Różnica między prądotworem a napięciotworem

W przypadku długodystansowej transmisji energii elektrycznej napięcie i natężenie prądu są ekstremalnie wysokie, co sprawia, że bezpośredni pomiar przy użyciu standardowych mierników jest niemożliwy. Transformery pomiarowe, w tym transformery prądowe (CT) i transformery napięcia (PT), służą do obniżenia tych poziomów do bezpiecznych wartości, umożliwiając pomiar przy użyciu standardowych mierników.

Co to jest transformator?

Transformator to urządzenie elektryczne, które przesyła energię między obwodami poprzez wzajemną indukcję. Składa się z dwóch magnetycznie sprzężonych, ale elektrycznie izolowanych cewek – pierwotnej i wtórnej – zaprojektowanych do dostosowywania poziomów napięcia i natężenia prądu bez zmiany częstotliwości. Transformatory mają różnorodne zastosowania, w tym transformatory mocy, autotransformatory, transformatory izolacyjne oraz transformery pomiarowe. Wśród nich transformery prądowe i transformery napięcia to specjalistyczne transformery pomiarowe do pomiaru dużych natężeń prądu i napięć w liniach energetycznych.

Transformer prądowy (CT)

Transformer prądowy (CT) to transformator pomiarowy, który redukuje duże natężenia prądu do niższych poziomów, umożliwiając pomiar przy użyciu standardowego amperomierza. Jest on specjalnie zaprojektowany do kwantyfikacji dużych natężeń prądu w liniach transmisyjnych.

Transformer prądowy (CT) to transformator podnoszący, który obniża prąd pierwotny, jednocześnie zwiększając napięcie wtórne, obniżając duże natężenia prądu do kilku amperów – poziomów mierzalnych przez standardowe amperometry. Kluczowe jest, że jego napięcie wtórne może być bardzo wysokie, co wymaga ścisłego przestrzegania zasady: obwód wtórny CT nie powinien nigdy być otwarty, gdy płynie prąd pierwotny. CT są podłączone szeregowo do linii energetycznej, na której mierzy się prąd.

Transformer napięciowy (PT/VT)

Transformer napięciowy (PT, znany również jako VT) to transformator pomiarowy zaprojektowany do obniżania wysokich napięć do bezpiecznych, mierzalnych poziomów dla standardowych woltomierzy. Jako transformator obniżający, konwertuje wysokie napięcia (od setek kilowoltów) do niskich napięć (zazwyczaj 100-220 V), które mogą być bezpośrednio odczytywane przez standardowe woltomierze. W przeciwieństwie do CT, PT cechują się niskimi napięciami wtórnymi, co pozwala na bezpieczne pozostawienie ich końcók wtórnych otwartych bez ryzyka. PT są podłączone równolegle do linii energetycznej, na której mierzy się napięcie.

Oprócz obniżania napięcia, transformer napięciowy (PT) zapewnia izolację elektryczną między linią wysokiego napięcia a obwodami pomiarowymi niskiego napięcia, zwiększając bezpieczeństwo i zapobiegając zakłóceniom w systemie pomiarowym.

Rodzaje transformatorów napięciowych

Istnieją dwie główne konfiguracje:

• Tradycyjny transformator elektromagnetyczny

• Opiera się na tradycyjnym sprzężeniu magnetycznym między cewkami pierwotną i wtórną.

• Wyzwania: Zastosowania w wysokim napięciu wymagają rozległej izolacji, co prowadzi do istotnych kosztów i objętości ze względu na potrzebę solidnych materiałów dielektrycznych.

• Kondensacyjny transformator napięciowy (CPT)

• Wykorzystuje kondensacyjny dzielnik napięcia, aby najpierw obniżyć wysokie napięcie przed dotarciem do transformatora.

• Zalety: Minimalizuje wymagania dotyczące izolacji i kosztu, korzystając z kondensacyjnego dzielenia napięcia, a nie tylko z cewek transformatorowych, co czyni go bardziej odpowiednim dla systemów nadwysokiego napięcia (EHV).

Porównanie transformatora prądowego i transformatora napięciowego lub potencjałowego