چگونه یک ترانسفورماتور جریان را انتخاب کنیم

1 نقش ترانسفورماتورهای جریان
ترانسفورماتورهای جریان برای تشخیص مقدار جریان و جدا کردن سیستم اصلی از سیستم ثانویه استفاده می‌شوند. پیچک اصلی ترانسفورماتور جریان در سیستم برق با ولتاژ بالا به صورت سری وصل می‌شود، و پیچک ثانویه به دستگاه‌های اندازه‌گیری و دستگاه‌های محافظ متصل می‌شود. این ترانسفورماتور جریان را در سیستم برق با ولتاژ بالا القا می‌کند و آن را طبق نسبت جریان به جریان کوچک با ولتاژ پایین در سمت ثانویه تبدیل می‌کند تا اهداف اندازه‌گیری انرژی برق و محافظت رله‌ای را به دست آورد.

2 انتخاب ترانسفورماتورهای جریان
2.1 طبقه‌بندی ترانسفورماتورهای جریان
ترانسفورماتورهای جریان می‌توانند بر اساس معیارهای مختلف طبقه‌بندی شوند، همانطور که 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 اولیه اسمی معمولاً به عنوان یک مقدار جریان استاندارد بزرگتر از جریان اسمی سیستم اصلی انتخاب می‌شود. اگر مقدار جریان اسمی سیستم اصلی خیلی کوچک باشد، مقدار جریان اولیه اسمی می‌تواند به منظور راحتی تولید کمی افزایش یابد.

جریان حرارتی پیوسته اسمی نباید کمتر از بیشترین جریان بار سیستم اصلی باشد، و جریان حرارتی کوتاه‌مدت اسمی نباید کمتر از جریان کوتاه‌مدار سیستم اصلی باشد. توسعه سیستم باید در نظر گرفته شود و جریان پایدار دینامیکی اسمی معمولاً 2.5 برابر جریان حرارتی کوتاه‌مدت اسمی است. برای تطبیق با توسعه سیستم، می‌توان ترانسفورماتور جریان با نسبت‌های جریان چندگانه را انتخاب کرد یا پیچک‌های ثانویه ترانسفورماتور جریان را طراحی کرد تا نسبت‌های جریان مختلفی داشته باشند.

2.2.2 انتخاب پارامترهای ثانویه

برای جریان ثانویه اسمی ترانسفورماتور جریان، معمولاً 1 A انتخاب می‌شود و 5 A نیز می‌تواند انتخاب شود؛ در موارد خاص، 2 A ممکن است 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 موقت، برای راحتی 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 اولیه اسمی به ده هزار آمپر یا بیشتر می‌رسد، جریان ثانویه اسمی بهتر است 5 A انتخاب شود و بار ثانویه نباید بیشتر از 2 Ω باشد.

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

2.2.3 انتخاب نوع

برای عامل محدودیت دقت ترانسفورماتورهای جریان محافظت، معمولاً با تقسیم مقدار جریان کوتاه‌مدار سیستم اولیه بر جریان اولیه اسمی ترانسفورماتور جریان محاسبه می‌شود. بر اساس نتیجه، یک مقدار استاندارد که کمتر از این مقدار نیست انتخاب می‌شود و معمولاً 15، 20، 25 یا 30 انتخاب می‌شود.

برای سطح ولتاژ 10 kV، معمولاً ترانسفورماتورهای جریان خشک ریزپودری اپوکسی انتخاب می‌شوند.برای سطح ولتاژ 35 kV، می‌توان ترانسفورماتورهای جریان خشک ریزپودری اپوکسی، خشک با عایق فیلم سنتزی یا غوطه‌ور در روغن را انتخاب کرد. وقتی جریان اولیه اسمی بزرگ (3,000 A و بالاتر) است، باید ترانسفورماتورهای جریان غوطه‌ور در روغن وارونه انتخاب شوند.

برای سطوح ولتاژ 66 kV و 110 kV، می‌توان ترانسفورماتورهای جریان غوطه‌ور در روغن، خشک با عایق فیلم سنتزی یا عایق SF₆ گازی را انتخاب کرد.برای سطوح ولتاژ 220 kV، 330 kV و 500 kV، می‌توان ترانسفورماتورهای جریان غوطه‌ور در روغن یا عایق SF₆ گازی را انتخاب کرد. در میان آنها، برای سطوح ولتاژ 330 kV و 500 kV، باید ترانسفورماتورهای جریان غوطه‌ور در روغن وارونه انتخاب شوند.برای سیستم‌های توان مستقیم، معمولاً ترانسفورماتورهای جریان نوری-الکتریکی انتخاب می‌شوند.