Jak wybrać transformator prądowy?

1 Rola transformatorów prądowych
Transformatory prądowe są używane do pomiaru wartości prądu oraz izolacji systemu pierwotnego od systemu wtórnego. Obręcz pierwotna transformatora prądowego stosowanego w systemie energetycznym jest podłączona szeregowo do systemu wysokiego napięcia, a obręcz wtórna jest połączona z urządzeniami pomiarowymi i urządzeniami ochrony przekaźnikowej. Wzbudza on prąd w systemie wysokiego napięcia i przekształca go na niski prąd na stronie wtórnej zgodnie z proporcją prądową, aby osiągnąć cele pomiaru energii elektrycznej i ochrony przekaźnikowej.

2 Wybór transformatorów prądowych
2.1 Klasyfikacja transformatorów prądowych
Transformatory prądowe można podzielić na różne typy według różnych kryteriów klasyfikacji, jak pokazano w Tabeli 1.

2.2 Wybór transformatorów prądowych
2.2.1 Wybór parametrów pierwotnych.

Napięcie znamionowe transformatora prądowego jest zwykle wybierane jako napięcie znamionowe systemu pierwotnego, może być również nieco wyższe niż napięcie znamionowe systemu pierwotnego. Prąd znamionowy pierwotny jest zwykle wybierany jako standardowa wartość prądu większa niż prąd znamionowy systemu pierwotnego. Jeśli wartość prądu znamionowego systemu pierwotnego jest zbyt mała, wartość prądu znamionowego pierwotnego może być odpowiednio zwiększona dla ułatwienia produkcji.

Prąd ciągły cieplny znamionowy nie powinien być mniejszy od maksymalnego prądu obciążenia systemu pierwotnego, a prąd krótkotrwały cieplny znamionowy nie powinien być mniejszy od prądu zwarciowego systemu pierwotnego. Powinno się uwzględnić rozwój systemu, a prąd dynamiczny znamionowy jest zwykle 2,5 razy większy od prądu krótkotrwałego cieplnego znamionowego. Aby dostosować się do rozwoju systemu, można wybrać transformator prądowy wieloprądowy lub zaprojektować wiele obręczy wtórnych transformatora prądowego z różnymi proporcjami prądowymi.

2.2.2 Wybór parametrów wtórnych

Dla prądu znamionowego wtórnego transformatora prądowego, zwykle wybiera się 1 A, można też wybrać 5 A; w wyjątkowych przypadkach można wybrać 2 A. Dla klas pomiarowych P, PR, PX, PXR, gdy prąd znamionowy wtórny wynosi 1 A, moc znamionowa wtórna jest zwykle wybierana jako standardowe obciążenie nie przekraczające 15 VA; gdy prąd znamionowy wtórny wynosi 5 A, moc znamionowa wtórna jest zwykle wybierana jako standardowe obciążenie nie przekraczające 50 VA.

Dla transformatorów prądowych klasy TPX, TPY, TPZ przeznaczonych do ochrony chwilowej, dla ułatwienia produkcji, prąd znamionowy wtórny jest zwykle wybierany jako 1 A, a obciążenie wtórne jest zwykle wybierane jako standardowe obciążenie rezystywne nie przekraczające 10 Ω. Gdy prąd znamionowy pierwotny dochodzi do dziesiątek tysięcy amperów lub więcej, prąd znamionowy wtórny powinien być preferowany jako 5 A, a obciążenie wtórne nie powinno przekraczać 2 Ω.

Dla transformatorów prądowych do pomiarów, klasa dokładności jest zwykle wybierana jako 0,2; gdy zmiana prądu w systemie pierwotnym jest duża, można wybrać klasę 0,2 S. Dla transformatorów prądowych do pomiarów, klasa dokładności jest zwykle wybierana jako 0,5; gdy zmiana prądu w systemie pierwotnym jest duża, można wybrać klasę 0,5 S.

2.2.3 Wybór typu

Dla współczynnika granicznego dokładności transformatorów prądowych ochronnych, jest on zwykle obliczany przez podzielenie wartości prądu zwarciowego systemu pierwotnego przez prąd znamionowy pierwotny transformatora prądowego. Na podstawie wyniku wybiera się standardową wartość nie mniejszą niż ta, a zwykle wybiera się 15, 20, 25 lub 30.

Dla poziomu napięcia 10 kV, zwykle wybiera się transformatory prądowe suchego typu zlewanych żywicą epoksydową.Dla poziomu napięcia 35 kV, można wybrać transformatory prądowe suchego typu zlewanych żywicą epoksydową, suchego typu z folią syntetyczną lub zanurzone w oleju. Gdy prąd znamionowy pierwotny jest duży (3000 A i więcej), należy preferować transformatory prądowe zanurzone w oleju typu odwróconego.

Dla poziomów napięcia 66 kV i 110 kV, można wybrać transformatory prądowe zanurzone w oleju, suchego typu z folią syntetyczną lub izolowane gazem SF₆.Dla poziomów napięcia 220 kV, 330 kV i 500 kV, można wybrać transformatory prądowe zanurzone w oleju lub izolowane gazem SF₆. Spośród nich, dla poziomów napięcia 330 kV i 500 kV, należy preferować transformatory prądowe zanurzone w oleju typu odwróconego.Dla systemów zasilania stałoprądowego, zwykle wybiera się transformatory prądowe optyczne.