Instrumenttimuuntaja: CT vs VT, toimintaperiaate ja luokat

1. Mikä on instrumenttimuuntaja?

Instrumenttimuuntaja on erityinen muuntaja, joka skaalaa voimajärjestelmän suuret virrat ja korkeat jännitteet arvoihin, joita instrumentit, mittarit ja releet voivat käsitellä turvallisesti. Instrumenttimuuntajilla on kaksi tarkoitusta: mittaus - syöttää tarkkoja, standardoituja signaaleja energiamittareihin, ampeerimittareihin, volttimittareihin ja teho-laadukkaisiin laitteisiin; ja suojaus -, joka syöttää virta- ja jännitesignaaleja releille, jotta viat voidaan havaita ja poistaa nopeasti. Eristämällä pienjännitelaitteiden puolen-korkeajänniteverkosta, ne suojaavat myös henkilökuntaa ja laitteita. Kansainvälisen tuoteperheen määrittelee IEC 61869 (kansalliset vastineet, kuten GB/T 20840 Kiinassa), joka on jaettu osiin: IEC 61869-1 yhteiset vaatimukset, IEC 61869-2 virtamuuntajille ja IEC 61869-3 induktiivisille jännitemuuntajille.

2. Miten virtamuuntaja (CT) toimii

Virtamuuntaja on suunniteltu siten, että sen ensiöpiiri kuljettaa kuormitusvirtaa ja sen toisiopiiri syöttää suhteellista, standardoitua pientä virtaa. Yleisimmässä rakenteessa - ikkuna tai tanko-tyyppi CT - ensiö on yksittäinen suora johdin, joka kulkee sydämen läpi, ja toisiokäämi on kierretty useilla kierroksilla sydämen ympärille. Muunnos noudattaa kierrossuhdetta: jos toisiossa on N kierrosta, toisiovirta on suunnilleen ensiövirta jaettuna N:llä. Esimerkiksi 600 A/5 A:n CT:n suhde on 120:1, eli 600 A ensiössä tuottaa 5 A toisiossa nimelliskuormalla. Vakiotoissijaiset lähdöt ovat 5 A tai 1 A, ja nimelliskuormitus (kuormitus, jota CT voi käyttää, ilmaistuna VA:na) on sovitettava liitettyihin laitteisiin. Koska CT toimii lähellä oikosulkuolosuhteita, sen toisioyksikköä ei saa koskaan avata, kun ensiö on jännitteellä - avoin toisio voi tuottaa vaarallisen korkean jännitteen ja vahingoittaa muuntajaa ja siihen kytkettyjä laitteita.

3. Kuinka jännitemuuntaja (VT) toimii

Jännitemuuntaja, jota kutsutaan myös potentiaalimuuntajaksi, on kytketty korkea{0}}jännitejohdon yli rinnakkain ja laskee jännitteen turvalliselle standardoidulle tasolle. Sen ensiökäämissä on monta kierrosta ja se on kytketty korkea-jännitteen puolelle; toisiokäämissä on vähemmän kierroksia ja se syöttää instrumentteja tai releitä. Toisiojännite on verrannollinen ensiöjännitteeseen jaettuna kierrossuhteella. Vakiotoisiojännitteet ovat 100 V (tai joissakin järjestelmissä 110 V) vaihe----vaihekytkennässä ja 100/√3 V vaihe{11}}--nollaliitännälle. VT:t toimivat lähellä no{14}}kuormitusta, joten - toisin kuin CT:t - toisiojohdon oikosulku- on vaarallinen tila, ja toisiosulakkeet tai katkaisijat asennetaan normaalisti. Sekä ensiö- että toisiokäämien tulee olla asianmukaisesti eristettyjä ja maadoitettuja sovellettavan standardin ja käyttökäytännön mukaisesti.

4. Mittauksen ja suojauksen tarkkuusluokat

Instrumenttimuuntajat luokitellaan tarkkuuden mukaan. Mittauksen osalta luokat, kuten 0,2, 0,5 ja 1,0, määrittelevät sallitun suhteen ja vaihevirheet nimellisvirran tai -jännitteen tietyillä murto-osilla; 0,2-luokan CT:tä käytetään tulojen mittaamiseen, kun laskutuksen tarkkuus on tärkeää, kun taas 0,5 ja 1,0 kattavat yleisen seurannan ja instrumentoinnin. Suojauksen vuoksi luokat, kuten 5P ja 10P, määrittävät yhdistelmävirheen nimellistarkkuus{16}}rajakertoimella (esimerkiksi 5P20 tarkoittaa, että virheraja on 5 % jopa 20-kertaiseen nimellisvirtaan), mikä varmistaa, että releet näkevät todellisen vikavirran oikosulkujen aikana. Määrittelyssä ostajan tulee ilmoittaa sovellus (mittaus tai suojaus), tarkkuusluokka, nimelliskuorma ja CT:ille järjestelmätutkimuksen edellyttämät lyhytaikaiset lämpövirran ja dynaamisen virran nimellisarvot.

5. Sovellukset ja turvallisuuden perusasiat

Mittarimuuntajat näkyvät sähköverkon jokaisessa osassa: sähköasemapaikoissa johtojen ja muuntajien mittausta ja suojausta varten, teollisuuskojeiston paneeleissa moottorin ja syöttöjohdon valvontaa varten, jakelupaneeleissa tulonmittausta varten sekä generaattoreiden ja verkkojen{0}}kytkentäjärjestelmissä, joissa vaaditaan tarkkaa vaihemittausta. Kolmesta turvasäännöstä ei voida neuvotella: älä koskaan avaa jännitteisen CT:n toisiopiiriä; maadoita aina sekä CT:n että VT:n toisiopiirit yhdessä määritellyssä kohdassa; äläkä koskaan ylitä nimelliskuormitusta tai nimellistä jatkuvaa virtaa. Näiden sääntöjen - noudattaminen ja tuotteiden määrittäminen standardin IEC 61869 / GB/T 20840 mukaisesti oikeaan tarkkuusluokkaan ja kuormitukseen - pitää mittauksen tarkan ja henkilökunnan turvassa.

6. Valinnan tarkistuslista ostajille

Kun ostat instrumenttimuuntajia, varmista: järjestelmän jännite ja eristystaso; tyyppi (CT, VT tai yhdistetty); ensiöarvo (CT:lle nimellisvirta; VT:lle ensiöjännite); toissijainen luokitus (5 A/1 A CT:lle; 100 V luokka VT:lle); tarkkuusluokka aiottua käyttöä varten; nimellinen taakka VA:ssa; taajuus (50 Hz tai 60 Hz); asennustyyppi (sisä/ulko, holkki, ikkuna tai teline); sekä sovellettava standardi ja testiraportti. Suojaussovelluksissa varmista myös tarkkuus-rajatekijä ja lyhyt-aikaluokitukset sekä ulkoasennuksissa paikan saastetasoon vastaava ryömintäetäisyys.

FAQ