Hvordan fungerer strømtransformatorer og spændingstransformatorer?

1. Strømtransformator (CT)

Arbejdsgang

Den grundlæggende princippet for en strømtransformator (CT) er elektromagnetisk induktion. Den konverterer en stor primærstrøm til en mindre sekundærstrøm gennem en lukket jernkerne, hvilket gør den egnet til måling og beskyttelse.

1. Primærsvinding: Primærsvindingen har normalt meget få vindinger, nogle gange kun én vinding, og er direkte forbundet i serie med den målte kredsløb.

2. Kerne: Kerne er lukket for at koncentrere det magnetiske felt.

3. Sekundærsvinding: Sekundærsvindingen har mange flere vindinger og er typisk forbundet til måleinstrumenter eller beskyttelsesenheder.

Matematisk Forhold

N1=I2⋅N2

Hvor:

• I1 er den primære strøm

• ${\mathrm{<br>}}_{}$I2 er den sekundære strøm

• N1 er antallet af vindinger i den primære svinding

• N2 er antallet af vindinger i den sekundære svinding

Egenskaber

• Høj præcision: CT'er giver højpræcise strømmålinger.

• Isolation: CT'er isolerer det høvspændingskredsløb fra måleinstrumenter, hvilket øger sikkerheden.

• Saturationsegenskaber: CT'er kan saturere under overbelastningsforhold, hvilket fører til målingsfejl.

2. Spændingstransformator (PT) eller Voltstransformator (VT)

Arbejdsgang

Det grundlæggende princip for en spændingstransformator (PT) eller voltstransformator (VT) er også elektromagnetisk induktion. Den konverterer en høj primærespænding til en lavere sekundærespænding gennem en lukket jernkerne, hvilket gør den egnet til måling og beskyttelse.

1. Primærsvinding: Primærsvindingen har mange vindinger og er direkte forbundet parallel med det målte kredsløb.

2. Kerne: Kerne er lukket for at koncentrere det magnetiske felt.

3. Sekundærsvinding: Sekundærsvindingen har færre vindinger og er typisk forbundet til måleinstrumenter eller beskyttelsesenheder.

Matematisk Forhold

V2/V1=N2/N1

Hvor:

• V1 er den primære spænding

• ${\mathrm{<br>}}_{}$V2 er den sekundære spænding

• N1 er antallet af vindinger i den primære svinding

• N2 er antallet af vindinger i den sekundære svinding

Egenskaber

• Høj præcision: PT'er giver højpræcise spændingsmålinger.

• Isolation: PT'er isolerer det høvspændingskredsløb fra måleinstrumenter, hvilket øger sikkerheden.

• Belastningsegenskaber: Nøjagtigheden af PT'er kan påvirkes af ændringer i den sekundære belastning, så det er vigtigt at vælge den passende belastning.

Udførlig Forklaring

Strømtransformator (CT)

1. Struktur

• Primærsvinding: Normalt én vinding eller få vindinger, direkte forbundet i serie med det målte kredsløb.

• Kerne: Lukket jernkerne for at koncentrere det magnetiske felt.

• Sekundærsvinding: Mange vindinger, forbundet til måleinstrumenter eller beskyttelsesenheder.

2. Arbejdsgang

• Når den primære strøm løber igennem den primære svinding, genererer den et magnetisk felt i kernen.

• Dette magnetiske felt inducerer en strøm i den sekundære svinding.

• Den sekundære strøm er proportional med den primære strøm, med forholdet fastsat ved vindingforholdet.

3. Anvendelser

• Måling: Bruges sammen med amperemålere, effektmetere osv. til strømmåling.

• Beskyttelse: Bruges sammen med relæbeskyttelsesenheder, som overstrømsbeskyttelse og differentielbeskyttelse.

Spændingstransformator (PT)

1. Struktur

• Primærsvinding: Mange vindinger, direkte forbundet parallel med det målte kredsløb.

• Kerne: Lukket jernkerne for at koncentrere det magnetiske felt.

• Sekundærsvinding: Færre vindinger, forbundet til måleinstrumenter eller beskyttelsesenheder.

2. Arbejdsgang

• Når den primære spænding anvendes på den primære svinding, genererer den et magnetisk felt i kernen.

• Dette magnetiske felt inducerer en spænding i den sekundære svinding.

• Den sekundære spænding er proportional med den primære spænding, med forholdet fastsat ved vindingforholdet.

3. Anvendelser

• Måling: Bruges sammen med spændingsmålere, effektmetere osv. til spændingsmåling.

• Beskyttelse: Bruges sammen med relæbeskyttelsesenheder, som overspændingsbeskyttelse og nulsekvensspændingsbeskyttelse.

Forsigtighedsregler

• Belastningsmatch: Den sekundære belastning af CT'er og PT'er bør matche de transformatorers nominelle belastning for at sikre målingsnøjagtighed.

• Åben kredsløb og kortslutning: Den sekundære side af en CT bør ikke være åbenkredsløbet, da dette kan producere høje spændinger; den sekundære side af en PT bør ikke være kortsluttet, da dette kan producere store strømme.

• Beskyttelsesforanstaltninger: Der bør træffes passende beskyttelsesforanstaltninger, som sikringe og overtryksbeskyttelse, når der bruges transformatorer for at forhindre overbelastninger og fejl.

Ved at forstå arbejdsgangen og rollerne for strømtransformatorer og spændingstransformatorer, kan man opskatte deres vigtighed i elektriske systemer. Jeg håber, denne information er hjælpelig! Hvis du har specifikke spørgsmål eller behov for yderligere forklaring, tøv ikke med at spørge.