlikdan qochish uchun mo'ljallangan bo'lishi kerak.

ANSI C57.13 ga ko'ra, standart himoya KT ga bardosh berishi kerak20 martanosozlik paytida uning nominal oqimi. Bu eng muhim paytda o'rni uchun foydali signalni etkazib berishini ta'minlaydi.

Noto'g'ri tanlovning yuqori narxi

Noto'g'ri kompyuter tomografiyasidan foydalanish jiddiy oqibatlarga olib keladigan jiddiy xatodir. O'lchov va himoya KT o'rtasidagi funktsional farqlar bir-birini almashtirib bo'lmaydi va nomuvofiqlik xavfli va qimmat natijalarga olib kelishi mumkin.

• Himoya uchun o'lchov KT dan foydalanish: Bu eng xavfli xato. O'lchov KT hisoblagichni himoya qilish uchun past haddan tashqari oqimlarda to'yinganlik uchun mo'ljallangan. Katta nosozlik paytida u deyarli bir zumda to'yingan bo'ladi. To'yingan KT yuqori nosozlik oqimini qayta ishlab chiqara olmaydi va himoya o'rni hodisaning haqiqiy hajmini ko'rmaydi. Bu kechiktirilgan safarga yoki to'liq ishlamay qolishiga olib kelishi mumkin, natijada uskunaning halokatli shikastlanishi, yong'in va xodimlar uchun xavf tug'diradi. Masalan, KT to'yinganligi transformatorning differentsial himoya o'rni ga olib kelishi mumkinnoto'g'ri ishlash, tashqi nosozlik paytida kiruvchi sayohatga olib keladi.
• O'lchov uchun himoya KT dan foydalanish: Bu tanlov moliyaviy noaniqlikka olib keladi. Himoya KT normal ish oqimlarida aniqlik uchun mo'ljallanmagan. Uning aniqlik klassi (masalan, 5P10) ko'pgina tizimlar ishlaydigan shkalaning eng past qismida emas, balki reytingning yuqori ko'rsatkichlarida ishlashni kafolatlaydi. Uni hisob-kitob qilish uchun ishlatish, qum donini mezon bilan o'lchashga o'xshaydi. Olingan energiya to'lovlari noto'g'ri bo'lib, kommunal xizmat uchun daromad yo'qolishiga yoki iste'molchi uchun ortiqcha to'lovga olib keladi.

Kritik muvaffaqiyatsizlik stsenariysi:Masofadan himoya qilish sxemalarida KT to'yinganligi o'rni a o'lchoviga olib keladiyuqori empedanshaqiqiy qiymatdan ko'ra. Bu o'rni himoya qilish masofasini samarali ravishda qisqartiradi. Bir zumda yo'q qilinishi kerak bo'lgan nosozlik uzoqroq nosozlik sifatida ko'rilishi mumkin, bu esa kechiktirilishiga olib keladi. Bu kechikish elektr tizimidagi stressni uzaytiradi va keng tarqalgan shikastlanish ehtimolini oshiradi.

Oxir-oqibat, noto'g'ri KT tanlovining narxi komponentning o'zi narxidan ancha yuqori. U uskunaning yo'q qilinishi, ishlamay qolishi, noto'g'ri moliyaviy hisobotlar va xavfsizlikning buzilishida namoyon bo'ladi.

Bitta KT ham o'lchash, ham himoya qilish uchun xizmat qila oladimi?

O'lchov va himoya KTlari alohida dizaynga ega bo'lsa-da, muhandislar ba'zan ikkala funktsiyani bajarish uchun bitta qurilmani talab qiladilar. Bu ehtiyoj ixtisoslashgan ikki maqsadli transformatorlarni ishlab chiqishga olib keldi, ammo ular o'ziga xos kelishuvlar bilan birga keladi.

Ikki maqsadli (X sinf) KT

deb nomlanuvchi maxsus toifaX sinfi yoki PS sinfidagi oqim transformatori, ham o'lchash, ham himoya rollarini bajarishi mumkin. Ushbu qurilmalar 5P10 kabi standart aniqlik sinflari bilan belgilanmagan. Buning o'rniga, ularning ishlashi muhandisning muayyan himoya sxemasiga muvofiqligini tekshirish uchun foydalanadigan asosiy parametrlar to'plami bilan belgilanadi.

IEC standartlariga muvofiq, X sinfidagi KTning ishlashi quyidagicha aniqlanadi:

• Nominal asosiy oqim
• Burilish nisbati
• Tizza nuqtasi kuchlanishi (KPV)
• Belgilangan kuchlanishdagi magnitlanish oqimi
• 75 ° C da ikkilamchi o'rash qarshiligi

Ushbu xususiyatlar qurilmaga normal sharoitlarda o'lchash uchun yuqori aniqlikni ta'minlashga imkon beradi, shuningdek, nosozliklar paytida ishonchli o'rni ishlashi uchun prognoz qilinadigan tizza nuqtasi kuchlanishini ta'minlaydi. Ular ko'pincha yuqori empedansli differentsial himoya sxemalarida qo'llaniladi, bu erda ishlash aniq ma'lum bo'lishi kerak.

Amaliy cheklovlar va kelishuvlar

X sinfidagi KTlarning mavjudligiga qaramay, o'lchash va himoya qilish uchun bitta qurilmadan foydalanish ko'pincha oldini oladi. Ikkala funktsiya bir-biriga zid bo'lgan talablarga ega.

O'lchov KT sezgir hisoblagichlarni himoya qilish uchun erta to'yinganlik uchun mo'ljallangan. Ahimoya KT ishlab chiqilgano'rni nosozlikni aniqlay olishini ta'minlash uchun to'yinganlikka qarshi turish. Ikki maqsadli KT bu ikki qarama-qarshi maqsad o'rtasida murosaga kelishi kerak.

Bu murosaga ko'ra, ikki maqsadli KT ham vazifani, ham maxsus blokni bajara olmaydi. Dizayn yanada murakkab va qimmatroq bo'ladi. Ko'pgina ilovalar uchun ikkita alohida, ixtisoslashtirilgan KT o'rnatish - biri o'lchash uchun, ikkinchisi himoya qilish uchun - yanada ishonchli va tejamkor echimdir. Ushbu yondashuv ikkalasini ham ta'minlaydihisob-kitob tizimiva xavfsizlik tizimi murosasiz ishlaydi.

---

O'rtasidagi tanlovo'lchash va himoya qilish KTlarioperatsion ustuvorlikka asoslangan aniq qarordir. Ulardan biri hisob-kitobning aniqligini ta'minlaydi, ikkinchisi esa nosozlik paytida ishonchlilikni ta'minlaydi. To'g'ri turni tanlash tizim xavfsizligi, moliyaviy aniqlik va jihozlarning uzoq umr ko'rishi uchun munozarali emas. Muhandislar har doim KT spetsifikatsiyalarini ulangan qurilma ehtiyojlari bilan o'zaro bog'lashlari kerak.

Ayakuniy tekshirish ro'yxatio'z ichiga oladi:

1. Birlamchi tokni aniqlang: CT nisbatini maksimal yukga moslang.
2. Yukni hisoblash: Barcha ulangan komponentlarning yukini yig'ing.
3. Aniqlik sinfini tekshiring: O'lchash yoki himoya qilish uchun to'g'ri sinfni tanlang.

TSS

KTning ikkilamchi zanjiri ochiq qolsa nima bo'ladi?

Ochiq ikkilamchi kontaktlarning zanglashiga olib kelishi xavfli yuqori kuchlanish hosil qiladi. Birlamchi oqim magnitlanish oqimiga aylanadi, yadroni to'ydiradi. Bu holat KTni yo'q qilishi va kuchli zarba xavfini keltirib chiqarishi mumkin.

Birinchi navbatda xavfsizlik:Har qanday asbobni kontaktlarning zanglashiga olib tashlashdan oldin har doim ikkilamchi terminallarni qisqa tutashuvga o'tkazing.

Muhandislar to'g'ri KT nisbatini qanday tanlashadi?

Muhandislar tizimning normal maksimal oqimi CT ning asosiy reytingiga yaqin bo'lgan nisbatni tanlaydilar. Ushbu tanlov KT ning eng aniq diapazonda ishlashini ta'minlaydi. Misol uchun, 90A yuk 100: 5A KT bilan yaxshi ishlaydi.

Nima uchun o'lchov KT himoya qilish uchun xavfsiz emas?

Nosozlik paytida o'lchov KT tezda to'yingan. Himoya o'rni uchun haqiqiy noto'g'ri oqim haqida xabar bera olmaydi. Keyin o'rni to'xtatuvchini ishga tushira olmaydi, bu esa uskunaning nobud bo'lishiga va jiddiy xavfsizlik xavfiga olib keladi.

Bitta KT ham o'lchash, ham himoya qilish uchun xizmat qila oladimi?

Maxsus sinf X KTlari ikkala rolga ham xizmat qilishi mumkin, ammo ularning dizayni murosaga ega. Optimal xavfsizlik va aniqlik uchun muhandislar odatda ikkita alohida, maxsus KT o'rnatadilar - biri o'lchash uchun, ikkinchisi himoya qilish uchun.