کاربرد ترانس جریان ( سی تی CT ) و ترانس ولتاژ ( پی تی PT ) به زبان ساده

یکی از نیازمندی های اصلی شبکه های برق (یا سیستم قدرت)، اندازه گیری پیوسته پارامترهای مهم الکتریکی است. برای مثال به منظور اندازه گیری برق مصرف شده توسط یک مشترک جهت تعیین هزینه های آن (مانند کنتور برق مشترکین منازل) و یا جهت کنترل مقدار ولتاژ برق یک کارخانه که از یک بازه محدودی خارج نشود (تا آسیبی به سیستم وارد کند) باید مقادیر پارامترها را به طور مستمر اندازه گرفت.

از آنجا که دو پارامتر ولتاژ و جریان از شاخص های مادر و اصلی جهت محاسبه سایر پارامترهای الکتریکی می باشند، عموما در عمده سیستم ها هر دو پارامتر ولتاژ و جریان اندازه گیری و پایش می شوند. برای مثال ضریب قدرت که نتیجه اختلاف فاز ولتاژ و جریان است و یا توان مصرفی که حاصلضرب دو پارامتر یادشده در ضریب توان می باشد از اندازه گیری ولتاژ و جریان در دسترس خواهند بود.

اما اندازه گیری مقادیر ولتاژ و جریان بالا به دلیل موارد ایمنی و نیازمندی های فنی آنها، به طور مستقیم ممکن نمی باشد. به عبارتی می بایست مقادیر ولتاژ و جریان را از مقدار بالا به مقدار امن و قابل اندازه گیری تبدیل و سپس وارد سیستم های اندازه گیر و یا پایشگر نمود. ترانسفورماتور ولتاژ و ترانسفورماتور جریان برای این منظور، طراحی و به کار گرفته می شوند.

برای مثال در شبکه فشار متوسط، ترانس ولتاژ و ترانس جریان ، مقادیر ولتاژ و جریان فشار متوسط را در سمت اولیه دریافت و در خروجی به مقادیر فشار ضعیف استاندارد تبدیل و در اختیار لوازم اندازه گیری (کنتورها) و ادوات حفاظتی (رله ها) قرار می دهند. مقادیر واقعی سمت اولیه با ضرب مقدار اندازه گیری شده ثانویه در نسبت تبدیل ترانس محاسبه و نمایش داده می شود.

مثال عملی از کاربرد ترانس ولتاژ و ترانس جریان

اندازه گیری مقدار برق مصرفی یک کارخانه:

شرکت توزیع برق انشعابی را به یک مشترک صنعتی با سطح ولتاژ 20 کیلوولت و حداکثر جریان 100 آمپر می دهد. حال شرکت توزیع می خواهد میزان مصرف برق ماهیانه ایشان را در همین مقادیر انشعاب تحویلی، اندازه گیری تا بر اساس آن مبلغ و هزینه دریافت کند.

برای اندازه گیری میزان برق مصرفی می بایست مقدار ولتاژ و جریان را اندازه گیری و از طریق آنها، مقدار توان محاسبه شود. بنابراین یک ترانس ولتاژ برای تبدیل بیست کیلو ولت به مقدار صد ولت و یک ترانس جریان با مقدار اولیه حداکثر صد آمپر به ثانویه حداکثر پنج آمپر استفاده می شود.

با توجه به مقادیر کم صفر تا صد ولت و صفر تا پنج آمپر و عدم نیاز به ملاحظات ایمنی و فنی گران، موارد به راحتی اندازه گیری می شوند. پس از اندازه گیری با نسبت تبدیلی که ترانس اندازه گیری دارد، توسط ترانس ولتاژ و ترانس جریان مقدار واقعی به صورت دیجیتالی محاسبه و نمایش داده می شود.

برای این مورد نسبت تبدیل ترانس ولتاژ 100/ 20000 یعنی 200 می باشد، یعنی اگر در ثانویه ما ولتاژ 98 ولت را داشته باشیم ولتاژ واقعی ما 200* 98 یعنی 19600 ولت است. یا نسبت تبدیل ترانس جریان 5/ 100 آمپر، 20 است. پس اگر مقدار ثانویه ترانس جریان ما 4 آمپر باشد مقدار جریان عبوری مشترک 20 *4 یعنی 80 آمپر است.