Come selezionare un trasformatore di corrente?

1 Ruolo dei trasformatori di corrente
I trasformatori di corrente vengono utilizzati per rilevare l'entità della corrente e isolare il sistema primario dal sistema secondario. L'avvolgimento primario di un trasformatore di corrente utilizzato in un sistema di potenza è connesso in serie nel sistema ad alta tensione primario, mentre l'avvolgimento secondario è collegato a strumenti di misura e dispositivi di protezione. Induce la corrente nel sistema ad alta tensione primario e la converte in una corrente secondaria a bassa tensione e piccola intensità secondo il rapporto di corrente, al fine di raggiungere gli scopi di misurazione dell'energia elettrica e protezione.

2 Selezione dei trasformatori di corrente
2.1 Classificazione dei trasformatori di corrente
I trasformatori di corrente possono essere suddivisi in diversi tipi in base a diversi criteri di classificazione, come mostrato nella Tabella 1.

2.2 Selezione dei trasformatori di corrente
2.2.1 Selezione dei parametri primari.

La tensione nominale di un trasformatore di corrente viene generalmente selezionata come la tensione nominale del sistema primario e può anche essere leggermente superiore alla tensione nominale del sistema primario. La corrente primaria nominale viene generalmente selezionata come un valore di corrente standard maggiore della corrente nominale del sistema primario. Se il valore di corrente nominale del sistema primario è troppo piccolo, il valore di corrente primaria nominale può essere adeguatamente aumentato per facilitare la produzione.

La corrente termica continua nominale non deve essere inferiore alla corrente massima di carico del sistema primario, e la corrente termica a breve termine nominale non deve essere inferiore alla corrente di cortocircuito del sistema primario. Si deve considerare lo sviluppo del sistema, e la corrente stabile dinamica nominale è generalmente 2,5 volte la corrente termica a breve termine nominale. Per adattarsi allo sviluppo del sistema, si può scegliere un trasformatore di corrente con multipli rapporti di corrente, o progettare più avvolgimenti secondari del trasformatore di corrente con diversi rapporti di corrente.

2.2.2 Selezione dei parametri secondari

Per la corrente secondaria nominale di un trasformatore di corrente, viene generalmente scelta 1 A, ma può anche essere scelta 5 A; in casi speciali, può essere scelta 2 A. Per le classi di misura P, PR, PX e PXR, quando la corrente secondaria nominale è 1 A, l'uscita secondaria nominale viene generalmente scelta come un carico standard non superiore a 15 VA; quando la corrente secondaria nominale è 5 A, l'uscita secondaria nominale viene generalmente scelta come un carico standard non superiore a 50 VA.

Per i trasformatori di corrente delle classi TPX, TPY e TPZ per la protezione transitoria, per facilitare la produzione, la corrente secondaria nominale viene generalmente scelta come 1 A, e l'uscita secondaria viene generalmente scelta come un carico resistivo standard non superiore a 10 Ω. Quando la corrente primaria nominale raggiunge decine di migliaia di ampere o più, la corrente secondaria nominale dovrebbe preferibilmente essere scelta come 5 A, e il carico secondario non dovrebbe superare 2 Ω.

Per i trasformatori di corrente di misura, la classe di precisione viene generalmente scelta come 0,2; quando la variazione di corrente del sistema primario è grande, può essere scelta la classe 0,2 S. Per i trasformatori di corrente di misura, la classe di precisione viene generalmente scelta come 0,5; quando la variazione di corrente del sistema primario è grande, può essere scelta la classe 0,5 S.

2.2.3 Selezione del tipo

Per il fattore limite di precisione dei trasformatori di corrente di protezione, viene generalmente calcolato dividendo il valore di corrente di cortocircuito del sistema primario per il valore di corrente primaria nominale del trasformatore di corrente. In base al risultato, viene scelto un valore standard non inferiore a questo, e generalmente vengono scelti 15, 20, 25 o 30.

Per il livello di tensione da 10 kV, vengono generalmente selezionati trasformatori di corrente a secco in resina epoxidica.Per il livello di tensione da 35 kV, possono essere selezionati trasformatori di corrente a secco in resina epoxidica, a secco con isolamento a pellicola sintetica o a immersione in olio. Quando la corrente primaria nominale è elevata (3.000 A e oltre), dovrebbero preferibilmente essere selezionati trasformatori di corrente a immersione in olio invertiti.

Per i livelli di tensione da 66 kV e 110 kV, possono essere selezionati trasformatori di corrente a immersione in olio, a secco con isolamento a pellicola sintetica o a isolamento a gas SF₆.Per i livelli di tensione da 220 kV, 330 kV e 500 kV, possono essere selezionati trasformatori di corrente a immersione in olio o a isolamento a gas SF₆. Tra questi, per i livelli di tensione da 330 kV e 500 kV, dovrebbero preferibilmente essere selezionati trasformatori di corrente a immersione in olio invertiti.Per i sistemi di potenza a corrente continua, vengono generalmente selezionati trasformatori di corrente ottici.