مراحل انتخاب و خرید ترانسفورماتور جریان CT

1- مشخص شدن مشخصات سیستم شامل

• ولتاژ حداکثر سیستم
• فرکانس سیستم
• جریان نامی موقعیت نصب ترانسفورماتور جریان با توجه به توسعه آینده
• سطح اتصال کوتاه در موقعیت نصب ترانسفورماتور جریان

2- مشخص شدن سیستم حفاظت و کنترل پست

با توجه به اینکه کلاس دقت، توان خروجی، تعداد و نوع کورهای ترانسفورماتورهای جریان در ارتباط با سیستم حفاظت و کنترل پست مشخص میگردد. لذا ابتدا میبایست با محاسبات ترانسفورماتورهای جریان، اعداد مناسب را انتخاب نمود و سپس نسبت به سفارش، خرید و تامین این اقلام اقدام نمود. پویاترانس پویا صنعت وفا psvafa

مقاله مرتبط

3- مشخص شدن مشخصات محیطی محل نصب

مشخصات محیطی و شرایط اقلیمی:

1. ارتفاع محل نصب از دریا
2. حداکثر درجه حرارت مطلق هوای محیط
3. حداقل درجه حرارت مطلق هوای محیط
4. سرعت باد
5. میزان رطوبت نسبی
6. شتاب زلزله
7. ضخامت یخ
8. میزان آلودگی

4- تعیین پارامترها و مشخصات ترانسفورماتور جریان

• نوع ترانسفورماتور جریان از نظر عایقی
• نوع ترانسفورماتور جریان از نظر محل قرارگیری هسته ها
• نوع ترانسفورماتور جریان از نظر تعداد تپ و نحوه تعویض تپ ها
• نوع ترانسفورماتورهای جریان از نظر تعداد کورها
• نوع هسته های (کورهای) ترانسفورماتور جریان (اندازهگیری یا حفاظتی)
• فاصله خزشی مقره ترانسفورماتور جریان
• استقامت مکانیکی مورد نیاز مقره ها و ترمینال های فشار قوی ترانسفورماتور جریان
• ولتاژ حداکثر
• سطوح عایقی نامی
• فرکانس نامی
• جریان نامی اولیه
• جریان نامی ثانویه
• نسبت تبدیل نامی
• جریان اتصال کوتاه (حرارتی) کم مدت نامی
• جریان دینامیکی نامی
• جریان دائمی حرارتی نامی
• توان نامی خروجی
• کلاس دقت

 

اطلاعات مورد نیاز برای انتخاب ترانسفورماتور جریان پویاترانس پویا صنعت وفا

 

مشخصات ساختاری ترانسفورماتور جریان:

1. نوع ترانسفورماتور جریان از نظر عایقی
2. نوع ترانسفورماتور جریان از نظر محل قرار گیری هسته ها
3. نوع ترانسفورماتور جریان از نظر تعداد تپ ها و نحوه تعویض تپ ها
4. نوع ترانسفورماتور جریان از نظر تعداد کورها (هسته ها)
5. نوع ترانسفورماتور جریان (اندازهگیری یا حفاظتی)
6. فاصله خزشی که همان مسیر قوس بر روی مقره میباشد و حداقل این مقدار به آلودگی محیط بستگی دارد. ضمناً IEC 185 متذکر شده است که نسبت فاصله خزشی به فاصله قوس (ARCING DISTANCE) نباید از 5/3 کمتر باشد.
7. استقامت مکانیکی مقره و ترمینال های ترانسفورماتور جریان

 

مشخصات الکتریکی ترانسفورماتور جریان:

1- ولتاژ حداکثر (HIGHEST VOLTAGE FOR EQUIPMENT)

حداکثر ولتاژ موثر فاز به فاز است که ترانسفورماتور جریان برای استفاده از این ولتاژ تحت شرایط کار عادی طراحی شده است مقدار این ولتاژ در بخش های قبل ذکر شده است.

2- سطوح عایقی (RATED INSULATION LEVELS)

در ترانسفورماتورهای جریان استقامت عایقی بعلت وجود چند سیمپیچ به صورت استقامت عایقی اولیه، استقامت مابین سیم پیچ های اولیه و سی مپیچ های ثانویه و استقامت عایقی مابین حلقههی داخلی (دورهای) سیم پیچ های ثانویه بیان میشود.

در مورد استقامت عایقی اولیه با توجه به سطوح ولتاژ مورد استفاده اعداد استاندارد
IEC 71 و IEC 185 نیز تکرار شده است و میتوان به بخش هماهنگی عایقی این جزوه نیز رجوع نمود. تذکر اعداد ذکر شده برای ارتفاع زیر 1000 متر میباشند و برای محیطهای با ارتفاع بالاتر میبایست تصحیح گردند.

برای استقامت الکتریکی مابین بخش های مختلف یا سیم پیچ های مختلف اولیه و همچنین ثانویه (BETWEEN – SECTION INSULATION REQUIEMENT) میبایستی عایق مابین سیم پیچ ها، توانایی تحمل ولتاژ فرکانس قدرت سه کیلوولت (موثر) به مدت یک دقیقه را داشته باشند.

همچنین سیم پیچ های ثانویه باید تحمل ولتاژ فرکانس قدرت سه کیلوولت (موثر) به مدت یک دقیقه را داشته باشند.

برای تعیین استقامت عایقی مابین حلقه های داخلی (INTERTURN INSLATION REQUIRMENT) هرسیم پیچ در حالت مدار باز تحت ولتاژی از طریق اعمال جریان به اولیه قرار میگیرد و میبایستی ولتاژ چهارونیم (5/4) کیلوولت موثر را به مدت یک دقیقه تحمل نماید.

3- فرکانس نامی (RATED FREQUENCY)

مقادیر استاندارد این فرکانس 50 یا 60 هرتز است که برای شبکه ایران 50 هرتز میباشد.

4- جریان نامی اولیه (RATED PRIMARY CERRENT)

جریان نامی اولیه جریانی است که عملکرد ترانسفورماتور جریان بر پایه آن استوار شده و مقدار آن براساس جریان عبوری در محل نصب ترانسفورماتور جریان خواهد بود. استاندارد IEC 185 اعداد زیر را پیشنهاد نموده است [یا مضارب ده یا یکدهم این اعداد].

10-12. 5-15-20-25-30-40-50-60-75

مقادیری که زیر آنها خط کشیده شده است ارجحیت دارند. پویاترانس پویا صنعت وفا psvafa

5- جریان نامی ثانویه (RATED SECONDARY CURRENT)

جریان نامی ثانویه مقدار جریانی است که با توجه به جریان اولیه و نسبت تبدیل ترانسفورماتور جریان در ثانویه ترانسفورماتور برقرار میگردد. استاندارد IEC 185، سه عدد 2 ،1 و 5 آمپر را توصیه کرده است که اعداد 1 و 5 آمپر در ایران کاربرد دارند.

نکته ای که باید تذکر داد این است که هرچه جریان ثانویه بزرگتر انتخاب شود تعداد دور سیم پیچ هسته کمتر و در نتیجه ترانسفورماتور از نظر حجم کوچکتر و اقتصادیتر خواهد بود ولی در عوض افت ولتاژ و تلفات در کابل های ارتباطی بین ترانسفورماتور جریان و دستگاه های متصل بیشتر بوده و در نتیجه ظرفیت بیشتری در خروجی ترانسفورماتور جریان نیاز خواهد بود.

از آنجائی که در ولتاژهای بالا (230 و 400 کیلوولت) ابعاد و اندازه پست های نسبتاً بزرگ میباشند، لذا طول کابل های ارتباطی قابل توجه بوده و بنابراین برای جلوگیری از افزایش ظرفیت خروجی ترانسفورماتور جریان معمولاً جریان ثانویه یک آمپر انتخاب میگردد ولی در ولتاژهای پائینتر هر دو گزینه یک آمپر و پنج آمپر مورد میباشد لکن استفاده از ترانسفورماتور جریان با جریان ثانویه 5 آمپر بعلت اقتصادیتر بودن، مناسبتر می­باشد.

6- نسبت تبدیل نامی (RATED TRANSFORMATION RATIO)

مطابق استاندارد عبارت است از نسبت جریان نامی اولیه به جریان نامی ثانویه. معمولاً به دلیل رشد تدریجی بار و سطح اتصال کوتاه، بایستی امکان انتخاب نسبت تبدیلهای مختلف وجود داشته باشد که توضیح در مورد انواع روشهای تغییر تعداد دور سیم پیچها در بخشهای قبل داده شده است.

7- جریان اتصال کوتاه (حرارتی) کم مدت نامی

(RATED SHORT – TIME THERMAL CURRENT (Ith))

حدکثر مقدار جریان موثر اولیه است که یک ترانسفورماتور جریان بدون ایجاد مشکل در آن به مدت یک ثانیه تحمل مینماید. البته در این حالت باید ثانویه اتصال کوتاه باشد.

8- جریان دینامیک نامی (PATEC DYNQMIC CURRENT (Idyn))

مقدار پیک جران اولیه است که یک ترانسفورماتور جریان بدون بروز مشکل الکتریکی یا مکانیکی در اثر نیروهای الکترومغناطیسی در حالت اتصال کوتاه بودن ثانویه، در سیکل های اولیه اتصال کوتاه تحمل مینماید. این مقدار معمولاً 5/2 برابر جریان اتصال کوتاه مدت نامی میباشد.

9- جریان دائمی حرارتی نامی (RATED CONTINUOUS THERMAL CURRENT)

جریان دائمی حرارتی نامی ترانسفورماتور جریان عبارت است از جریانی که از اولیه ترانسفورماتور بطور پیوسته عبور کند هنگامی که ثانویه ترانسفورماتور به بار نامیاش متصل بوده و افزایش درجه حرارت بیش از مقدار مجار نداشته باشد. مقدار این جریان عموماً برابر جریان نامی اولیه ترانسفورماتور میباشد مگر اینکه عدد دیگری برای آن ذکر گردد.

در استاندارد IEC مقادیر مجاز افزایش جریان دائمی حرارتی نامی نسبت به جریان نامی با ضریب 120% و 150% و 200% مشخص شده است که با توجه به ترانسفورماتورهای موجود در سطح کشور مورد قبولیت بین سازندگان، ضریب 120% نسبت به جریان نامی برای جریان دائمی حرارتی نامی انتخاب گردیده است.

10- توان نامی خروجی (VALUES OF RATED OUTPUT)

1-10- ظرفیت نامی (BURDEN)

امپدانس مدار ثانویه با توجه به ضریب توان میباشد. ظرفیت خروجی معمولاً بصورت توان یا ولت آمپر در جریان نامی و ضریب توان تعریف شده، بیان میگردد. این ظرفیت در واقع توان جذب شده توسط تجهیزات متصل به ثانویه و افت سیم پیچ ثانویه را مشخص میکند.

2-10- ظرفیت نامی (RATED BURDEN)

مقدار ظرفیت خروجی یا BURDEN است که در آن ملاحظات مربوط به دقت ترانسفورماتور اعمال شده است.

3-10- توان نامی خروجی (RATED OUTPUT)

مقدار توان (به ولت آمپر و با ضریب توان مشخص) است که یک ترانسفورماتور جریان با جریان نامی به باری با ظرفیت خروجی تحویل میدهد.

توان نامی خروجی مقادیر استاندارد شده دارد که عبارتند از پویاترانس پویا صنعت وفا psvafa:

2. 5-5. 0-10-15 & 30VA

برای مقادیر بالاتر از 30VA میبایستی مقداری مناسب عملکرد انتخاب شود. ظرفیت خروجی نامی ترانسفورماتور جریان را اصل همان توانی است که به وسیله مصرف کننده ها و تلفات سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور جریان مصرف میشود و ترانسفورماتور جریان بایستی بتواند توان ظاهری مصرف شده توسط دستگاه های اندازهگیری و رله ها و کابل ها و سیم های رابط و سیم پیچ ثانویه خود را تامین نماید.

11- کلاس دقت (ACCURACY CLASS)

این بند در قسمت های قبل کاملاً تشریح گردیده است.

12- محدودیت افزایش درجه حرارت

درجه حرارت ترانسفورماتور جریان، با جریان اولیه ای برابر جریان نامی و باری با ضریب قدرت واحد و معادل ظرفیت خروجی نامی نبایستی از مقادیر مجاز ذکر شده در جدول I استاندارد IEC 185 فراتر رود لازم به ذکر است که این افزایش درجه حرارت برای ارتفاع زیر 1000 متر میباشد و برای ارتفاع عای محیطی بیشتر از هزار متر میبایستی مقادیر این جدول به ازاء هر 100 متر افزایش ارتفاع به مقدار 4/0% برای ترانسفورماتورهای روغنی و 5/0% برای ترانسفورماتورهای خشک کاهش داده شود.

 

کلاس دقت ترانسفورماتورهای جریان حفاظتی

هسته حفاظتی ترانسفورماتورهای جریان به منظور تغذیه رله های حفاظتی در شرایط غیرعادی (اتصال کوتاه) بکار میروند. ترانس های جریان حفاظتی میبایستی عملکرد مناسبی، حتی برای جریان های چندین برابر جریان نامی که ناشی از اتصال کوتاه میباشند را داشته باشند. این ترانسفورماتورها دو تفاوت عمده با ترانسفورماتورهای اندازهگیری جریان دارند که عبارتند از:

• دقت کمتر
• ولتاژ نقطه زانویی بالا

طبق استاندارد IEC 185 جهت ترانسفورماتور جریان حفاظتی فاکتور حد دقت یا (ACCURACY LIMIT FACTOR) که به طور اختصاصی ALF گفته می­شود تعریف میگردد. این پارامتر ضریبی از جریان نامی است که تا آن مقدار از جریان، خطای مرکب ترانسفورماتور در محدوده ذکر شده باقی میماند. علاوه بر آن کلاس دقت نیز میبایستی در این نوع ترانسفورماتورهای جریان مشخص شود که ذیلاً عنوان میگردد:
COMPOSITE ERROR AT RATED ACCURACY LIMIT PRIMARY CURREN

%
PHASE DISPLACEMENT AT RATED PRIMARY CURRENT
CURRENT ERROR AT RATED PRIMARY CURRENT

%
ACCURACY

CLASS

CENTIRADIANS
MINUTES

5
1.8
60
+1
5P

10
–
–
+3
10P

ارقام استاندارد فاکتور حد دقت (ALF) عبارتند از:

5-10-15-20-30

مطابق استاندارد کلاس دقت و فاکتور حد دقت بصورت زیر بیان میشود: XYZ

که در آن XY همان کلاس دقت یعنی 5P یا 10P و Z فاکتور حد دقت (ALF) است مثلاً 5P10 معمولاً کلاس های دقت 10P20, 5P20, 10P10, 5P10 بیشترین کاربرد را دارند. در صورتی که ظرفیت خروجی (BURDEN) تغییر نماید حد دقت (ALF) نیز تغییر خواهد نمود و رابطه زیر صادق است:

که در این رابطه Pn برابر مقدار ظرفیت خروجی نامی، P مقدار توان متصل به ترانسفورماتور جریان حفاظتی، Rct مقدار مقاومت سیمپیچ ثانویه ترانسفورماتور جریان و Isn جریان نامی ثانویه میباشد. پویاترانس پویا صنعت وفا psvafa

بعبارت دیگر اگر به ترانسفورماتور جریان عملاً باری با BURDEN کمتر از مقدار نامی ترانسفورماتور جریان وصل شود فاکتور حد دقت یا ALF آن بالاتر خواهد رفت و دقت مورد نظر تا جریا های اتصال کوتاه با دامنه بیشتر هم بدست خواهد آمد.

مطابق استاندارد BS 3938 جهت ترانسفورماتورهای جریان حفاظتی، کلاس دقت
(CLASS X)X نیز مطرح میباشد در این کلاس دقت، ترانسفورماتور جریان با ولتاژ زانو و حداکثر مقاومت سیمپیچ ثانویه و حداکثر جریان مغناطیسی کننده معرفی میگردد. جهت حفاظت های دیفرانسیل یادیستانس خصوصاً در بیشتر از این نوع ترانسفوماتور جریان استفاده بعمل میآید.

IEC 44-6 کلاس های جدید حفاظتی از نوع TP را معرفی کرده است. این کلاس جدید بعلت نیاز فعلی به عملکرد سریع رله های حفاظتی در سیستم و نتیجتاً لزوم وجود دقت در زمان های گذرا برای ترانسفورماتورهای جریان مطرح شده است این کلاس ها عبارتند از:

الف) کلاس TPX

ترانسفورماتور جریان با هسته بدون فاصله هوایی میباشد که خطای نسبت 5/0 درصد داشته و ثابت زمانی ثانویه see5 دارد این ترانسفورماتور قابلیت استفاده مشترک با ترانسفورماتورهای کلاس TPX, TPY را دارد.

ب) کلاس TPY

ترانسفورماتور جریان با هسته مغناطیسی و فاصله هوایی کوچک است که خطای 1+ درصد دارد و دارای ثابت زمانی ثانویه صفر تا 10 ثانویه است و نسبت به جریان های DC گذرا رفتار مناسبتری از خود بروز میدهد و قابلیت استفاده مشترک با ترانسفورماتورهای کلاس TPY وTPX را دارد.

ج) کلاس TPZ

ترانسفورماتور جریان با هسته مغناطیسی و فاصله هوایی بزرگ است که خطای 1+ درصد دارد و ثابت زمانی ثانویه آن 6+60 میلی ثانیه می­باشد زمان سقوط جریان
(DC COLLAPSE TIME) DC در آن بسیار کوتاه است و تنها با ترانسفورماتورهای نوع TPZ قابلیت کارکرد دارد.

 

برای گرفتن مشاوره و سفارش خرید، با ما در تماس باشید