Kateri so uporabni in izboljševalni smeri transformatorjev toka v električnih sistemih?

Kot strokovnjak za operativno in vzdrževalno delo na električnih omrežjih, se vsak dan soočam z pretvorniki tokov (CT). Po tem, ko sem bil priča razširjenosti novih fotoelektričnih CT-jev in reševal veliko težav, sem pridobil praktične vpoglede v njihovo uporabo in izboljšave preizkušanja. Spodaj bom podelil svoje izkušnje s posodobljenimi CT-ji v električnih sistemih, ciljajoči ravnotežje med strokovnostjo in praktičnostjo.

1. Uporaba novih CT-jev v električnih sistemih
1.1 CT-ji v električnih sistemih

Večina novih CT-jev je fotoelektričnih, ki so razdeljeni na vrtilne in brezvrtilne tipe. Čeprav so vrtilni CT-ji občutljivi na utrčen tok, elektromagnetsko nasititev in histereza v kompleksnih okoljih (na primer visoke temperature, močna magnetna polja) in imajo omejeno natančnost materiala čutilnega dela (ki je občutljiv na nelinearne spremembe v ekstremnih pogojih), ostajajo prilagodljivi sodobnim visokonapetostnim, velikim enotam električnih omrežij. S pomočjo prednosti izolacije materialov za čustveno vlakno omogočajo prenos svetlobe preko vlakna, izogibajo pa se skupnim težavam običajnih CT-jev - zaradi česar so široko uporabljani v ultra visokonapetostnih prenosnih linijah.

V praksi sem opazil, da običajni CT-ji trpejo od naključnih podatkov pri močni elektromagnetski motnji, medtem ko fotoelektrični CT-ji obnovijo stabilnost - kar izpostavlja praktično vrednost novih CT-jev.

1.2 Zaščita velikih generatorjev

Veliki generatorji (na primer generatorji, glavni transformatorji) zahtevajo visoko prehodno zmogljivost od CT-jev. Prej so bili ogroženi s prehodno nasititvijo in ostankom, nove CT-ji pa zdaj rešujejo te težave. Zlasti 500kV "vrtilni z zračnim presledkom" CT-ji imajo visok nagon, ki zagotavlja stabilno zaščito enot, preprečuje pa prehodno nasititev in ostanek.

Na primer, TPY-razredni CT-ji Huayi Electric Power za 300-600MW enote, izbrani glede na prehodne lastnosti in omejitev ostanka, zagotavljajo, da "ne pride do napačnega delovanja zunaj zaščitenih območij in pravilno deluje znotraj". Med komisijami zaščite enot ti CT-ji zanesljivo zmanjšujejo neperiodične komponente kratkoročnega toka, tako da se izognemo napačnemu delovanju zaščite.

1.3 Samodejna relejska zaščita

Relejska zaščita deluje kot "hitra pomoč" električnih omrežij, z CT-ji kot "stetoskop". S napredkom avtomatizacije omrežij mora evoluirati tudi relejska zaščita - samodejna prilagodljivost CT-jev neposredno vpliva na inteligentnost sistema.

Pri težavah morajo CT-ji hitro prenašati signale toka na naprave za zaščito za točno izolacijo težav. Novi CT-ji ponujajo hitrejši odziv in natančnost, ki se ujema z zahtevami pametnih omrežij - ključno za avtomatizacijo energije.

2. Izboljšave preizkušanja CT-jev (Praktične rešitve)

Z specifikacijami CT-jev od 20A do 720A je naš tim razvil izboljšano shemo preizkušanja, da bi standardiziral postopke, zmanjšal človeške napake in poenostavil pripravo.

2.1 Oblikovanje sheme preizkušanja

Osinčeno na "integraciji + natančnosti", uporabljamo posebno enofazni vir toka za preverjene faze CT-jev, spreminjamo obsege toka preko pretvorbnega enota, nadzorujemo vhod s standardnim merilnikom (A1) in integriramo merjenje faznega kota, standardne CT-je, pretvorbeni enote in merilnike v merni stol - kar poenostavi preizkuse.

(1) Izbor vira toka

Zavrnljena nezanesljivi virji signalov generatorjev, uporabljamo visokokakovosten srednje frekvencijski vir struje skupaj s samodejnim transformatorjem in pojačevalnikom toka, da ustvarimo konstantni vir toka (0-800A izhod), ki pokriva vse AC preizkuse CT-jev in reši negotovosti toka na primarni strani.

(2) Načelo preizkusne linije

Zaprta zanka "samodejni transformator → pojačevalnik toka → standardni CT → preverjeni CT → srednje frekvencijski vir struje" deluje pri približno 120V (srednje frekvencijski izhod). Prilagoditev toka je odvisna od samodejnega transformatorja (fiksni razmerje pojačevalnika toka). Za zmanjšanje fluktuacij je izhod pojačevalnika toka zaprt z bakrenim busbarom (skrajšan za manjše segrevanje, stabilni tok in energijske uštečkovitosti).

Pretek istega toka skozi vse tri faze preverjenega CT-ja zmanjša razlike toka med fazami in poveča učinkovitost preizkusa - dokazano učinkovito pri serijah preizkusov.

3. Zaključek (Praktični vpogledi)

Diagnostika težav CT-jev je ključna in sistematična. Kot strokovnjaki na prvi liniji, je ključno, da osvladate principi CT-jev in sledite protokolom - varnost je najpomembnejša! Vedno prekinite struja pred diagnostiko/odpravljanjem težav, da se izognete tveganjem.

Novi CT-ji izboljšajo delovanje in vzdrževanje omrežij, vendar mora znanje o preizkusu/diagnostiki priti v korak. Razumevanje uporabnih situacij in uvedba izboljšav preizkusa zagotavlja, da CT-ji služijo kot "verodostojni čuvaj" električnih omrežij.