Anong dapat tandaan sa pagpili ng current transformer para sa 10kV station transformer circuit

Pagbabahagi ng Praktikal na Karanasan mula sa isang Inhinyerong Elektriko sa Field
Tungkol kay James, 10 Taon sa Industriya ng Elektrisidad

Kamusta lahat, ako si James, at nagsisilbing inhinyerong elektriko para sa huling 10 taon.

Mula sa maagang pakikilahok sa disenyo ng substation at pagpili ng kagamitan, hanggang sa pagtanggap ng responsibilidad sa komisyoning ng relay protection at automation system para sa buong proyekto, isa sa mga pinakamadalas kong ginagamit na aparato sa aking trabaho ay ang current transformer (CT).

Kamakailan, isang kaibigan kong nagsisimula lang sa industriya ay nagtanong sa akin:

“Ano ang dapat kong abalángin sa pagpili ng current transformers para sa 10kV station transformer circuits?”

Magandang tanong! Marami ang nagsasabing ang pagpili ng CT ay tungkol lang sa rated current ratio — ngunit upang talagang tugunan ang pangangailangan ng circuit, kailangang isaalang-alang ang maraming factor.

Ngayon, ibabahagi ko sa inyo sa madaling salita — batay sa aking mga karanasan sa field sa nakaraang ilang taon — ano ang mga mahahalagang punto na dapat isaalang-alang sa pagpili ng CTs para sa 10kV station transformer circuits, ano ang kahulugan ng bawat parameter, at paano gawin ang tamang pagpili.

Walang komplikadong termino, walang walang-hanggan na pamantayan — simple at praktikal na kaalaman na maaaring gamitin sa tunay na buhay.

1. Bakit Mahalaga na Maingat na Pumili ng CTs para sa Station Transformer Circuits?

Bagama't ang station service transformer hindi ang pangunahing power transformer, ito ay may kritikal na papel sa pagbibigay ng internal power sa loob ng substation — kasama ang control power, ilaw, maintenance power, at UPS systems.

Kung ang station transformer ay mabigo o ang proteksyon nito ay magkaroon ng problema, maaari itong magresulta sa:

• Pagkawala ng control power;

• Pagkawala ng kakayahan ng DC system na mag-charge;

• Ang buong substation ay maaaring magsara.

At dahil ang current transformer ang core component para sa proteksyon at pagsukat, ang pagpipili dito ay direktang nakakaapekto sa kung gaano katalino ang proteksyon at gaano kapatid ang mga pagsukat.

Kaya, ang tamang pagpili ng CT = seguridad + reliabilidad + cost-effectiveness.

2. Anim na Mahahalagang Punto sa Pagpili ng CTs para sa 10kV Station Transformer Circuits

Batay sa aking 10 taon ng karanasan sa field at praksis na proyekto, narito ang anim na pinakamahalagang konsiderasyon:

Punto 1: Rated Primary at Secondary Current

Layunin: Siguruhin na normal na gumagana ang CT at tugon sa sensitivity requirements ng proteksyon.

Ito ang pinakabasehan at mahalagang parameter.

Karaniwang kombinasyon:

• Primary current: 50A, 75A, 100A, 150A (depende sa kapasidad ng station transformer)

• Secondary current: 5A o 0.5A (ang karamihan sa modernong mga device ng proteksyon ay gumagamit ng 0.5A)

Aking payo:

• Karaniwan na piliin ang primary current bilang 1.2~1.5 beses ang rated current ng station transformer;

• Para sa microprocessor-based na proteksyon, paboran ang 0.5A output upang bawasan ang secondary load;

• Iwasan ang sobrang mataas na rating — kung hindi, maaaring masama ang accuracy sa mababang current, na mag-aapekto sa performance ng proteksyon.

Punto 2: Accuracy Class na Tugma sa Application

Layunin: Siguruhin na ang iba't ibang function (tulad ng proteksyon, pagsukat, metering) ay tumatanggap ng accurate signals.

Ang iba't ibang application ay nangangailangan ng iba't ibang lebel ng accuracy.

Karaniwang klase:

• Measurement winding: Class 0.5

• Metering winding: Class 0.2S

• Protection winding: 5P10, 5P20, 10P10, etc.

Aking karanasan:

• Ang station transformer circuits karaniwan ay hindi nangangailangan ng mataas na precision metering maliban kung may billing involved;

• Ang protection windings ay kailangang panatilihin ang linearity sa panahon ng short circuit;

• Ang multi-winding CTs ay nagbibigay ng mas maraming flexibility at inirerekomenda.

Punto 3: Rated Output Capacity (VA Value)

Layunin: Siguruhin na ang CT ay makapag-drive ng konektadong meters o protection devices.

Ang insufficient capacity maaaring magresulta sa voltage drop, na mag-aapekto sa accuracy ng pagsukat o operation ng proteksyon.

Formula ng pagkalkula:

Total Load = Cable Impedance + Instrument/Protection Device Input Impedance

Aking payo:

• Karaniwan na piliin ang 10–30 VA;

• Ang microprocessor protection devices ay kumukonsumo ng mas kaunti na power — mas mababa ang capacity ay acceptable;

• Kung ang secondary cable ay mahaba (halimbawa, higit sa 50 metro), tumaas ng maayos ang capacity;

• Huwag blind na pumili ng mataas na capacity — iwasan ang core saturation.

Punto 4: Thermal at Dynamic Stability Check

Layunin: Siguruhin na ang CT ay makakatagal sa short-circuit current nang walang pinsala.

Sa 10kV systems, ang short-circuit currents maaaring umabot sa libu-libong amps.

Paano gawin:

• Suriin ang maximum short-circuit current (Ik);

• Tiyakin ang thermal stability current (It) at dynamic stability current (Idyn) ng CT;

• Karaniwan, It ≥ Ik (para sa 1 segundo), Idyn ≥ 2.5 × Ik

Tunay na kaso: Ako ay may CT na sumabog pagkatapos ng short circuit — lumabas na ang dynamic stability current ay hindi tugon sa requirements ng sistema. Ang pagpalit ng mas mataas na rated CT ay naging solusyon.

Punto 5: Installation Method at Structure Type

Layunin: Siguruhin na ang CT ay madali na i-install at i-maintain, at tugon sa available space.

Karaniwang uri ng CTs:

• Core-type (karaniwan sa switchgear)

• Post-type (sarisari para sa outdoor use)

• Bushing-type (madalas ginagamit sa transformers)

Aking payo:

• Sa 10kV switchgear, ang core-type CTs ang pinakakaraniwan;

• Siguruhin na ang laki ng conductor ay tugon sa diameter ng core hole;

• Para sa tight spaces, isipin ang split-core CTs para sa mas madaling installation at removal;

• Sa maalat o corrosive na environment, pumili ng moisture-resistant o corrosion-proof models.

Punto 6: Polarity at Wiring Method

Layunin: Siguruhin na ang direksyon ng signal patungo sa protection relays at instruments ay tama, na iwasan ang misjudgment.

Ang mali na polarity maaaring magresulta sa:

• Misoperation o failure ng proteksyon;

• Mali na paghuhusga ng direksyon ng power flow;

• False alarms sa differential protection.

Aking karanasan:

• Ang lahat ng CTs ay dapat clear na markahan ang polarity terminals (P1, P2);

• Gumamit ng consistent subtractive polarity connection;

• Laging gawin ang polarity test pagkatapos ng installation o maintenance;

• Gumamit ng dedicated polarity tester o DC method para sa verification.

3. Iba pang Praktikal na Tips

Sa labas ng anim na mahahalagang punto sa itaas, narito ang iba pang mahalagang notes:

Multi-winding Configuration：

• Hiwalay na winding para sa proteksyon, pagsukat, at metering upang iwasan ang interference;

• Reserve spare windings para sa future expansion.

Excitation Characteristics：

• Lalo na para sa protection windings, ang mabuting excitation characteristics ay nagpapataas ng reliabilidad ng proteksyon;

• Kung posible, gawin ang excitation curve test upang tiyakin ang performance ng core.

Sample Selection Reference para sa 50kVA Station Transformer

4. Aking Final na Mga Suggestion

Bilang isang tao na may 10 taon ng karanasan sa field, nais kong ipaalala sa lahat ng mga propesyonal:

“Huwag lang tingnan ang model number — laging isaalang-alang ang aktwal na circuit, setup ng proteksyon, at installation environment sa pagpili ng CT.”

Lalo na sa "simple" na 10kV station transformer circuits, ang hindi tama na pagpili kadalasang nagreresulta sa seryosong consequence.

Narito ang aking rekomendasyon para sa iba't ibang role:

Para sa Maintenance Personnel:

• Matuto kung paano basahin ang CT nameplate information;

• Unawain ang basic na kahulugan ng mga parameter;

• Masiguro na familiar sa mga paraan ng polarity testing;

• Agad na i-report ang anumang abnormality.

Para sa Technical Staff:

• Master the CT selection calculation methods;

• Unawain ang mga katangian ng protection winding;

• Alamin kung paano interpretin ang mga parameter ng system short-circuit;

• Masiguro na capable na analisin ang excitation curves.

Para sa Managers o Procurement Teams:

• Clear na idefine ang technical specifications;

• Pumili ng reputable manufacturers na may stable quality;

• Mag-request ng full test reports mula sa suppliers;

• Maintain equipment records para sa traceability.

5. Closing Thoughts

Ang current transformers maaaring maliit, ngunit sila ang mga mata at tenga ng buong power system.

Hindi lang sila tungkol sa pagbawas ng current — sila ang basehan ng proteksyon, ang pundasyon ng metering, at ang guarantee ng seguridad.

Matapos ng 10 taon sa electrical field, madalas kong sinasabi:

“Ang mga detalye ang nagdedetermina ng tagumpay o pagkakamali, at ang tama na pagpili ang nag-uugnay sa seguridad.”

Kung ikaw ay nagkakaroon ng kahirapan sa pagpili ng CTs, pagdating sa frequent protection misoperations, o hindi sigurado kung ang iyong parameters ay tugon, feel free to reach out — masaya akong ibahagi ang mas maraming hands-on experience at solutions.

Sana ang bawat current transformer ay mag-operate nang stable at seguro, na nagprotekta sa accuracy at reliability ng aming power grid!

— James