Як вибрати трансформатор струму?
1 Роль трансформаторів струму
Трансформатори струму використовуються для вимірювання величини струму та ізоляції первинної системи від вторинної. Первінна обмотка трансформатора струму, який використовується в електроенергетичній системі, підключається послідовно до первинної високовольтної системи, а вторинна обмотка — до вимірювальних приладів та пристроїв реле захисту. Він індукує струм у первинній високовольтній системі і перетворює його на низьковольтний малий струм на вторинній стороні згідно з коефіцієнтом струму, щоб досягти цілей вимірювання електроенергії та релейного захисту.
2 Вибір трансформаторів струму
2.1 Класифікація трансформаторів струму
Трансформатори струму можуть бути поділені на різні типи згідно з різними критеріями класифікації, як показано в таблиці 1.
2.2 Вибір трансформаторів струму
2.2.1 Вибір первинних параметрів.
Номінальне напруга трансформатора струму зазвичай вибирається як номінальна напруга первинної системи, і також може бути трохи вище ніж номінальна напруга первинної системи. Номінальний первинний струм зазвичай вибирається як стандартне значення струму, більше ніж номінальний струм первинної системи. Якщо номінальне значення струму первинної системи надто мале, значення номінального первинного струму може бути відповідно збільшено для зручності виробництва.
Номінальний постійний тепловий струм не повинен бути меншим за максимальний завантажувальний струм первинної системи, а номінальний короткочасний тепловий струм не повинен бути меншим за короткозамкнутий струм первинної системи. Потрібно врахувати розвиток системи, і номінальний динамічний стабільний струм зазвичай становить 2,5 рази номінального короткочасного теплового струму. Для адаптації до розвитку системи можна вибрати трансформатор струму з кількома коефіцієнтами струму, або проектувати декілька вторинних обмоток трансформатора струму з різними коефіцієнтами струму.
2.2.2 Вибір вторинних параметрів
Для номінального вторинного струму трансформатора струму, зазвичай вибирається 1 А, а також може бути вибрано 5 А; у особливих випадках може бути вибрано 2 А. Для класів вимірювання P, PR, PX, PXR, коли номінальний вторинний струм становить 1 А, номінальний вторинний вивід зазвичай вибирається як стандартне навантаження, яке не перевищує 15 ВА; коли номінальний вторинний струм становить 5 А, номінальний вторинний вивід зазвичай вибирається як стандартне навантаження, яке не перевищує 50 ВА.
Для трансформаторів струму TPX, TPY, TPZ для тимчасового захисту, для зручності виробництва, номінальний вторинний струм зазвичай вибирається як 1 А, а вторинний вивід зазвичай вибирається як опірне стандартне навантаження, яке не перевищує 10 Ω. Коли номінальний первинний струм досягає десять тисяч ампер або більше, номінальний вторинний струм краще вибирати як 5 А, а вторинне навантаження не повинно перевищувати 2 Ω.
Для трансформаторів струму для обліку, зазвичай вибирається клас точності 0,2; коли зміна струму в первинній системі велика, може бути вибрано клас 0,2 S. Для вимірювальних трансформаторів струму, зазвичай вибирається клас точності 0,5; коли зміна струму в первинній системі велика, може бути вибрано клас 0,5 S.
2.2.3 Вибір типу
Для фактору обмеження точності трансформаторів струму захисту, зазвичай він розраховується шляхом ділення значення короткозамкнутого струму первинної системи на номінальне значення первинного струму трансформатора струму. На основі результату вибирається стандартне значення, яке не менше цього значення, і зазвичай вибираються 15, 20, 25 або 30.
Для рівня напруги 10 кВ, зазвичай вибираються сухі трансформатори струму, залиті епоксидною смолою.Для рівня напруги 35 кВ, можна вибрати сухі трансформатори струму, залиті епоксидною смолою, синтетичної тонкофільмової ізоляції або масляні. Коли номінальний первинний струм великий (3000 А і більше), краще вибирати масляні трансформатори струму зі зворотнім типом.
Для рівнів напруги 66 кВ і 110 кВ, можна вибрати масляні, синтетичної тонкофільмової ізоляції або газонаповнені трансформатори струму SF₆.Для рівнів напруги 220 кВ, 330 кВ та 500 кВ, можна вибрати масляні або газонаповнені трансформатори струму SF₆. Серед них, для рівнів напруги 330 кВ та 500 кВ, краще вибирати масляні трансформатори струму зі зворотнім типом.Для DC електроенергетичних систем, зазвичай вибираються фотоелектричні трансформатори струму.
