Kaj je treba upoštevati pri izbiri preobrazovalnika toka za krog pretvorbe napetosti 10kV?

Praktično deljenje izkušenj električnega inženirja na terenu
Predstavil James, 10 let v električnem sektorju

Zdravo vsem, sem James, in že 10 let delam v električnem sektorju.

Od zgodnjega sodelovanja pri oblikovanju postaj in izbiri opreme, do kasnejše odgovornosti za komisijoniranje sistemov zaščite in avtomatizacije celotnih projektov, ena najpogosteje uporabljenih naprav v mojem delu je bila preobrazovalnik toka (CT).

Nedavno me je nekdo, ki se začne, vprašal:

“Kaj moram upoštevati pri izbiri preobrazovalnikov toka za krunicne obročne transformatorje na 10 kV?”

Odlično vprašanje! Mnogi mislijo, da gre pri izbiri CT le za imenovano omersko merilo — toda, da bi resnično ustrezovali potrebam krunic, morate upoštevati več dejavnikov.

Danes vam bom v preprostem jeziku, glede na svoje praktične izkušnje v zadnjih letih, razložil, katere ključne točke upoštevati pri izbiri CT-jev za 10 kV krunicne obročne transformatorje, kaj pomenijo posamezni parametri in kako pravilno izbrati.

Brez zapletenega žargona, brez neskončnih standardov — samo praktično znanje, ki ga lahko uporabljate v vsakdanjem življenju.

1. Zakaj je pomembno, da pazljivo izbiramo CT-je za krunicne obročne transformatorje?

Čeprav ni glavnega prenosnega transformatorja, ima obročni transformator ključno vlogo pri oskrbi z notranjim tokom znotraj podpostaje — vključno z nadzornim tokom, razsvetljavo, vzdrževalnim tokom in UPS sistemi.

Če obročni transformator odpade ali njegova zaščita ne deluje pravilno, to lahko vodi do:

• Izgube nadzornega toka;

• Izgube zmogljivosti nalaganja DC sistema;

• Celotna podpostaja se ustavi.

In ker je preobrazovalnik toka ključna komponenta za zaščito in merjenje, njegova izbira neposredno vpliva na to, ali je zaščita zanesljiva in meritve natančne.

Torej, pravilna izbira CT = varnost + zanesljivost + ekonomičnost.

2. Šest ključnih točk pri izbiri CT-jev za 10 kV krunicne obročne transformatorje

Na podlagi mojih 10 let praktičnih izkušenj in projektnih praks so štiri najpomembnejše poglede:

Točka 1: Imenovani primarni in sekundarni tok

Namen: Zagotovite, da CT deluje normalno in izpolnjuje zahteve za občutljivost zaščite.

To je najosnovnejši in najpomembnejši parameter.

Običajne kombinacije:

• Primarni tok: 50 A, 75 A, 100 A, 150 A (odvisno od kapacitete obročnega transformatorja)

• Sekundarni tok: 5 A ali 0,5 A (večina modernih naprav za zaščito uporablja 0,5 A)

Moj nasvet:

• Običajno izberite primarni tok 1,2 ~ 1,5-krat večji kot imenovani tok obročnega transformatorja;

• Za mikroprocessorjsko zaščito preferirajte izhod 0,5 A, da zmanjšate sekundarno obremenitev;

• Izbogibajte preveliko merilo — sicer lahko natančnost pri nizkih tokih ni dobra, kar vpliva na delovanje zaščite.

Točka 2: Natančnost, ki ustreza namenu

Namen: Zagotovite, da različni funkciji (kot so zaščita, merjenje, meritve) prejemajo natančne signale.

Različni nameni zahtevajo različne ravni natančnosti.

Običajne skupine:

• Vreteno za merjenje: Skupina 0,5

• Vreteno za meritve: Skupina 0,2S

• Vreteno za zaščito: 5P10, 5P20, 10P10 itd.

Moje izkušnje:

• Krunicne obročne transformatorje običajno ne zahtevajo visokonatančnih meritev, razen če gre za obračunavanje;

• Vretena za zaščito morajo ohranjati linearnost med kratkimi zapori;

• Večvrtenjski CT-ji ponujajo večjo prožnost in so priporočeni.

Točka 3: Imenovana izhodna zmogljivost (VA vrednost)

Namen: Zagotovite, da CT lahko pogoni povezane merilne naprave ali naprave za zaščito.

Premajhna zmogljivost lahko povzroči padec napetosti, kar vpliva na natančnost merjenja ali delovanje zaščite.

Računski obrazec:

Skupna obremenitev = Impedanca kabla + Vhodna impedanca instrumenta/naprave za zaščito

Moj nasvet:

• Običajno izberite med 10–30 VA;

• Mikroprocessorjske naprave za zaščito porabljajo manj energije — sprejemljiva je manjša zmogljivost;

• Če je sekundarni kabel dolg (na primer več kot 50 metrov), primerno povečajte zmogljivost;

• Ne izbirajte slepo visoke zmogljivosti — izognite se nasiti jdra.

Točka 4: Preverjanje termalne in dinamske stabilnosti

Namen: Zagotovite, da CT lahko preživi tok kratkega zapora brez poškodbe.

V sistemih na 10 kV lahko toki kratkih zaporov dosežejo tisoče amp.

Kako to storiti:

• Preverite maksimalni tok kratkega zapora (Ik);

• Preverite termalno stabilnost CT (It) in dinamično stabilnost (Idyn);

• Običajno It ≥ Ik (za 1 sekundo), Idyn ≥ 2,5 × Ik

Dejanski primer: Enkrat mi je CT eksplodiral po kratkem zaporu — izrazilo se je, da dinamična stabilnost ni izpolnjevala zahtev sistema. Zamenjava z višjim merilom CT je rešila problem.

Točka 5: Način namestitve in tip strukture

Namen: Zagotovite, da je CT lahko nameščen in vzdrževan, in da se prilega razpoložljivemu prostoru.

Običajni tipi CT-jev vključujejo:

• Jdrovni tip (običajen v preklopniki)

• Stolpični tip (primern za zunanje uporabo)

• Tip z vložkom (često uporabljen na transformatorjih)

Moj nasvet:

• V preklopnicah na 10 kV so najpogostejši jdrovni CT-ji;

• Poskrbite, da velikost vodnika ustreza premeru jdra;

• Za omejene prostore upoštevajte delni jdrovne CT-je za lažjo namestitev in odstranitev;

• V vlagnih ali korozivnih okoljih izberite modeli, ki so odporni proti vlage ali koroziji.

Točka 6: Polarnost in način priključitve

Namen: Zagotovite, da smer signala do relajev za zaščito in instrumentov je pravilna, da se izogne napačnemu presoju.

Napačna polarnost lahko vodi do:

• Napačnega delovanja ali odpovedi zaščite;

• Napačnega presoja smeri pretoka;

• Lažnih alarmov v diferencialni zaščiti.

Moje izkušnje:

• Vsi CT-ji morajo jasno označiti terminala polarnosti (P1, P2);

• Uporabljajte konzistentno odvzetno polarnost;

• Vedno izvedite test polarnosti po namestitvi ali vzdrževanju;

• Uporabite poseben tester polarnosti ali DC metodo za preverjanje.

3. Drugi praktični nasveti

Oziroma šest ključnih točk, tu so še nekaj drugih pomembnih opozoril:

Konfiguracija z več vrtenji:

• Ločena vrtenja za zaščito, merjenje in meritve, da se izogne motenjam;

• Rezervirajte rezervne vrtenje za prihodnje širitve.

Navadne lastnosti:

• Zlasti za vrtenja za zaščito dobri navadni lastnosti izboljšajo zanesljivost zaščite;

• Če je mogoče, izvedite test navadne krivulje, da potrdite delovanje jdra.

Primer izbire za 50 kVA obročni transformator

4. Moji zaključni predlogi

Kot nekdo z 10 leti praktičnih izkušenj, bi rad vse profesionalce opomnil:

“Ne gledajte samo na oznako modela — vedno upoštevajte dejanski krunic, nastavitev zaščite in okolje namestitve pri izbiri CT-ja.”

Zlasti v "preprostih" 10 kV krunicnih obročnih transformatorjih lahko nepravilna izbira vodi do resnih posledic.

Tukaj so moji predlogi za različne vloge:

Za osebje za vzdrževanje:

• Naučite se, kako prebrati informacije na oznaki CT;

• Razumeti osnovne pomeni parametrov;

• Zavedajte se metod za preverjanje polarnosti;

• Hitro poročajte o vseh nenormalnostih.

Za tehnično osebje:

• Ovladajte metode za izračun izbire CT-jev;

• Razumeti lastnosti vrtenj za zaščito;

• Vedeti, kako razlagati sistemske parametre kratkih zaporov;

• Biti sposobni analizirati navadne krivulje.

Za voditelje ali nabavne ekipi:

• Jasno določite tehnične specifikacije;

• Izberite ugledne proizvajalce z stabilno kakovostjo;

• Zahtevajte popolne testne poročila od dobaviteljev;

• Ohranjajte evidenco opreme za sledljivost.

5. Zaključni misli

Preobrazovalniki toka se morda zdi, da so majhni, toda so oči in ušesa celotnega električnega sistema.

Ni samo o zmanjševanju toka — temeljijo za zaščito, temeljijo za merjenje in zagotavljajo varnost.

Po 10 letih v električnem sektorju pogosto pravim:

“Podrobnosti določajo uspeh ali neuspeh, pravilna izbira zagotavlja varnost.”

Če kdaj naletite na težave pri izbiri CT-jev, obdelavate pogoste napačne delovanje zaščite ali ste nevarni, ali so vaši parametri primerni, svobodno se obrnite — veselo bom delil več praktičnih izkušenj in rešitev.

Naj vsi preobrazovalniki toka delujejo stabilno in varno, varujo natančnost in zanesljivost naše električne mreže!

— James