Razlika između transformatora struje i transformatora napona

Za prijenos električne energije na velike udaljenosti, napon i struja su izuzetno visoki, što čini direktno mjerenje standardnim merilima nemogućim. Instrumentni transformatori, uključujući strujne transformatore (CT) i potencijalne transformatore (PT), koriste se za smanjenje ovih razina na sigurne veličine, omogućavajući mjerenje standardnim merilima.

Što je transformator?

Transformator je električki uređaj koji prenosi energiju između krugova putem međusobne indukcije. Sastoji se od dva magnetski spojena, ali električki izolirana zavoja – primarnog i sekundarnog – dizajnirana da prilagode nivoe napona i struje bez mijenjanja frekvencije. Transformatori služe različitim primjenama, uključujući transformatore snage, autotransformatore, izolacijske transformatore i instrumentne transformatore. Među njima, strujni transformatori i potencijalni transformatori su specijalizirani instrumentni transformatori za mjerenje visokih struja i napona u vodovima snage.

Strujni transformator (CT)

Strujni transformator (CT) je instrumentni transformator koji smanjuje visoke struje na niže razine, omogućavajući mjerenje standardnim ampermetrom. Posebno je dizajniran za kvantifikaciju visokih struja u vodovima snage.

Strujni transformator (CT) je step-up transformator koji smanjuje primarnu struju dok povećava sekundarni napon, smanjujući visoke struje na samo nekoliko ampera – razine mjerive standardnim ampermetrima. Važno je, sekundarni napon može postati izuzetno visok, što zahtijeva strogu operativnu pravilu: sekundarna struja CT-a nikada ne smije biti otvorena kružnica dok teče primarna struja. CT-ovi su povezani u seriju s vodom snage koji nosi struju koja se mjeri.

Potencijalni transformator (PT/VT)

Potencijalni transformator (PT, također zvan naponski transformator ili VT) je instrumentni transformator dizajniran za smanjenje visokih napona na sigurne, mjerive razine za standardne voltmetre. Kao step-down transformator, pretvara visoke napone (do stotina kilovolata) u niske napone (obično 100–220 V), koje mogu direktno čitati konvencionalni voltmetri. Na razliku od CT-ova, PT-ovi imaju niske sekundarne napone, što omogućuje da njihove sekundarne terminalne točke budu sigurno ostavljene otvorene kružnice bez rizika. PT-ovi su povezani paralelno s vodom snage koji nosi napon koji se mjeri.

Osim smanjenja napona, potencijalni transformator (PT) pruža električnu izolaciju između visokonaponskih voda snage i niskonaponskih mjernih krugova, poboljšavajući sigurnost i sprečavajući interferenciju u sustavu mjerenja.

Vrste potencijalnih transformatora

Postoje dvije glavne konfiguracije:

• Konvencionalni elektromagnetski transformator

• Ovisi o tradicionalnom magnetskom spoju između primarnih i sekundarnih zavoja.

• Izazovi: Primjene visokog napona zahtijevaju ekstenzivnu izolaciju, što dovodi do značajnih troškova i obujma zbog potrebe za robustnim dielektričnim materijalima.

• Kapacitivni potencijalni transformator (CPT)

• Koristi kapacitorski dijelitelj napona kako bi smanjio visoki napon prije nego što stigne do transformatora.

• Prednosti: Smanjuje zahtjeve za izolacijom i troškove korištenjem kapacitorske podjele napona umjesto samo transformatorskih zavoja, što ga čini pogodnijim za sisteme extra-visokog napona (EHV).

Usporedba između strujnog transformatora i naponskog ili potencijalnog transformatora