Jak fungují proudové transformátory a napěťové transformátory?
1. Proudový transformátor (CT)
Princip fungování
Základní princip proudového transformátoru (CT) je elektromagnetická indukce. Převádí velký primární proud na menší sekundární proud prostřednictvím uzavřeného železného jádra, což ho činí vhodným pro měření a ochranu.
Primární vinutí: Primární vinutí obvykle má velmi málo závitů, někdy jen jeden závit, a je přímo připojeno sériově k měřenému obvodu.
Jádro: Jádro je uzavřené, aby se soustředilo magnetické pole.
Sekundární vinutí: Sekundární vinutí má mnohem více závitů a je obvykle připojeno k měřicím přístrojům nebo ochranným zařízením.
Matematický vztah
I1 = I2 ⋅ N2 / N1
Kde:
I1 je primární proud
I2 je sekundární proud
N1 je počet závitů v primárním vinutí
N2 je počet závitů v sekundárním vinutí
Vlastnosti
Vysoká přesnost: CT poskytují měření proudu s vysokou přesností.
Izolace: CT izolují vysokonapěťový obvod od měřicích přístrojů, což zvyšuje bezpečnost.
Charakteristika nasycení: CT mohou být při přetížení nasyceny, což vede k chybám v měřeních.
2. Napěťový transformátor (PT) nebo napěťový transformátor (VT)
Princip fungování
Základní princip napěťového transformátoru (PT) nebo napěťového transformátoru (VT) je také elektromagnetická indukce. Převádí vysoké primární napětí na nižší sekundární napětí prostřednictvím uzavřeného železného jádra, což ho činí vhodným pro měření a ochranu.
Primární vinutí: Primární vinutí má mnoho závitů a je přímo připojeno paralelně k měřenému obvodu.
Jádro: Jádro je uzavřené, aby se soustředilo magnetické pole.
Sekundární vinutí: Sekundární vinutí má méně závitů a je obvykle připojeno k měřicím přístrojům nebo ochranným zařízením.
Matematický vztah
V2/V1 = N2/N1
Kde:
V1 je primární napětí
V2 je sekundární napětí
N1 je počet závitů v primárním vinutí
N2 je počet závitů v sekundárním vinutí
Vlastnosti
Vysoká přesnost: PT poskytují měření napětí s vysokou přesností.
Izolace: PT izolují vysokonapěťový obvod od měřicích přístrojů, což zvyšuje bezpečnost.
Charakteristika zátěže: Přesnost PT může být ovlivněna změnami sekundární zátěže, proto je důležité vybrat vhodnou zátěž.
Podrobné vysvětlení
Proudový transformátor (CT)
Struktura
Primární vinutí: Obvykle jeden závit nebo pár závitů, přímo připojených sériově k měřenému obvodu.
Jádro: Uzavřené železné jádro, které soustřeďuje magnetické pole.
Sekundární vinutí: Mnoho závitů, připojeno k měřicím přístrojům nebo ochranným zařízením.
Pracovní proces
Když primární proud protéká primárním vinutím, generuje magnetické pole v jádru.
Toto magnetické pole indukuje proud v sekundárním vinutí.
Sekundární proud je úměrný primárnímu proudu, s poměrem určeným počtem závitů.
Aplikace
Měření: Používá se s ampermetry, wattmetry atd. pro měření proudu.
Ochrana: Používá se s relé ochrannými zařízeními, jako je ochrana před přetížením a diferenciální ochrana.
Napěťový transformátor (PT)
Struktura
Primární vinutí: Mnoho závitů, přímo připojených paralelně k měřenému obvodu.
Jádro: Uzavřené železné jádro, které soustřeďuje magnetické pole.
Sekundární vinutí: Méně závitů, připojeno k měřicím přístrojům nebo ochranným zařízením.
Pracovní proces
Když je primární napětí aplikováno na primární vinutí, generuje magnetické pole v jádru.
Toto magnetické pole indukuje napětí v sekundárním vinutí.
Sekundární napětí je úměrné primárnímu napětí, s poměrem určeným počtem závitů.
Aplikace
Měření: Používá se s voltmetry, wattmetry atd. pro měření napětí.
Ochrana: Používá se s relé ochrannými zařízeními, jako je ochrana před přetížením a ochrana nulové sekvence napětí.
Pozornost
Souhlas zátěže: Sekundární zátěž CT a PT by měla odpovídat nominální zátěži transformátorů, aby byla zajištěna přesnost měření.
Krátké spojení a otevřený obvod: Sekundární strana CT by neměla být otevřeným obvodem, protože to může produkovat vysoká napětí; sekundární strana PT by neměla být krátkým spojením, protože to může produkovat velké proudy.
Ochranná opatření: Při použití transformátorů by měla být provedena vhodná ochranná opatření, jako jsou pojistky a ochrany proti přetížení, aby byly prevence přetížení a poruch.
Pochopením pracovních principů a rolí proudových a napěťových transformátorů lze ocenit jejich důležitost v elektrických systémech. Doufám, že tato informace je užitečná! Pokud máte konkrétní otázky nebo potřebujete další vysvětlení, neváhejte se zeptat.
