Hva bør merkes ved valg av strømtransformator for et 10kV stasjonstransformator-sirkuit?

Praktisk erfaring deling fra en elektriker i feltet
Av James, 10 år i elektrisitetsbransjen

Hei alle, jeg er James, og jeg har jobbet i elektrisitetsbransjen i 10 år.

Fra tidlig involvering i understasjonsdesign og utstyrvalg, til senere ansvar for relébeskyttelse og automatiseringssystemkommissjonering for hele prosjekter, har en av de mest ofte brukte enhetene i mitt arbeid vært strømtransformator (CT).

Nylig spurte en venn som nettopp begynner:

“Hva bør jeg merke meg når jeg velger strømtransformatorer for 10kV stasjonstransformator-sirkuit?”

Flott spørsmål! Mange mennesker tror at å velge en CT handler om den nominerte strømforkortelsesforholdet — men for å virkelig passe behovene til et sirkuit, må du vurdere flere faktorer.

I dag skal jeg dele med deg på en enkel måte — basert på min praktiske erfaring over de siste årene — hvilke nøkkelpunkter du bør merke deg når du velger CT-er for 10kV stasjonstransformator-sirkuit, hva hver parameter betyr, og hvordan du kan ta riktig valg.

Ingen kompliserte termer, ingen endeløse standarder — bare praktisk kunnskap du kan bruke i virkeligheten.

1. Hvorfor er det viktig å forsiktig velge CT-er for stasjonstransformator-sirkuit?

Selv om stasjonstransformator ikke er hovedstrømtransformator, spiller den en kritisk rolle i levering av intern strøm innenfor en understasjon — inkludert kontrollstrøm, belysning, vedlikeholdsstrøm, og UPS-systemer.

Hvis stasjonstransformatoren mislykkes eller dets beskyttelse misfungerer, kan det føre til:

• Tap av kontrollstrøm;

• DC-systemet mister ladeevne;

• Hele understasjonen stenges ned.

Og siden strømtransformator er kjernekomponenten for beskyttelse og måling, påvirker dens valg direkte om beskyttelsen er pålitelig og målingene er nøyaktige.

Så, å velge riktig CT = sikkerhet + pålitelighet + kostnadseffektivitet.

2. Seks nøkkelpunkter når du velger CT-er for 10kV stasjonstransformator-sirkuit

Basert på mine 10 års felt- og prosjekterfaring, her er de seks viktigste overveielser:

Punkt 1: Nominert primær- og sekundærstrøm

Formål: Sørge for at CT fungerer normalt og oppfyller beskyttelsens sensitivitetskrav.

Dette er den mest grunnleggende og viktige parameteren.

Vanlige kombinasjoner:

• Primærstrøm: 50A, 75A, 100A, 150A (avhengig av stasjonstransformator-kapasiteten)

• Sekundærstrøm: 5A eller 0.5A (de fleste moderne beskyttelsesenheter bruker 0.5A)

Min råd:

• Velg vanligvis primærstrøm som 1.2~1.5 ganger stasjonstransformatorens nominerte strøm;

• For mikroprosessorbasert beskyttelse, foretrekker 0.5A-utgang for å redusere sekundærlast;

• Unngå å velge for høyt en rating — ellers kan nøyaktigheten være dårlig ved lav strøm, noe som påvirker beskyttelsesytelsen.

Punkt 2: Nøyaktighetsklasse som passer til bruken

Formål: Sørge for at ulike funksjoner (som beskyttelse, måling, måling) mottar nøyaktige signaler.

Forskjellige bruksområder krever forskjellige nøyaktighetsnivåer.

Vanlige klasser:

• Målingsspole: Klasse 0.5

• Målingspule: Klasse 0.2S

• Beskyttelsesspule: 5P10, 5P20, 10P10, etc.

Min erfaring:

• Stasjonstransformator-sirkuit krever vanligvis ikke høy presisjon i måling, med mindre det er regning involvert;

• Beskyttelsesspoler må opprettholde linearitet under kortslutning;

• Flerspolige CT-er gir mer fleksibilitet og anbefales.

Punkt 3: Nominert utdatakapasitet (VA-verdi)

Formål: Sørge for at CT kan drive de tilkoblede måler- eller beskyttelsesenhetene.

Utilstrekkelig kapasitet kan føre til spenningsfall, noe som påvirker målingsnøyaktigheten eller beskyttelsesfunksjonen.

Beregningsformel:

Total last = Kabelimpedans + Instrument/Beskyttelsesenhets inngangsimpedans

Min råd:

• Velg vanligvis mellom 10–30 VA;

• Mikroprosessorbaserte beskyttelsesenheter forbruker mindre strøm — lavere kapasitet akseptabel;

• Hvis sekundærkabel er langt (f.eks. over 50 meter), øk kapasiteten etter behov;

• Ikke velg blindt høy kapasitet — unngå kjernemettet.

Punkt 4: Termisk og dynamisk stabilitetssjekk

Formål: Sørge for at CT kan tåle kortslutningsstrøm uten skade.

I 10kV-systemer kan kortslutningsstrømme nå flere tusen amper.

Hvordan gjøre det:

• Sjekk maksimal kortslutningsstrøm (Ik);

• Verifiser CT termisk stabilitetstrøm (It) og dynamisk stabilitetstrøm (Idyn);

• Generelt, It ≥ Ik (i 1 sekund), Idyn ≥ 2.5 × Ik

Ekte case: Jeg hadde en gang en CT som eksploderte etter en kortslutning — det viste seg at den dynamiske stabilitetstrømmen ikke oppfylte systemkravene. Erstatning med en høyere-rated CT løste problemet.

Punkt 5: Installasjonsmetode og konstruksjonstype

Formål: Sørge for at CT er lett å installere og vedlikeholde, og passer til det tilgjengelige plassrommet.

Vanlige CT-typer inkluderer:

• Kjerntype (vanlig i switchgear)

• Posttype (egnet for utendørs bruk)

• Busstype (ofte brukt på transformatorer)

Min råd:

• I 10kV switchgear er kjerntype CT-er mest vanlige;

• Sørg for at lederstørrelsen passer kjernehullsdiameteren;

• For trange rom, vurder split-kjerne CT-er for lettere installasjon og fjerning;

• I fuktige eller korrosive miljøer, velg fugtbestandige eller korrosjonsbestandige modeller.

Punkt 6: Polaritet og koblingsmetode

Formål: Sørge for at signalforsendelsen til beskyttelsesreléer og instrumenter er riktig, for å unngå feilbedømmelse.

Feil polaritet kan føre til:

• Feiloperasjon eller mislykket beskyttelse;

• Feil retning av effektstrøm;

• Falske alarmer i differensbeskyttelse.

Min erfaring:

• Alle CT-er bør tydelig merke polaritetsterminaler (P1, P2);

• Bruk subtraktiv polaritet kobling konsekvent;

• Utfør alltid en polaritetstest etter installasjon eller vedlikehold;

• Bruk en dedikert polaritetstester eller DC-metode for verifisering.

3. Andre praktiske tips

I tillegg til de seks nøkkelpunktene ovenfor, her er noen andre viktige notater:

Flerspolig konfigurasjon：

• Separate spoler for beskyttelse, måling, og måling for å unngå forstyrrelser;

• Reserver ekstra spoler for fremtidig utvidelse.

Ansporingsegenskaper：

• Spesielt for beskyttelsesspoler, gode ansporingsegenskaper forbedrer beskyttelsesreliabilitet;

• Hvis mulig, utfør en ansporingkurvetest for å bekrefte kjerneprestasjon.

Utvalgsreferanse for en 50kVA stasjonstransformator

4. Mine sluttforslag

Som noen med 10 års felt-erfaring, ønsker jeg å minne alle profesjonelle:

“Ikke bare se på modellnummeret — vurder alltid den faktiske sirkuiten, beskyttelsesoppsettet, og installasjonsmiljøet når du velger en CT.”

Spesielt i tilsynelatende "enkle" 10kV stasjonstransformator-sirkuit, kan uaktuelt valg ofte føre til alvorlige konsekvenser.

Her er mine anbefalinger for ulike roller:

For vedlikeholdsfolk:

• Lær hvordan du leser CT-na