Токовият трансформатор (CT) е електрическо оборудване за релейна защита и откриване на повреди в електроенергийната система. Основната му функция е да преобразува големия ток на първична система в по-малък стандартизиран ток на вторична система-въз основа на специфично съотношение на трансформация-и да предава тези токови сигнали към релейни устройства, измервателни уреди или системи за управление. Защитният CT осигурява надежден сигнал за ток на повреда за защитното устройство и важна основа за бързата работа на прекъсвачите, когато възникнат необичайни условия като късо съединение и препълване.
Защитните КТ са важен компонент на системите за релейна защита в подстанции, преносни и разпределителни линии, електроцентрали и индустриални разпределителни системи. В допълнение към просто комутационните токове, те трябва да поддържат надежден изходен сигнал при високи токове на повреда, за да гарантират, че преждевременното насищане не компрометира точността на защитните решения.
Какво е защитен токов трансформатор?
Защитен токов трансформатор (PCT), обикновено наричан защитен CT, е тип PCT, специално проектиран за системи за релейна защита.
Той е инсталиран в главната верига за високо напрежение или висок ток, а основната му намотка е свързана към веригата последователно и защитена. Докато токът протича през първичната намотка, желязното ядро произвежда магнитен поток, което води до ток, пропорционален на първичния ток във вторичната намотка.
Помислете например за CT с номинален коефициент на трансформация 600/5A: когато единичен ток достигне номиналните 600A, нормалният вторичен изход е около 5A. Чрез наблюдение на вторичния ток, устройството за релейна защита може да определи работния статус на първичната система.
Ролята на защитата на CT не е просто да "потиска" големи токове, но една от ключовите му характеристики е ролята му при откриване на повреда. Първичните токове могат да се повишат бързо по време на късо{1}}събития на веригата, следователно защитните CT са проектирани да се справят с високи токове на повреда и свързаните с тях преходни явления.
Какъв е принципът на работа за защита на токов трансформатор?
Основният принцип на работа за защита на CT е подобен на този на стандартните токови трансформатори, които използват електромагнитна индукция за преобразуване на първичен ток във вторичен ток.
Първата намотка е свързана към наблюдаваната верига, докато втората намотка е свързана към устройството за релейна защита. Когато токът се промени веднъж, магнитният поток в желязното ядро също се колебае, което води до генериране на ток във вторичната намотка. Устройствата за релейна защита не изискват пряк контакт с първични вериги с високо-напрежение и висок{3}}ток; вместо това те получават вторични токови сигнали, пропорционални на първичния ток, като защитават токови трансформатори.
Този подход служи на две важни цели:
Първо, намалява текущото ниво, управлявано от устройството за релейна защита, позволявайки на устройствата да използват стандартизирани входове за вторичен ток.
Второ, системата за първична защита с високо напрежение и оборудването за вторична защита са разделени електрически, което подобрява безопасността на цялата защитна система.
Важно е да се отбележи, че действителната производителност на CT защитата зависи не само от нейното съотношение на трансформация, но и от нейната оценка на точност, номинално натоварване, характеристики на поведение на сърцевината и насищане при условия на ток на повреда.
Какви са основните функции за защита на токови трансформатори?
1. Токови сигнали за релейна защита
Това е основната функция за защита на токов трансформатор.
Устройствата за релейна защита трябва да откриват промени в тока на веригата, за да определят дали е имало условия на късо съединение или свръхток. Защитният CT преобразува тока на първичната система във вторичен токов сигнал, който се предава към устройството за релейна защита.
Когато откритият ток достигне зададената стойност на защитата, системата за релейна защита може да изпрати команда за изключване според предварително зададената логика.
Следователно качеството на сигнала, осигурено от релейния CT, влияе пряко върху вземането на решение-за системата за релейна защита.
2. Откриване на късо{1}}свързване и повреди при свръхток
Когато възникне късо съединение в електроенергийната система, токът на повреда обикновено е значително по-висок от нормалния ток.
Защитните токови трансформатори предават тези текущи промени към защитното устройство, позволявайки на системата незабавно да открие аномалии.
В различни защитни схеми защитните КТ могат да се използват в комбинация със защита срещу свръхток, преходна (бързо{0}}действаща) защита и диференциална защита. Според структурата на електроенергийната система, защитаваното оборудване и избраната схема на релейна защита се определя конкретната конфигурация.
3. Сътрудничете с прекъсвачите, за да улесните отстраняването на неизправности
Защитният CT обикновено не прекъсва директно тока на повреда, но е отговорен за осигуряването на сигнала за ток на повреда.
След като устройството за релейна защита определи повреда в линията въз основа на CT сигнал, то изпраща заповед за прескачане към прекъсвача, който след това частично изолира повредата.
Следователно тези роли могат да бъдат обобщени, както следва:
Защитният CT е отговорен за „откриване на ток“, устройството за релейна защита е отговорно за „вземане на-решение“, а прекъсвачът е отговорен за „прекъсване на повреда“.
Заедно тези три компонента съставляват ключовата защитна верига в електроенергийната система. Електрическа изолация и преобразуване на сигнала
Основната система обикновено работи в среди с високо напрежение и висок ток, което означава, че устройствата за релейна защита често не са директно свързани към главната верига.
Защитните токови преобразуватели (CT) използват електромагнитна индукция за преобразуване на първичния ток в сигнали, подходящи за вторично защитно оборудване, като същевременно осигуряват електрическа изолация между първичните и вторичните нива.
Това е от решаващо значение за подобряване на безопасността на защитното оборудване и надеждността на системата.
Каква е разликата между CT-клас на защита и CTS с измерване?
Въпреки че и двата типа CT използват електромагнитна индукция за преобразуване на ток, те са проектирани за различни цели.
CTs от-клас на измерване се използват главно в амперметри, измервателни уреди за енергия и други измервателни инструменти, като се фокусират върху точността на измерване в диапазона на нормален работен ток.
CT от -клас на защита обслужват главно системи за релейна защита, така че е необходимо да се обърне внимание на характеристиките на тока на повреда. При късо-съединяване единичен ток може да бъде няколко пъти или повече от нормалния работен ток, следователно, когато избирате CT за защита, трябва да се изберат работни параметри, които отговарят на изискванията на защитната система.
Накратко, измервателните CT приоритизират "точни измервания по време на нормални операции", докато защитните CT приоритизират "надеждни защитни сигнали в случай на повреда".
При избора на CT, годността не може да се преценява единствено по коефициента на трансформация; фактори като степен на точност, натоварване (натоварване), изисквания за защита и условия на повреда на системата също трябва да бъдат взети под внимание.
Какви параметри трябва да се имат предвид при избора на защитен слой CT?
Изборът трябва да се основава на действителните параметри на електроенергийната система.
Първо, оценете първичния и втория ток-, известни като коефициент на трансформация на КТ. Това съотношение трябва да съответства на нормалния работен ток на защитната линия и специфичните изисквания за защита.
Второ, помислете за категорията на точност. Нивата на точност трябва да бъдат избрани в съответствие с приложимите стандарти и специфична схема за релейна защита; различните приложения за защита може да изискват различни нива на точност.
Освен това трябва да се вземат предвид параметри като номинално натоварване, номинална честота, номинално ниво на изолация, краткотраен-топлинен поток, динамичен стабилен ток и метод на инсталиране.
Важно съображение е да се защитят характеристиките на насищане на CT при високи токове на повреда в система със строги изисквания за ефективност на защитата.
На какво трябва да обърнат внимание CT-овете от-клас на защита по време на инсталиране и използване? Преди да инсталирате защитния токов трансформатор (CT), проверете дали номиналните параметри на продукта отговарят на действителните системни изисквания и проверете правилността на първичната и втората връзки.
Второ, трябва да се обърне специално внимание на аспектите на сигурността. При нормална работа вторичната верига на токовия трансформатор не може да бъде в отворено състояние. Ако ток тече през първичната страна, когато вторичната верига е отворена, може да се генерира опасно високо напрежение на вторичната страна, което представлява заплаха за целостта на изолацията и личната безопасност.
В допълнение, окабеляването, заземяването и клемното свързване на спомагателната верига на CT трябва да отговарят на проектната спецификация. След монтажа трябва да се провери полярността, коефициента на трансформация, изолацията и самата вторична верига.
CT за дългосрочна{0}}защита трябва да се проверяват редовно във връзка с графика за поддръжка на енергийната система.
Заключение:
Защитният токов трансформатор е важен основен елемент в релейната защита на електроенергийната система. Неговата основна функция е да преобразува големия ток на основната система в токов сигнал, подходящ за оборудване за релейна защита, като по този начин предоставя основните данни за откриване на повреда, логика на релейна защита и изключване на прекъсвача.
При практическо приложение изборът на защитен КТ изисква цялостна оценка на коефициента на трансформация на тока; трябва да се вземат под внимание рейтинг на точност, номинално натоварване, ток на повреда, характеристики на насищане, ниво на изолация и условия на монтаж.
За подстанции, преносни и разпределителни линии, системи за производство на електроенергия и промишлено разпределително оборудване, изборът на защитен CT, който съответства на защитната схема, помага да се гарантира, че системата за релейна защита получава стабилни и надеждни токови сигнали.
