Hvordan fungerer strømtransformatorer og spenningstransformatorer?
1. Strømtransformator (CT)
Arbeidsprinsipp
Det grunnleggende prinsippet for en strømtransformator (CT) er elektromagnetisk induksjon. Den konverterer en stor primærstrøm til en mindre sekundærstrøm gjennom en lukket jernkjerne, noe som gjør den egnet for måling og beskyttelse.
Primærlinding: Primærlindingen har vanligvis få vikter, noen ganger bare én vikt, og er direkte koblet i serie med det målte kretsløpet.
Kjerne: Kjernen er lukket for å konsentrere magnetfeltet.
Sekundærlinding: Sekundærlindingen har mange flere vikter og er typisk koblet til måleinstrumenter eller beskyttelsesenheter.
Matematisk Forhold
N1=I2⋅N2
Hvor:
I1 er den primære strømmen
I2 er den sekundære strømmen
N1 er antallet vikter i primærlindingen
N2 er antallet vikter i sekundærlindingen
Egenskaper
Høy nøyaktighet: CT-er gir høy-nøyaktige strømmålinger.
Isolasjon: CT-er isolerer høyspenningskretsen fra måleinstrumenter, noe som øker sikkerheten.
Mettrekarakteristikk: CT-er kan mette under overlast, noe som fører til målingsfeil.
2. Spenningstransformator (PT) eller Voltage Transformer (VT)
Arbeidsprinsipp
Det grunnleggende prinsippet for en spenningstransformator (PT) eller voltage transformer (VT) er også elektromagnetisk induksjon. Den konverterer et høyt primærespenn til et lavere sekundærespenn gjennom en lukket jernkjerne, noe som gjør den egnet for måling og beskyttelse.
Primærlinding: Primærlindingen har mange vikter og er direkte koblet i parallelle med det målte kretsløpet.
Kjerne: Kjernen er lukket for å konsentrere magnetfeltet.
Sekundærlinding: Sekundærlindingen har færre vikter og er typisk koblet til måleinstrumenter eller beskyttelsesenheter.
Matematisk Forhold
V2/V1=N2/N1
Hvor:
V1 er det primære spenningen
V2 er det sekundære spenningen
N1 er antallet vikter i primærlindingen
N2 er antallet vikter i sekundærlindingen
Egenskaper
Høy nøyaktighet: PT-er gir høy-nøyaktige spenningsmålinger.
Isolasjon: PT-er isolerer høyspenningskretsen fra måleinstrumenter, noe som øker sikkerheten.
Lastegenskaper: Nøyaktigheten til PT-er kan påvirkes av endringer i den sekundære lasten, så det er viktig å velge riktig last.
Detaljert Forklaring
Strømtransformator (CT)
Struktur
Primærlinding: Vanligvis én vikt eller noen få vikter, direkte koblet i serie med det målte kretsløpet.
Kjerne: Lukket jernkjerne for å konsentrere magnetfeltet.
Sekundærlinding: Mange vikter, koblet til måleinstrumenter eller beskyttelsesenheter.
Arbeidsprosess
Når den primære strømmen flyter gjennom primærlindingen, genereres et magnetfelt i kjernen.
Dette magnetfeltet inducerer en strøm i sekundærlindingen.
Den sekundære strømmen er proporsjonal med den primære strømmen, med forholdet bestemt av viktforkortelsen.
Anvendelser
Måling: Brukes sammen med amperemålere, wattmålere osv., for strømmåling.
Beskyttelse: Brukes sammen med relæbeskyttelsesenheter, som overstrømningssikring og differenssikring.
Spenningstransformator (PT)
Struktur
Primærlinding: Mange vikter, direkte koblet i parallelle med det målte kretsløpet.
Kjerne: Lukket jernkjerne for å konsentrere magnetfeltet.
Sekundærlinding: Færre vikter, koblet til måleinstrumenter eller beskyttelsesenheter.
Arbeidsprosess
Når det primære spenningen anvendes på primærlindingen, genereres et magnetfelt i kjernen.
Dette magnetfeltet inducerer en spenning i sekundærlindingen.
Den sekundære spenningen er proporsjonal med den primære spenningen, med forholdet bestemt av viktforkortelsen.
Anvendelser
Måling: Brukes sammen med spenningsmålere, wattmålere osv., for spenningsmåling.
Beskyttelse: Brukes sammen med relæbeskyttelsesenheter, som overspenningssikring og nullsekvensspenningsbeskyttelse.
Forhåndsmedgivelse
Lastmatch: Den sekundære lasten til CT-er og PT-er skal matche den nominelle lasten til transformatorer for å sikre målenøyaktighet.
Kortslutning og Åpen sirkel: Den sekundære siden av en CT bør ikke være åpen-sirkel, da det kan produsere høye spenninger; den sekundære siden av en PT bør ikke være kortsluttet, da det kan produsere store strømmer.
Beskyttelsesforanstaltninger: Passende beskyttelsesforanstaltninger, som sikringer og overtrykkbeskyttere, bør tas ved bruk av transformatorer for å unngå overlast og feil.
Ved å forstå arbeidsprinsippene og rollene til strømtransformatorer og spenningstransformatorer, kan man sette pris på deres betydning i elektriske systemer. Jeg håper denne informasjonen er nyttig! Hvis du har spesifikke spørsmål eller trenger mer forklaring, er du velkommen til å spørre.
