تفاوت بین ترانسفورماتور جریان و ترانسفورماتور پتانسیل

برای انتقال برق در مسافت‌های طولانی، سطح ولتاژ و جریان بسیار بالاست که باعث می‌شود اندازه‌گیری مستقیم آن‌ها با دستگاه‌های معمولی غیرممکن باشد. ترانسفورماتورهای اندازه‌گیری، از جمله ترانسفورماتورهای جریان (CTs) و ترانسفورماتورهای ولتاژ (PTs)، برای کاهش این سطوح به مقادیر ایمن استفاده می‌شوند که امکان اندازه‌گیری با دستگاه‌های استاندارد را فراهم می‌آورد.

ترانسفورماتور چیست؟

ترانسفورماتور یک دستگاه الکتریکی است که انرژی را از طریق القای متقابل بین مدارها منتقل می‌کند. این دستگاه شامل دو پیچه مغناطیسی متصل ولی الکتریکی جدا شده‌است - اصلی و ثانویه - که طراحی شده‌اند تا سطح ولتاژ و جریان را بدون تغییر فرکانس تنظیم کنند. ترانسفورماتورها در کاربردهای مختلفی مانند ترانسفورماتورهای قدرت، ترانسفورماتورهای خودکار، ترانسفورماتورهای عایق‌بندی و ترانسفورماتورهای اندازه‌گیری استفاده می‌شوند. در میان این‌ها، ترانسفورماتورهای جریان و ترانسفورماتورهای ولتاژ ترانسفورماتورهای تخصصی هستند که برای اندازه‌گیری جریان‌ها و ولتاژهای بالا در خطوط انتقال برق طراحی شده‌اند.

ترانسفورماتور جریان (CT)

ترانسفورماتور جریان (CT) یک ترانسفورماتور اندازه‌گیری است که جریان‌های بالا را به سطوح پایین‌تر کاهش می‌دهد و امکان اندازه‌گیری آن‌ها با آمپرمتر استاندارد را فراهم می‌آورد. این ترانسفورماتور به طور خاص برای اندازه‌گیری جریان‌های بالا در خطوط انتقال برق طراحی شده است.

ترانسفورماتور جریان (CT) یک ترانسفورماتور پله‌بردار است که جریان اصلی را کاهش می‌دهد و ولتاژ ثانویه را افزایش می‌دهد، جریان‌های بالا را به چند آمپر کاهش می‌دهد - سطوح قابل اندازه‌گیری با آمپرمترهای استاندارد. مهم است که ولتاژ ثانویه آن می‌تواند بسیار بالا شود، بنابراین یک قاعده عملیاتی دقیق وجود دارد: ثانویه CT نباید در حالت مدار باز باقی بماند زمانی که جریان اصلی در حال جریان است. CTs به صورت سری با خط انتقال حاوی جریانی که باید اندازه‌گیری شود، متصل می‌شوند.

ترانسفورماتور ولتاژ (PT/VT)

ترانسفورماتور ولتاژ (PT، همچنین به عنوان ترانسفورماتور ولتاژ یا VT شناخته می‌شود) یک ترانسفورماتور اندازه‌گیری است که برای کاهش ولتاژهای بالا به سطوح ایمن و قابل اندازه‌گیری برای ولتمترهای استاندارد طراحی شده است. به عنوان یک ترانسفورماتور پله‌بردار، این دستگاه ولتاژ‌های بالا (از حدود صد‌ها کیلوولت) را به ولتاژهای پایین (معمولاً ۱۰۰-۲۲۰ V) تبدیل می‌کند که می‌تواند مستقیماً با ولتمترهای معمولی خوانده شود. برخلاف CTs، PTs دارای ولتاژ ثانویه پایین هستند که اجازه می‌دهد انتهای ثانویه آن‌ها بدون خطر در حالت مدار باز باقی بماند. PTs به صورت موازی با خط انتقال حاوی ولتاژی که باید اندازه‌گیری شود، متصل می‌شوند.

علاوه بر کاهش ولتاژ، ترانسفورماتور ولتاژ (PT) عایق‌بندی الکتریکی بین خطوط برق با ولتاژ بالا و مدارهای اندازه‌گیری با ولتاژ پایین را فراهم می‌کند، ایمنی را افزایش می‌دهد و مداخله در سیستم اندازه‌گیری را جلوگیری می‌کند.

انواع ترانسفورماتور ولتاژ

دو نوع اصلی وجود دارد:

• ترانسفورماتور الکترومغناطیسی معمولی

• بر روی اتصال مغناطیسی معمولی بین پیچه‌های اصلی و ثانویه تکیه می‌کند.

• چالش‌ها: کاربردهای ولتاژ بالا نیاز به عایق‌بندی گسترده دارند که منجر به هزینه‌های قابل توجه و حجم زیاد به دلیل نیاز به مواد دی‌الکتریک محکم می‌شود.

• ترانسفورماتور ولتاژ ظرفیتی (CPT)

• از مدار تقسیم‌کننده ولتاژ ظرفیتی برای ابتدا کاهش ولتاژ بالا قبل از رسیدن به ترانسفورماتور استفاده می‌کند.

• مزایا: با استفاده از تقسیم‌کننده ولتاژ ظرفیتی به جای وابستگی فقط به پیچه‌های ترانسفورماتور، نیاز به عایق‌بندی را کاهش می‌دهد و هزینه را کاهش می‌دهد و آن را برای سیستم‌های ولتاژ بسیار بالا (EHV) مناسب‌تر می‌کند.

مقایسه بین ترانسفورماتور جریان و ترانسفورماتور ولتاژ یا ترانسفورماتور ولتاژ