در این مقاله قصد داریم در مورد ترانسفورماتور جریان صحبت کنیم.
فهرست مطالب
1- ترانسفورماتور جریان چیست؟
2- ساختار ترانسفورماتور جریان
3- وظایف ترانسفورماتور جریان
4- اصول عملکرد ترانسفورماتور جریان
5- انواع ترانسفورماتور جریان
6- تفاوت ترانسفورماتور قدرت و ترانسفورماتور جریان
1- ترانسفورماتور جریان چیست؟
ترانسفورماتور جریان (C.T)، یک ترانسفورماتور ابزاری است که برای تولید جریان متناوب در سیم پیچ ثانویه خود که متناسب با جریان اندازه گیری شده در اولیه آن است، طراحی شده است و همراه با وسایل اندازه گیری یا حفاظتی استفاده می شود.
ترانسفورماتورهای جریان، جریان های ولتاژ بالا را به مقدار بسیار کمی کاهش می دهند و روشی مناسب برای نظارت ایمن بر جریان الکتریکی واقعی در خط انتقال AC با استفاده از آمپرمتر استاندارد را، ارائه می دهند.
2- ساختار ترانسفورماتورجریان
ساختار ترانسفورماتور جریان می تواند براساس طراحی های مختلف، ویژگی های متفاوتی داشته باشد.
برخی از مشخصات ترانسفورماتور جریان عبارتند از:
- آمپردور اولیه
مقدار آمپر دورهای اولیه در ترانسفورماتور از 5000 تا 10000 متغیر است، که از طریق جریان اولیه مشخص می شود.
- هسته
برای تبدیل جریان به آمپر پایین، مواد هسته باید دارای تلفات آهنی و رلوکتانس کم باشد.
همچنین، مواد هسته مانند نیکل و آلیاژ آهن، دارای خواص مختلفی مانند تلفات کم و نفوذپذیری بالا هستند.
طراحی هسته در ترانسفورماتور را می توان با استفاده از لمینیت فولادی سیلیکونی انجام داد.
- سیم پیچ
راکتانس نشتی در ترانسفورماتور را می توان با نزدیک کردن سیم پیچ ها به یکدیگر کاهش داد.
سیم های مورد استفاده در سیم پیچ اولیه، از نوارهای مسی است و برای سیم پیچ ثانویه، از سیم های SWG استفاده می شود.
طراحی این سیم‌پیچ‌ها را می‌توان با هدف ایجاد استحکام مناسب و مهاربندی ثابت و بدون هیچ آسیبی انجام داد.
- عایق
سیم پیچ های ترانسفورماتور با استفاده از سیم لاکی و نوار، عایق بندی می شوند.
در کاربردهای ولتاژ بالا به ترتیبات عایق، که توسط روغن مورد استفاده در سیم پیچ ها جذب می شود، نیاز است.
سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور، جریان را حمل می کند و به مدار اصلی متصل می شود.
جریان در سیم پیچ ثانویه، متناسب با جریان در سیم پیچ اولیه است که به وسایل اندازه گیری یا ابزار دیگر متصل می شود.
در واقع، سیم پیچ های اولیه و ثانویه نسبت به هسته نیزعایق بندی شده اند.
3- وظایف ترانسفورماتور جریان
- ترانسفورماتورهای جریان، جریان رله های حفاظتی را متناسب با جریان مدار قدرت، که از نظر اندازه به میزان کافی کاهش یافته است، تامین می کنند.
- دستگاه های اندازه گیری را نمی توان مستقیماً به منابع با توان بالا متصل کرد.
از این رو، از ترانسفورماتورهای جریان برای تامین جریان متناسب با توان دستگاه، استفاده می شود.
یک ترانسفورماتور جریان نیز ابزارهای اندازه گیری را از مدارهای ولتاژ بالا جدا می کند.
4- اصول عملکرد ترانسفورماتور جریان
اصل اساسی ترانسفورماتور جریان، همانند ترانسفورماتور قدرت است.
ترانسفورماتورجریان نیز همانند ترانسفورماتور قدرت، شامل سیم پیچ اولیه و ثانویه است.
هرگاه یک جریان متناوب از سیم پیچ اولیه عبور کند، یک شار مغناطیسی متناوب تولید می شود که جریان متناوب را در سیم پیچ ثانویه القا می کند.
در مورد ترانسفورماتورهای جریان، امپدانس بار بسیار کم است.
بنابراین، ترانسفورماتور جریان تحت شرایط اتصال کوتاه کار می کند.
از طرفی، جریان در سیم پیچ ثانویه مستقل از امپدانس بار است و به جریان جاری در سیم پیچ اولیه بستگی دارد.
ترانسفورماتور جریان اساساً از یک هسته آهنی تشکیل شده است که سیم پیچ های اولیه و ثانویه بر روی آن پیچیده شده اند.
سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور به صورت سری به بار متصل می شود و جریان واقعی را به بار منتقل می کند، در حالی که، سیم پیچ ثانویه به یک دستگاه اندازه گیری یا یک رله متصل است.
سیم پیچ اولیه شامل یک چرخش است که جریان بار کامل را حمل می کند؛
در حالی که سیم پیچ ثانویه شامل چندین چرخش است.
در واقع، تعداد چرخش های ثانویه متناسب با جریانی است که از اولیه عبور می کند.
به عنوان مثال، هر چه مقدار جریانی که از جریان اولیه عبور می کند بیشتر باشد، تعداد چرخش های ثانویه بیشتر می شود.
نسبت جریان اولیه به جریان ثانویه به عنوان نسبت تبدیل جریان CT شناخته می شود که معمولاً مقدارش زیاد است.
به طور معمول، نسبت ثانویه از مرتبه A5، A1، A 0.1 ، و نسبت اولیه از A10 تا A3000 یا بیشتر، متغیر است.
بار نامی را می توان به عنوان حاصل ضرب جریان و ولتاژ در سمت ثانویه CT تعریف کرد.
که بر حسب ولت آمپر (VA) اندازه گیری می شود.
ثانویه ترانسفورماتور جریان، نباید از بار نامی خود، در حالی که جریان در سمت اولیه گردش دارد، جدا شود.
از آنجایی که جریان اولیه، مستقل از جریان ثانویه است، کل جریان اولیه هنگام باز شدن جریان ثانویه، به عنوان یک جریان مغناطیسی عمل می کند،
که باعث اشباع عمیق هسته می شود و نمی تواند به حالت عادی خود بازگردد،
که در این حالت، CT دیگر قابل استفاده نیست.
5- انواع ترانسفورماتور جریان
بر اساس عملکرد، ترانسفورماتور جریان CT را می توان به شرح زیر طبقه بندی کرد:
- ترانسفورماتورهای جریان اندازه گیری
این ترانسفورماتورهای جریان همراه با دستگاه های اندازه گیری برای اندازه گیری جریان، انرژی و توان استفاده می شوند.
- ترانسفورماتورهای جریان حفاظتی
این ترانسفورماتورهای جریان همراه با تجهیزات حفاظتی مانند سیم پیچ، رله و غیره استفاده می شوند.
- ترانسفورماتور جریان Wound:
سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور از نظر فیزیکی به صورت سری به هادی متصل می شود و جریان اندازه گیری شده را در مدار حمل می کند.
مقدار جریان ثانویه به نسبت چرخش ترانسفورماتور بستگی دارد.
- ترانسفورماتور جریان Toroidal:
این نوع از CTها، شامل سیم پیچ اولیه نیستند.
در واقع، خطی که جریان را در شبکه حمل می کند از طریق یک پنجره یا سوراخ به ترانسفورماتور Toroidal متصل می شود.
برخی از ترانسفورماتورهای جریان دارای یک هسته تقسیم شده هستند که به آن ها اجازه می دهد، بدون قطع مداری که به آن متصل شده اند، نصب، باز و بسته شوند.
- ترانسفورماتور جریان Bar:
این نوع ترانسفورماتور جریان از کابل یا باس بار واقعی مدار اصلی، به عنوان سیم پیچ اولیه استفاده می کند.
و به طور کامل نسبت به ولتاژ بالای سیستم، عایق است.
ترانسفورماتور جریان Bar، معمولاً به دستگاه حمل جریان، متصل می شود.
6- تفاوت ترانسفورماتور قدرت و ترانسفورماتور جریان
ترانسفورماتور جریان تا حدودی شبیه به ترانسفورماتور قدرت است، که البته در اصول ساخت و عملکرد آن ها، تفاوت هایی وجود دارد.
در یک ترانسفورماتور قدرت، جریان اولیه با بار یا جریان ثانویه تغییر می کند.
در مورد CT، جریان اولیه همان جریان سیستم است و این جریان اولیه، به جریان ثانویه تبدیل می شود، بنابراین، جریان ثانویه (یا جریان بار) به جریان اولیه در CT بستگی دارد.
در یک ترانسفورماتور قدرت، اگر بار قطع شود، تنها، جریان مغناطیسی در سمت اولیه گردش خواهد داشت.
سمت اولیه ترانسفورماتور قدرت، جریان را از منبع و متناسب با بارمتصل به ثانویه، دریافت می کند.
اما در CT، سمت اولیه به صورت سری به خطوط برق وصل می شود.
بنابراین، جریان سمت اولیه آن چیزی جز جریانی که از خطوط برق عبور می کند، نیست.
از این رو، جریان سمت اولیه CT ، به اتصال بار یا مقدار امپدانس بار بستگی ندارد.
به طور کلی ، ترانسفورماتور جریان چرخش های بسیار کمی در اولیه دارد در حالی که تعداد چرخش های ثانویه زیاد است.
فرض کنید Npتعداد چرخش در اولیه و Ipجریان عبوری از اولیه است.
بنابراین،ATاولیه برابر با NpIp ATاست.
همچنین در طرف ثانویه نیز، تعداد چرخش و جریان ثانویه به ترتیب برابر Ns و Isاست، پس AT ثانویه برابر با NsIs AT است.
در یک CTایده آل، AT اولیه دقیقاً از نظر اندازه با AT ثانویه برابر است.
از عبارت فوق واضح است که اگر ترانسفورماتور جریان، یک دور در سیم پیچ اولیه و 400 دور در سیم پیچ ثانویه داشته باشد، و همچنین جریان 400 آمپر در اولیه جاری باشد، بار ثانویه برابر با A1 خواهد بود.
از این رو، نسبت چرخش ترانسفورماتور 400/1 A است
اگر به دنبال یک ترانسفورماتور ولتاژ مناسب برای برنامه‌های صنعتی و تجاری و غیره خود هستید، لطفاً با ما در شرکت ماه صنعت انرژی تماس بگیرید.
راه های ارتباطی ما:
تلفن: 65030549-021
ایمیل: info@mahsanat.com
محصولات قابل عرضه:
نمونه هایی از برند و مدل های ترانسفورماتور ولتاژ قابل عرضه عبارتند از:
مگ الکتریک
هریس
ترانس جریان هریس 5/150 کلاس نیم
ترانس جریان هریس 5/1000 کلاس نیم
ترانس جریان هریس 5/800 کلاس نیم
ترانس جریان هریس 5/400 کلاس نیم
ترانس جریان هریس 5/1200 کلاس نیم
ترانس جریان مگ الکتریک 5/600 کلاس یک
ترانس جریان مگ الکتریک 5/100 کلاس یک کابل خور
ترانس جریان مگ الکتریک 5/4000 کلاس نیم (مدل AL5)
ترانس جریان مگ الکتریک 5/2500 کلاس نیم (مدل AL5)
ترانس جریان مگ الکتریک 5/300 کلاس یک
ترانس جریان مگ الکتریک 5/500 کلاس نیم (مدلAL2)
