Vastavalt PUE-le kasutatakse suure vooluga 380 V toiteahelates spetsiaalselt loodud muundamisseadet, mida nimetatakse voolutrafoks. Selle abiga on võimalik vooluindikaatori väärtust vähendada tehniliste omadustega määratud kordade arvu võrra. Selliste muundurite tööpõhimõtte mõistmiseks peate tutvuma nende konstruktsiooniga.
Disaini omadused
Elektrivoolutrafod sisaldavad järgmisi konstruktsioonielemente:
- suletud südamik (magnetahel);
- primaarvõimsuse mähis;
- sekundaarne (sammuline) mähis.
Primaarmähis on ühendatud juhitava ahelaga järjestikku, nii et kogu faasivool voolab läbi selle. Sekundaarne mähis laaditakse võrku ühendatud seadmele - kaitsereleele või mõõteseadmele. Iga mähise keerdude arvu erinevuse tõttu vähendatakse sekundaarmähise voolukomponenti teisendussuhtega määratud väärtuseni.
Kuna koormusahelate takistus on ebaoluline, leitakse, et need seadmed töötavad lühisele väga lähedases režiimis.
Tavaliselt on neil mitu sekundaarmähiste rühma, millest igaüks kasutatakse oma otstarbel. Neid saab ühendada:
- kaitseseadmed (näiteks pingereleed);
- raamatupidamis- ja diagnostikaseadmed;
- juhtimisseadmed.
Väljundmähiste takistus on rangelt standarditud, kuna isegi väike kõrvalekalle spetsifikatsioonides määratud väärtusest põhjustab mõõtmisvea suurenemist või reaktsiooniomaduste halvenemist.
Oluline erinevus CT-de ja nendega seotud pingetrafode vahel seisneb nende seadmete funktsioonides ja tööpõhimõttes. Voolutrafod pakuvad kaitset eelkõige ühendatud koormuse ja etteantud mõõtmistäpsuse eest. Teist tüüpi iseloomustab puhtalt muunduri töörežiim, mis on oluline ainult toiteahelates töötamiseks.
Voolutrafode klassifikatsioon
- Eesmärk – funktsioon, mida iga konkreetne seade täidab.
- Kohapealne paigaldusviis.
- Disainifunktsioonid, sealhulgas primaarmähise keerdude koguarv.
- Tööpinge ja juhtme isolatsiooni tüüp.
- Transformatsiooni etappide arv.
Tuntud CT-proovid jagunevad kasutusotstarbe järgi labori-, kaitse-, mõõtmis- ja nn vaheseadmeteks.
Viimane kategooria on mõeldud kas mõõtevahendite ühendamiseks või diferentsiaalkaitsesüsteemide vooluväärtuste ühtlustamiseks.
Paigaldusmeetodi järgi eristatakse järgmisi tüüpe:
- ainult välispaigaldamiseks (jaotuskappides);
- sisemiste paigaldusahelate jaoks (suletud lülitusseadmetes);
- elektriseadmetesse ja lülitusseadmetesse sisseehitatud muundurid, sealhulgas generaatorid ja jõutrafod;
- konstruktsiooni peale (puksidele) paigaldatud õhuliinid.
Kaasaskantavaid proove kasutatakse laboriuuringuteks ning kontrollimiseks ja mõõtmiseks.
Primaarmähise konstruktsiooni järgi jagunevad vooluseadmed mitme pöörde, ühe pöörde ja siini mudeliteks. Vastavalt vooluahelate tööpingele, kuhu need seadmed on paigaldatud, jagatakse need trafodeks, mis on paigaldatud võrkudesse kuni 1000 volti ja üle selle.
Nendes kasutatavate isolatsioonimaterjalide tüübi järgi jagunevad need tooted järgmisteks tüüpideks:
- portselanil või epoksüvaigul põhineva "kuiva" isolatsiooniga;
- paberõli või kondensaatorikaitsega;
- liittäidisega.
Vastavalt saadaolevate teisendusastmete arvule on kõik toiteahelasse paigaldatud teadaolevad seadmed ühe- ja kaheastmelised (teine nimi on "kaskaad").
Ühendusskeemid
Erinevad voolutrafode ühendamise ahelad erinevad peamiselt primaar- ja sekundaarmähise lülitamise järjekorra poolest. Neist esimest iseloomustab lihtsaim järjestikune ühendamine (nn "sisestamine") juhitava faasi siini katkestusega. Teine asi on sekundaarahelad, mis koosnevad mitmest mähisest, mida saab ühendada järgmiste skeemide järgi:
- “Täistäht, kasutatakse siis, kui on vaja igas faasis vooluparameetreid juhtida.
- “Osaline täht”, kasutatakse juhul, kui pole vaja jälgida kõiki lineaarseid mõõteahelaid.
- Nulljärjestuse voolude salvestamise ahel, mis sisaldab juhtreleed.
Väljuvatele 6-10 kV toitejuhtmetele paigaldatakse raha säästmiseks sageli mitte kolm, vaid ainult kaks instrumenditrafot (ilma ühe faasita).
Sel juhul ühendatakse sekundaarmähised osalise täheahela järgi. Üldine vooluahel, mida nimetatakse nulljärjestuse voolu testimiseks, moodustatakse sekundaarmähiste ühendamisel täistärniga. Sel juhul on selles kasutatav juhtrelee ühendatud ühise juhtme katkestusega (“null”). Seda tüüpi lahtiühendamisel koosneb mähist läbiv vool kõigist kolmest faasivektorist. Kui koormused on tasakaalustatud, siis ühe- või kahefaasiliste lühiste korral vabaneb disbalansist tulenev komponent relees.
Voolutrafode peamised parameetrid ja omadused
Mis tahes voolutrafo tehnilisi parameetreid kirjeldavad järgmised põhinäitajad:
- seadme klass;
- Nimipinge;
- voolud primaar- ja sekundaarmähises;
- AC teisendussuhe (suhte kujul);
- lubatud mõõtmisviga elektriarvesti ühendamisel;
- magnetahela (südamiku) läbilaskvus ja ristlõige;
- magnetteekonna suurus.
Pinge nimipinge kilovoltides on tavaliselt märgitud igale konkreetsele seadmele lisatud passis. Selle tööväärtus varieerub vahemikus 0,66 kuni 1150 kV. Selle ja teiste näitajate kohta täielikuma teabe saamiseks peaksite tutvuma teatmekirjandusega trafode elektriarvestitega ühendamise kohta.
Mõnikord toodab tootja nõudmisel seadmeid, mille sekundaarvool on 2,0 või 2,5 amprit.
Teisendussuhe (kordsus) on primaar- ja sekundaarpoolide voolude suhte või suhte indikaator. Maksimaalset kordsust mõistetakse maksimaalse primaarvoolu ja selle nimiväärtuse suhtena tingimusel, et koguviga fikseeritud sekundaarkoormusel ei ületa 10%. Nominaalne maksimaalne kordsus tähendab sama indikaatorit optimaalse koormuse korral. See parameeter iseloomustab kaitseseadmete normaalse toimimise võimalust avariirežiimides.
Praegune viga
Vastavalt standardile GOST 7746-89 on CT-de puhul kolme tüüpi vigu - praegune, nurk ja kogu. Need on kvantitatiivsed näitajad, mis näitavad sekundaarse voolu väärtuste kõrvalekaldeid, mis on korrutatud nominaalkoefitsiendiga, esmasest indikaatorist.
Standard nõuab, et sellised vead arvutataks ainult süsteemi püsioleku (konstantsete parameetritega) töörežiimis ja ainult siis, kui primaarvoolu kuju ei erine sinusoidaalsest.
Korrutuste kirjeldamisel mainitud vooluviga iseloomustab efektiivsete vooluväärtuste suhtelist erinevust, väljendatuna protsentides.Selle nurga ekvivalent on defineeritud kui viga kahe efektiivse voolukomponendi vektori vahel: primaarahela peamine ja sekundaarahela esimene harmooniline. Nende kahe väärtuse põhjal arvutatakse koguviga nende summeerimisel vastavalt juhistes toodud valemile.
Voolutrafode põhieesmärk on ühendada kolmefaasiliste elektriliinide teenindamiseks kasutatavaid energiamõõteseadmeid.
