Analiza celor două tipuri principale de transformatoare actuale
Transformatoarele de curent sunt dispozitive de bază pentru măsurarea și protecția curentului în sistemele de alimentare și sunt împărțite în principal în două tipuri care sunt transformatoare de curent electromagnetic și transformatoare de curent electronic bazate pe forma structurală și metoda de instalare. Aceste două tipuri au diferențe semnificative în principiile de funcționare caracteristici de performanță și scenarii aplicabile cu detalii după cum urmează:
I. Transformator de curent electromagnetic (ECT)
1. Principiul de funcționare
ECT este proiectat pe baza principiului inducției electromagnetice și constă dintr -un miez de fier o înfășurare primară și o înfășurare secundară. Înfășurarea primară este conectată în serie cu linia de putere măsurată, iar curentul care trece prin linie generează un câmp magnetic alternativ care trece prin miezul de fier pentru a induce un curent de amplitudine mică în înfășurarea secundară (de obicei cu un curent nominal secundar de 5a sau 1a). Înfășurarea secundară este conectată la instrumente de măsurare (cum ar fi ammetre) sau dispozitive de protecție pentru a realiza măsurarea și monitorizarea indirectă a curentului ridicat pe partea primară.
2. Caracteristici de bază
ECT are o structură matură care adoptă o structură tradițională de inducție electromagnetică, cu un prag tehnic scăzut și un proces de producție stabil și a fost utilizat în sistemele de energie mai mult de un secol cu o fiabilitate ridicată (rata de eșec, de obicei sub 0,1%). Are un interval de măsurare limitat și, datorită caracteristicilor de saturație magnetică a miezului de fier, poate menține o precizie ridicată de măsurare doar în 1,2-1,5 ori curentul nominal și depășirea curentului nominal determină cu ușurință saturația magnetică care duce la o distorsiune secundară a curentului. Are pierderi de fier și pierderi de cupru în cazul în care miezul de fier produce pierderi de histereză și pierderi de curent eddy, iar înfășurarea are pierderi de rezistență, ceea ce generează o anumită cantitate de căldură în timpul funcționării pe termen lung care necesită design de disipare a căldurii (cum ar fi chiuvete de ventilație naturală). Are cerințe de izolare ridicate, deoarece partea primară este în contact direct cu linii de înaltă tensiune (cum ar fi rețele de energie electrică de 110kV 220kV) și izolație de hârtie de ulei de ulei SF₆ Izolația de gaz sau materiale de izolare solidă trebuie utilizate pentru a asigura izolarea electrică între partea primară și partea secundară (partea de joasă tensiune).
3. Scenarii aplicabile
ECT este utilizat pe scară largă în tensiunea medie-scăzută la sistemele de alimentare de înaltă tensiune, în special adecvate pentru sistemele tradiționale de distribuție industrială a circuitelor de distribuție de joasă tensiune și a altor scenarii cu aplicații tipice, inclusiv măsurarea curentă și protecția releului (cum ar fi protecția protecției supracurente) în 10KV-500KV Substații Monitorizare curentă în circuitele de distribuție de joasă tensiune) Sprijinirea contorizării energiei în camerele de distribuție rezidențială (utilizate cu contoare de energie).
Ii. Transformator de curent electronic (ECT)
1. Principiul de funcționare
Transformatorul de curent electronic abandonează structura tradițională de inducție electromagnetică și realizează măsurarea curentului pe baza principiilor „efectului de hol” „efect magneto-optic” sau „rogowski bobină”. Tipul efectului Hall utilizează caracteristica că tensiunea holului generată de un element Hall într -un câmp magnetic este proporțională cu curentul măsurat pentru a converti direct semnalul curent într -un semnal de tensiune care este ieșit ca o cantitate digitală sau analogică printr -o unitate de procesare a semnalului. Tipul de efect magneto-optic (transformator de curent optic) transmite laser prin fibră optică și când laserul trece prin materialul magneto-optic în câmpul magnetic al curentului măsurat, starea de polarizare se schimbă în care cantitatea de schimbare a stării de polarizare este legată de magnitudinea curentului și apoi semnalul curent este restabilit printr-o unitate de conversie fotoelectrică. Tipul rogowski bobină folosește o bobină cu miez de aer (fără miez de fier), iar câmpul magnetic generat de curentul măsurat induce un semnal de tensiune proporțional cu rata de schimbare a curentului din bobină care este restabilită la un semnal proporțional cu curentul printr-un circuit de integrare.
2. Caracteristici de bază
Transformatorul de curent electronic are o gamă largă de măsurare și, fără problema saturației magnetice a miezului de fier, poate măsura intervalul de 0,1-20 de ori curentul nominal, în special adecvat pentru captarea rapidă a curenților de scurtcircuit (mii până la zeci de mii de amperi) pentru a răspunde nevoilor de protecție a defecțiunilor ale sistemelor de alimentare. Nu are pierderi de fier și pierderi de cupru în care tipul holului și tipul rogowski bobină nu au miez de fier, iar tipul magneto-optic nu are o înfășurare, ceea ce duce la aproape nici o pierdere în timpul funcționării și o generare de căldură extrem de scăzută, fără a fi nevoie de un design complex de disipare a căldurii. Realizează digitalizarea semnalului care poate scoate în mod direct semnale digitale (cum ar fi IEC 61850 cantități digitale standard) pentru a se adapta nevoilor de comunicare digitală a stațiilor inteligente și a reduce interferența și atenuarea în timpul transmisiei semnalului analog. Are dimensiuni mici și greutate ușoară și comparativ cu transformatoarele electromagnetice de același nivel de tensiune Volumul său poate fi redus cu mai mult de 50%, iar greutatea sa poate fi redusă cu mai mult de 60%, ceea ce este convenabil pentru instalarea în spații înguste (cum ar fi interiorul comutatorului GIS).
3. Scenarii aplicabile
Transformatorul de curent electronic este utilizat în principal în rețele inteligente și scenarii inteligente inteligente de înaltă tensiune, cu cerințe ridicate pentru precizia și digitalizarea măsurării, cu aplicații tipice, inclusiv protecție digitală și monitorizare a 220kV și peste stații inteligente (cum ar fi sisteme de transmisie de curent cu energie de înaltă calitate (Sisteme de transmisie DC) (ADAPAREA NOI STAȚII DE ENORTATE DE VÂNZARE (ADAPAREA STAȚIILOR EMITATELOR PUTO-POTOVOVOTTATA CU CENTATE) ( Fluctuația măsurării curentului de energie a noilor energie energetică) Măsurarea curentului în interiorul GIS (comutator izolat cu gaz) (folosind avantajele sale de dimensiuni mici și rezistență de înaltă tensiune) și sisteme de alimentare cu tracțiune pentru tranzitul feroviar (adaptând la marile caracteristici de fluctuație ale curentului de tracțiune).