Kako delujejo pretvorniki toka in pretvorniki napetosti?

1. Tokovni transformator (CT)

Načelo delovanja

Osnovno načelo tokovnega transformatorja (CT) je elektromagnetska indukcija. Prevede velik primarni tok na manjši sekundarni tok preko zaprtega železnega jedra, kar ga naredi primeren za merjenje in zaščito.

1. Primarna vitanica: Primarna vitanica običajno ima zelo malo zavojnic, nekaterokrat le eno zavojnico, in je neposredno povezana v serijo s krmiljenim obvodom.

2. Jedro: Jedro je zaprto, da se koncentrira magnetno polje.

3. Sekundarna vitanica: Sekundarna vitanica ima veliko več zavojnic in je običajno povezana s meritvenimi instrumenti ali zaščitnimi napravami.

Matematična relacija

N1=I2⋅N2

Kjer:

• I1 je primarni tok

• ${\mathrm{<br>}}_{}$I2 je sekundarni tok

• N1 je število zavojnic v primarni vitanici

• N2 je število zavojnic v sekundarni vitanici

Značilnosti

• Visoka natančnost: CT-ji zagotavljajo merjenje toka z visoko natančnostjo.

• Izolacija: CT-ji izolirajo visokonapetostni obvod od meritvenih instrumentov, kar poveča varnost.

• Značilnosti nasititve: CT-ji se lahko nasitijo pri preobremenitvi, kar vodi do napak pri merjenju.

2. Naponski transformator (PT) ali Voltazni transformator (VT)

Načelo delovanja

Osnovno načelo naponskega transformatorja (PT) ali voltaznega transformatorja (VT) je tudi elektromagnetska indukcija. Prevede visok primarni napon na nižji sekundarni napon preko zaprtega železnega jedra, kar ga naredi primeren za merjenje in zaščito.

1. Primarna vitanica: Primarna vitanica ima veliko zavojnic in je neposredno povezana vzporedno s krmiljenim obvodom.

2. Jedro: Jedro je zaprto, da se koncentrira magnetno polje.

3. Sekundarna vitanica: Sekundarna vitanica ima manj zavojnic in je običajno povezana s meritvenimi instrumenti ali zaščitnimi napravami.

Matematična relacija

V2/V1=N2/N1

Kjer:

• V1 je primarni napon

• ${\mathrm{<br>}}_{}$V2 je sekundarni napon

• N1 je število zavojnic v primarni vitanici

• N2 je število zavojnic v sekundarni vitanici

Značilnosti

• Visoka natančnost: PT-ji zagotavljajo merjenje napona z visoko natančnostjo.

• Izolacija: PT-ji izolirajo visokonapetostni obvod od meritvenih instrumentov, kar poveča varnost.

• Značilnosti bremena: Natančnost PT-jev se lahko spremeni zaradi sprememb v sekundarnem bremenu, zato je pomembno, da izberete ustrezno breme.

Podrobno razlaganje

Tokovni transformator (CT)

1. Struktura

• Primarna vitanica: Običajno ena zavojnica ali nekaj zavojnic, neposredno povezana v serijo s krmiljenim obvodom.

• Jedro: Zaprt železni jader, ki koncentrira magnetno polje.

• Sekundarna vitanica: Veliko zavojnic, povezanih s meritvenimi instrumenti ali zaščitnimi napravami.

2. Delovni postopek

• Ko tok teče skozi primarno vitanico, generira magnetno polje v jedru.

• To magnetno polje inducira tok v sekundarni vitanici.

• Sekundarni tok je sorazmeren s primarnim tokom, z razmerjem, določenim z razmerjem zavojnic.

3. Uporaba

• Merjenje: Uporabljen s tokomeri, vattmetri itd. za merjenje toka.

• Zaščita: Uporabljen s relayskimi zaščitnimi napravami, kot so zaščite proti prekomernemu toku in diferencialne zaščite.

Naponski transformator (PT)

1. Struktura

• Primarna vitanica: Veliko zavojnic, neposredno povezana vzporedno s krmiljenim obvodom.

• Jedro: Zaprt železni jader, ki koncentrira magnetno polje.

• Sekundarna vitanica: Manj zavojnic, povezanih s meritvenimi instrumenti ali zaščitnimi napravami.

2. Delovni postopek

• Ko je primarni napon uporabljen na primarni vitanici, generira magnetno polje v jedru.

• To magnetno polje inducira napon v sekundarni vitanici.

• Sekundarni napon je sorazmeren s primarnim naponom, z razmerjem, določenim z razmerjem zavojnic.

3. Uporaba

• Merjenje: Uporabljen s naponomeri, vattmetri itd. za merjenje napona.

• Zaščita: Uporabljen s relayskimi zaščitnimi napravami, kot so zaščite proti prekomernemu naponu in nizkozaporne naponske zaščite.

Previdnost

• Ujemanje bremena: Sekundarno breme CT-jev in PT-jev mora biti ujeto z nominalnim bremenom transformatorjev, da se zagotovi natančnost merjenja.

• Kratki krog in odprt krog: Sekundarni del CT-ja ne sme biti odprt, saj bi to lahko povzročilo visoke napetosti; sekundarni del PT-ja ne sme biti kratkosten, saj bi to lahko povzročilo velike toke.

• Zaščitne ukrepe: Pri uporabi transformatorjev je treba sprejeti ustrezne zaščitne ukrepe, kot so preplinski veziki in zaščitni elementi, da se preprečijo preobremenitve in napake.

Z razumevanjem načel delovanja in vlog tokovnih in naponskih transformatorjev lahko ocenimo njihovo pomembnost v električnih sistemih. Upam, da so ta informacije uporabne! Če imate kakšna specifična vprašanja ali potrebujete dodatno pojasnilo, me prosim svobodno vprašajte.