Praktijkervaring gedeeld door een elektrisch ingenieur op het veld
Door James, 10 jaar in de elektriciteitsindustrie
Hallo iedereen, ik ben James, en ik werk al 10 jaar in de elektriciteitsindustrie.
Van vroegere betrokkenheid bij substationontwerp en -uitrustingsselectie, tot later verantwoordelijk zijn voor de inbedrijfstelling van relaisbescherming en automatiseringssystemen voor hele projecten, is een van de meest gebruikte apparaten in mijn werk de stroomtransformator (CT).
Onlangs vroeg een vriend die net begon:
“Waaraan moet ik letten bij het selecteren van stroomtransformators voor 10kV stationstransformatorcircuits?”
Geweldige vraag! Velen denken dat het kiezen van een CT vooral gaat om de genoemde stroomverhouding — maar om echt aan te sluiten bij de behoeften van een circuit, moet je meerdere factoren overwegen.
Vandaag deel ik met jullie, in eenvoudige taal — gebaseerd op mijn praktijkervaring van de afgelopen jaren — welke belangrijke punten je moet overwegen bij het selecteren van CT's voor 10kV stationstransformatorcircuits, wat elke parameter betekent, en hoe je de juiste keuze kunt maken.
Geen ingewikkelde termen, geen eindeloze normen — alleen bruikbare kennis die je in het echte leven kunt toepassen.
1. Waarom is het belangrijk om zorgvuldig CT's te kiezen voor stationstransformatorcircuits?
Hoewel de stationsvoedingstransformator niet de hoofdvoedingstransformator is, speelt deze een cruciale rol in het leveren van interne voeding binnen een substation — inclusief controlekracht, verlichting, onderhoudsenergie en UPS-systemen.
Als de stationstransformator faalt of de bescherming niet correct werkt, kan dit leiden tot:
Verlies van controlekracht;
DC-systeem verliest oplaadcapaciteit;
Het hele substation sluit af.
En aangezien de stroomtransformator het kernonderdeel is voor bescherming en meting, heeft de selectie ervan direct invloed op de betrouwbaarheid van de bescherming en de nauwkeurigheid van de metingen.
Dus, de juiste CT kiezen = veiligheid + betrouwbaarheid + kosteneffectiviteit.
2. Zes belangrijke punten bij het selecteren van CT's voor 10kV stationstransformatorcircuits
Op basis van mijn 10 jaar veldervaring en projectpraktijk, hier zijn de zes belangrijkste overwegingen:
Punt 1: Genoemde primaire en secundaire stroom
Doel: Zorgen dat de CT normaal werkt en aan de gevoeligheidsvereisten van de bescherming voldoet.
Dit is de meest basale en belangrijke parameter.
Gewone combinaties:
Primaire stroom: 50A, 75A, 100A, 150A (afhankelijk van de capaciteit van de stationstransformator)
Secundaire stroom: 5A of 0,5A (meeste moderne beschermingsapparatuur gebruikt 0,5A)
Mijn advies:
Kies doorgaans de primaire stroom als 1,2~1,5 keer de genoemde stroom van de stationstransformator;
Voor microprocessor-gebaseerde bescherming, geef de voorkeur aan 0,5A uitvoer om de secundaire belasting te verminderen;
Verijd te hoge waarden kiezen — anders kan de nauwkeurigheid slecht zijn bij lage stromen, wat de beschermingsprestaties beïnvloedt.
Punt 2: Nauwkeurigheidsklasse passend bij de toepassing
Doel: Zorgen dat verschillende functies (zoals bescherming, meting, metering) nauwkeurige signalen ontvangen.
Verschillende toepassingen vereisen verschillende nauwkeurigheidsniveaus.
Gewone klassen:
Meetwinding: Klasse 0,5
Meteringwinding: Klasse 0,2S
Beschermingwinding: 5P10, 5P20, 10P10, enz.
Mijn ervaring:
Stationstransformatorcircuits vereisen doorgaans geen hoge precisie metering tenzij er facturatie bij komt kijken;
Beschermingwindingen moeten lineair blijven bij kortsluitingen;
Multi-winding CT's bieden meer flexibiliteit en worden aanbevolen.
Punt 3: Genoemde uitvoercapaciteit (VA-waarde)
Doel: Zorgen dat de CT de verbonden meters of beschermingsapparatuur kan aandrijven.
Onvoldoende capaciteit kan leiden tot spanningsval, wat de meetnauwkeurigheid of de werking van de bescherming beïnvloedt.
Berekeningsformule:
Totale belasting = Kabelimpedantie + Instrument/Beschermingsapparaat Invoerimpedantie
Mijn advies:
Kies doorgaans tussen 10–30 VA;
Microprocessor-gebaseerde beschermingsapparatuur verbruikt minder energie — lagere capaciteit acceptabel;
Als de secundaire kabel lang is (bijvoorbeeld meer dan 50 meter), verhoog de capaciteit aangepast;
Selecteer niet blindelings hoge capaciteit — vermijd kernverzadiging.
Punt 4: Thermische en dynamische stabiliteitstest
Doel: Zorgen dat de CT kortsluitstroom kan doorstaan zonder schade.
In 10kV-systemen kunnen kortsluitstromen duizenden amper bereiken.
Hoe het doen:
Controleer de maximale kortsluitstroom (Ik);
Verifieer de thermische stabiliteitstroom (It) en de dynamische stabiliteitstroom (Idyn) van de CT;
Over het algemeen, It ≥ Ik (voor 1 seconde), Idyn ≥ 2,5 × Ik
Echte case: Ik had ooit een CT die explodeerde na een kortsluiting — bleek dat de dynamische stabiliteitstroom niet aan de systeemvereisten voldeed. Het vervangen met een hoger gerateerde CT loste het probleem op.
Punt 5: Installatiemethode en structuurtypes
Doel: Zorgen dat de CT gemakkelijk te installeren en te onderhouden is, en past in de beschikbare ruimte.
Gewone CT-types omvatten:
Kern-type (gewoonlijk in schakelkasten)
Post-type (geschikt voor buiten gebruik)
Bush-type (vaak gebruikt op transformators)
Mijn advies:
In 10kV schakelkasten zijn kern-type CT's het meest gebruikelijk;
Zorg dat de geleidergrootte overeenkomt met de kerngatdiameter;
Voor kleine ruimtes, overweeg split-kern CT's voor makkelijke installatie en verwijdering;
In vochtige of corrosieve omgevingen, kies vochtbestendige of corrosiebestendige modellen.
Punt 6: Polariteit en bedradingmethode
Doel: Zorgen dat de signaalrichting naar beschermingsrelais en instrumenten correct is, om misinterpretatie te voorkomen.
Foute polariteit kan leiden tot:
Miswerking of falen van de bescherming;
Foute richting van stroomstroom;
Valse alarmen in differentiële bescherming.
Mijn ervaring:
Alle CT's moeten de polairterminals duidelijk markeren (P1, P2);
Gebruik consistent aftrekkende polariteitverbinding;
Voer altijd een polariteitstest uit na installatie of onderhoud;
Gebruik een speciaal polariteitstester of DC-methode voor verificatie.
3. Andere praktische tips
Naast de zes belangrijke punten hierboven, hier zijn nog enkele andere belangrijke opmerkingen:
Multi-windingconfiguratie:
Afzonderlijke windingen voor bescherming, meting en metering om interferentie te voorkomen;
Reserveer reserve-windingen voor toekomstige uitbreiding.
Opwekkarakteristieken:
Vooral voor beschermingwindingen, goede opwekkarakteristieken verbeteren de betrouwbaarheid van de bescherming;
Indien mogelijk, voer een opwekcurve-test uit om de kernprestaties te bevestigen.
Voorbeeldselectiereferentie voor een 50kVA stationstransformator
4. Mijn uiteindelijke suggesties
Als iemand met 10 jaar veldervaring, wil ik alle professionals eraan herinneren:
“Kijk niet alleen naar het type-aanduiding — overweeg altijd de daadwerkelijke circuit, beschermingsopstelling en installatieomgeving bij het selecteren van een CT.”
Vooral in ogenschijnlijk "eenvoudige" 10kV stationstransformatorcircuits, kan onjuiste selectie vaak leiden tot ernstige gevolgen.
Hier zijn mijn aanbevelingen voor verschillende rollen:
Voor onderhoudspersoneel:
Leer hoe je naamplaatinformatie van CT's moet lezen;
Begrijp de betekenis van basisparameters;
Wees bekend met polariteitstestmethoden;
Rapporteer eventuele afwijkingen onmiddellijk.
Voor technisch personeel:
Meester CT-selectieberekeningsmethoden;
Begrijp de kenmerken van beschermingswindingen;
Weet hoe je systeemkortsluitparameters moet interpreteren;
Kunnen opwekcurves analyseren.
Voor managers of inkoopteams:
Definieer technische specificaties duidelijk;
Kies gerenommeerde fabrikanten met stabiele kwaliteit;
Vraag volledige testrapporten aan leveranciers;
Behoud apparatuurregisters voor traceerbaarheid.
5. Afsluitende gedachten
Stroomtransformators mogen klein lijken, maar ze zijn de ogen en oren van het hele elektriciteitsnetwerk.
Het gaat niet alleen om stroomvermindering — ze vormen de basis voor bescherming, de grondslag voor meting, en de garantie voor veiligheid.
Na 10 jaar in de elektriciteitssector, zeg ik vaak:
“Details bepalen succes of mislukking, en de juiste selectie garandeert veiligheid.”
Als je ooit moeilijkheden ondervindt bij het selecteren van CT's, omgaan met frequente beschermingsmisoperaties, of twijfelt of je parameters geschikt zijn, aarzel dan niet om contact op te nemen — ik ben graag bereid meer praktijkervaring en oplossingen te delen.
Moge elke stroomtransformator stabiel en veilig werken, de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van ons elektriciteitsnetwerk waarborgend!
— James