چگونه یک ترانسفورماتور جریان انتخاب کنیم

1 کارکرد ترانسفورماتورهای جریان
ترانسفورماتورهای جریان برای تشخیص مقدار جریان و جدا سازی سیستم اصلی از سیستم ثانویه استفاده می‌شوند. پیچه اصلی ترانسفورماتور جریان در سیستم قدرت به صورت سری در سیستم ولتاژ بالا اصلی متصل می‌شود و پیچه ثانویه به دستگاه‌های اندازه‌گیری و دستگاه‌های محافظت رله‌ای متصل می‌شود. این ترانسفورماتور جریان را در سیستم ولتاژ بالا اصلی القاء می‌کند و آن را طبق نسبت جریان به جریان کوچک ولتاژ پایین در سمت ثانویه تبدیل می‌کند تا هدف اندازه‌گیری انرژی الکتریکی و محافظت رله‌ای به دست آید.

2 انتخاب ترانسفورماتورهای جریان
2.1 طبقه‌بندی ترانسفورماتورهای جریان
ترانسفورماتورهای جریان می‌توانند بر اساس معیارهای مختلف طبقه‌بندی شوند، مانند آنچه در جدول 1 نشان داده شده است.

2.2 انتخاب ترانسفورماتورهای جریان
2.2.1 انتخاب پارامترهای اصلی

ولتاژ اسمی ترانسفورماتور جریان معمولاً به عنوان ولتاژ اسمی سیستم اصلی انتخاب می‌شود و می‌تواند کمی بیشتر از ولتاژ اسمی سیستم اصلی باشد. جریان اسمی اصلی معمولاً به عنوان مقدار جریان استاندارد بزرگتر از جریان اسمی سیستم اصلی انتخاب می‌شود. اگر مقدار جریان اسمی سیستم اصلی خیلی کوچک باشد، مقدار جریان اسمی اصلی می‌تواند به منظور تسهیل تولید کمی افزایش یابد.

جریان حرارتی مداوم اسمی نباید کمتر از بیشترین جریان بار سیستم اصلی باشد و جریان حرارتی کوتاه مدت اسمی نباید کمتر از جریان کوتاه مداری سیستم اصلی باشد. توسعه سیستم باید در نظر گرفته شود و جریان پایدار دینامیکی اسمی معمولاً 2.5 برابر جریان حرارتی کوتاه مدت اسمی است. برای تطبیق با توسعه سیستم، می‌توان از ترانسفورماتور جریان با نسبت جریان چندگانه یا طراحی چندین پیچه ثانویه با نسبت جریان‌های مختلف استفاده کرد.

2.2.2 انتخاب پارامترهای ثانویه

برای جریان ثانویه اسمی ترانسفورماتور جریان، معمولاً 1 A انتخاب می‌شود و 5 A نیز قابل انتخاب است؛ در شرایط خاص، 2 A نیز می‌تواند انتخاب شود. برای کلاس‌های اندازه‌گیری P، PR، PX و PXR، وقتی جریان ثانویه اسمی 1 A است، خروجی ثانویه اسمی معمولاً به عنوان بار استاندارد که حداکثر 15 VA نیست انتخاب می‌شود؛ وقتی جریان ثانویه اسمی 5 A است، خروجی ثانویه اسمی معمولاً به عنوان بار استاندارد که حداکثر 50 VA نیست انتخاب می‌شود.

برای ترانسفورماتورهای جریان کلاس TPX، TPY و TPZ برای محافظت گذرا، به منظور تسهیل تولید، جریان ثانویه اسمی معمولاً 1 A انتخاب می‌شود و بار ثانویه معمولاً به عنوان بار مقاومتی استاندارد که حداکثر 10 Ω نیست انتخاب می‌شود. وقتی جریان اصلی اسمی به ده هزار آمپر یا بیشتر می‌رسد، جریان ثانویه اسمی بهتر است 5 A انتخاب شود و بار ثانویه نباید بیش از 2 Ω باشد.

برای ترانسفورماتورهای جریان محاسبه، کلاس دقت معمولاً 0.2 انتخاب می‌شود؛ وقتی تغییر جریان در سیستم اصلی زیاد است، می‌توان کلاس 0.2 S را انتخاب کرد. برای ترانسفورماتورهای جریان اندازه‌گیری، کلاس دقت معمولاً 0.5 انتخاب می‌شود؛ وقتی تغییر جریان در سیستم اصلی زیاد است، می‌توان کلاس 0.5 S را انتخاب کرد.

2.2.3 انتخاب نوع

برای عامل حد دقت ترانسفورماتورهای جریان محافظت، معمولاً با تقسیم مقدار جریان کوتاه مداری سیستم اصلی بر جریان اصلی اسمی ترانسفورماتور جریان محاسبه می‌شود. بر اساس نتیجه، مقدار استاندارد کمتر از این مقدار انتخاب می‌شود و معمولاً 15، 20، 25 یا 30 انتخاب می‌شود.

برای سطح ولتاژ 10 kV، معمولاً ترانسفورماتورهای جریان خشک ریزپوشانه اپوکسی انتخاب می‌شوند.برای سطح ولتاژ 35 kV، می‌توان از ترانسفورماتورهای جریان خشک ریزپوشانه اپوکسی، خشک ریزپوشانه پلیمری یا غوطه‌ور در روغن استفاده کرد. وقتی جریان اصلی اسمی بزرگ است (3,000 A و بالاتر)، بهتر است از ترانسفورماتورهای جریان غوطه‌ور در روغن معکوس استفاده شود.

برای سطوح ولتاژ 66 kV و 110 kV، می‌توان از ترانسفورماتورهای جریان غوطه‌ور در روغن، خشک ریزپوشانه پلیمری یا خشک ریزپوشانه SF₆ استفاده کرد.برای سطوح ولتاژ 220 kV، 330 kV و 500 kV، می‌توان از ترانسفورماتورهای جریان غوطه‌ور در روغن یا خشک ریزپوشانه SF₆ استفاده کرد. در میان آنها، برای سطوح ولتاژ 330 kV و 500 kV، بهتر است از ترانسفورماتورهای جریان غوطه‌ور در روغن معکوس استفاده شود.برای سیستم‌های قدرت مستقیم، معمولاً از ترانسفورماتورهای جریان فتوالکتریکی استفاده می‌شود.