توضیح مفصل ترانسفورماتورهای جریان: آیا آنها ترانسفورماتور هستند یا مبدل؟

در زمینه مهندسی برق، بحث در مورد اینکه آیا یک ترانسفورماتور جریان (CT) یک "ترانسفورماتور" یا یک "مبدل" است، اغلب از سردرگمی در مورد مکانیسم‌های فیزیکی زیربنایی و ویژگی‌های کاربرد ماکروسکوپی آن ناشی می‌شود. از دیدگاه تئوری الکترومغناطیسی دقیق، ترانسفورماتور جریان اساساً نوع خاصی از ترانسفورماتور است. با این حال، در عمل مهندسی سیستم قدرت، برای تأکید بر عملکرد آن در تبدیل جریان‌های بزرگ به جریان‌های کوچک استاندارد با نسبت دقیق، از لحاظ تاریخی به آن «مبدل» می‌گویند. این دوگانگی در اصطلاح بیانگر تأکید مشخصه یک دستگاه فیزیکی در ابعاد مختلف کاربردی است: به عنوان یک ترانسفورماتور، یک عنصر حسگر غیرفعال مبتنی بر جفت مدار مغناطیسی است. به عنوان مبدل، منبع پیوندهای استاندارد اندازه گیری و حفاظتی در سیستم قدرت است.

بر خلاف ترانسفورماتورهای تبدیل ولتاژ معمولی، که توسط یک "منبع ولتاژ" هدایت می شوند و تطبیق امپدانس بالایی را دنبال می کنند، ترانسفورماتورهای جریان از نظر توپولوژیکی به عنوان دستگاه های منبع جریان تعریف می شوند. طرف اصلی آن امپدانس سری بسیار پایینی را نشان می‌دهد و اصل طراحی هسته به حداقل رساندن افت ولتاژ اضافی و تلفات برق در مدار اصلی اندازه‌گیری شده است. در شرایط عملکردی{2}}وضعیت پایدار، مدار ثانویه ترانسفورماتور جریان باید به باری با امپدانس بسیار کم (مانند مقاومت نمونه برداری یا سیم پیچ رله) متصل شود تا آن را در وضعیت عملکرد نزدیک-مدار کوتاه- نگه دارد. این مشخصه عملیاتی اساسی ترین تفاوت مهندسی بین آن و ترانسفورماتورهای معمولی است. هنگامی که سمت ثانویه باز شد-در مدار قرار گرفت، آمپر مغناطیسی زدایی- فوراً ناپدید می‌شود و کل نیروی مغناطیسی تحریک در سمت اولیه باعث اشباع هسته عمیق می‌شود. این امر نه تنها باعث ایجاد جهش‌های خطرناک ولتاژ{10}}بالا{10} ولتی در سیم‌پیچ ثانویه می‌شود، بلکه باعث ایجاد یک اثر مغناطیسی باقی‌مانده شدید می‌شود که خطی بودن انتقال تجهیزات را برای همیشه از بین می‌برد.

در کاربردهای حرفه ای، ارزیابی عملکرد ترانسفورماتورهای جریان را نمی توان به نسبت و تغییر فاز محدود کرد. زمانی که یک خطا-مدار کوتاه در یک سیستم قدرت رخ می دهد، جریان خطا اغلب شامل یک جزء DC غیر پریودیک بزرگ است. برای ترانسفورماتورهای جریان الکترومغناطیسی سنتی با هسته های فولادی سیلیکونی، بایاس DC باعث می شود که نقطه عملیاتی به سرعت به ناحیه غیر خطی منحنی مغناطیسی منتقل شود و منجر به اشباع گذرا شدید شود. در این مرحله، شکل موج خروجی ثانویه اعوجاج برش را نشان می‌دهد و باعث می‌شود که دستگاه‌های حفاظت رله‌ای که بر{4}}تشخیص تلاقی صفر یا مقایسه فاز تکیه دارند، عمل نکنند یا خراب شوند.

برای رسیدگی به این مشکل، ترانسفورماتورهای فعلی با درجه{0}دقت و حفاظت{1} بالا مدرن دستخوش سازش‌ها و نوآوری‌های قابل توجهی در علم مواد شده‌اند. علاوه بر استفاده از ورق‌های فولادی سیلیکونی نورد سرد با چگالی شار مغناطیسی اشباع بالا و اجباری کم، تجهیزات اندازه‌گیری و تحلیل کیفیت توان بالا به طور گسترده‌ای از هسته‌های حلقوی آلیاژی پرمالی یا آمورف/نانوکریستالی آلیاژی استفاده می‌کنند. این مواد دارای نفوذپذیری اولیه بسیار بالا و پاسخ باند فوق العاده- (با پوشش مستقیم DC تا ده ها کیلوهرتز) هستند، به طور مؤثری خطاهای پسماند و اعوجاج هارمونیک فرکانس بالا را تحت بارهای سبک سرکوب می کنند. علاوه بر این، برای سناریوهای فوق ولتاژ بالا و پست هوشمند، ساختارهای الکترومغناطیسی سنتی به تدریج به سمت سیم‌پیچ‌های Rogowski بدون هسته و همه{10}}ترانسفورماتورهای جریان فیبر نوری تغییر می‌کنند. سیم پیچ های روگوفسکی از یک هسته توخالی برای حذف اشباع مغناطیسی و مسائل غیرخطی استفاده می کنند. همراه با یک مدار یکپارچه{13}دقت بالا، انتقال خطی کاملی از میکروآمپر به کیلو آمپر را به دست می‌آورند و محدودیت‌های فیزیکی مواد هسته آهنی سنتی را کاملاً می‌شکنند.

با اجرای کامل استاندارد IEC 61850، مرزهای عملکردی ترانسفورماتورهای جریان در حال بازتعریف هستند. ترانسفورماتورهای جریان سنتی (CT) به تبدیل A/D در یک واحد ادغام محلی نیاز دارند، در حالی که-ترانسفورماتورهای جریان الکترونیکی نسل بعدی (ECT) و{3}}ترانسفورماتورهای جریان کم توان (LPCT) مستقیماً نمونه‌برداری با دقت بالا- و رمزگذاری دیجیتال را در سمت{{5}روی ولتاژ بالا در سمت کنترل داده‌های via در SV مستقیماً ادغام می‌کنند. پیام های (مقدار نمونه). این معماری نه تنها تداخل الکترومغناطیسی و مشکلات جریان زمینی ناشی از انتقال طولانی کابل را به طور اساسی حل می‌کند، بلکه یک مرجع زمانی{7}} نانوثانیه‌ای برای اندازه‌گیری فازور سنکرون پانورامیک شبکه برق فراهم می‌کند.

پیشرفت مهندسی در فناوری اندازه‌گیری دقیق کوانتومی حتی مخل‌کننده‌تر است. ترانسفورماتورهای جریان کوانتومی مبتنی بر مراکز رنگی-نیتروژن الماسی (NV) خط مقدم این میدان را نشان می‌دهند. این فناوری مسیر القای الکترومغناطیسی سنتی را کنار می‌گذارد و از حساسیت بسیار بالای مراکز رنگ NV به میدان‌های مغناطیسی ضعیف برای معکوس کردن مستقیم توزیع میدان مغناطیسی در اطراف رساناهای ولتاژ بالا از طریق مکانیزم بازخوانی نوری استفاده می‌کند. در حال حاضر، نمونه‌های اولیه مبتنی بر این اصل به عملکرد پایدار طولانی‌مدت در پست‌هایی با سطوح ولتاژ 110 کیلوولت و بالاتر دست یافته‌اند که نشان‌دهنده گذار رسمی فناوری اندازه‌گیری جریان از "عصر الکترومغناطیسی کلاسیک" به "عصر سنجش کوانتومی" است.

مدار شکن ژنراتور فشار قوی داخلی VTZ-15/T5000-63 یک قطع کننده مدار خلاء است که برای خروجی های ژنراتور در سیستم های 15 کیلو ولت و پایین تر، سه فاز- AC 50 هرتز طراحی شده است. اساساً در مدارهای کمکی نیروگاهی-واحدهای مولد برق آبی کوچک تا متوسط، ژنراتورهای نیروی حرارتی، سیستم‌های تولید انرژی جدید و تأسیسات صنعتی-مانند مواردی که در بخش‌های شیمیایی و فرآوری هستند-که با قابلیت‌های تولید نیروی محبوس خود کار می‌کنند، استفاده می‌شود.

پارامترهای فنی:

1. ولتاژ نامی: 15 کیلو ولت

2. مکانیزم عملیاتی: مکانیزم عملیاتی یکپارچه.

3. روش نصب: طبقه-ایستاده، ثابت-واحد کششی نصب شده

4. کابینت سازگار: کابینت ثابت ویژه از سری XGN.

5. مطابقت محصول با استانداردها: GB/T 1984-2014، GB/T 11022-2011، GB/T 14824-2021.

ویژگی‌های محصول: ظرفیت جریان بالا و قابلیت شکست، ظرفیت خنک‌کننده، عایق-مقطع بیضوی، حلقه‌های یکسان‌کننده.

چگونه با ما همکاری کنیم؟

Shaanxi West Power Tongzhong Electrical Co., Ltd.

آدرس ما

شماره . 1 خیابان گاوکسین شرقی در-منطقه توسعه فناوری پیشرفته شهر بائوجی، استان شانشی، چین

واتساپ

86-18091765882 (مدیر فروش گریس لیو)

ایمیل-

xdtz04@westpowerelectric.com