Pengubah Arus (CT)
Transformer semasa (CT) ialah instrumen elektrik khusus yang digunakan untuk pengukuran dan pemantauan arus ulang alik (AC) atau pengesanan paras arus tinggi dalam sistem kuasa. Instrumen ini melaksanakan fungsi penting dalam memastikan perlindungan dan membolehkan aplikasi pemeteran yang tepat. Dengan berkesan mengurangkan nilai semasa tinggi ke tahap piawai, CT memastikan pelaksanaan pengukuran yang selamat dan membolehkan pengendalian peranti yang saling berkaitan dalam sistem dengan berkesan.
Penggulungan primer terdiri daripada satu pusingan luas keratan rentas besar yang disambungkan secara bersiri dengan konduktor pembawa arus tinggi. Penggulungan sekunder terdiri daripada banyak lilitan luas keratan rentas kecil. Gegelung sekunder disambungkan dengan ammeter biasa untuk pengukuran semasa.
Prinsip Kerja Pengubah Arus
Transformer semasa menggunakan prinsip aruhan elektromagnet untuk berfungsi dengan berkesan. Peranti ini terdiri daripada dua elemen penting: penggulungan primer dan sekunder. Penggulungan primer disambungkan secara bersiri dengan litar arus tinggi, menghasilkan medan magnet yang berkadar dengan arus yang mengalir.
Sebaliknya, belitan sekunder dikaitkan dengan peranti yang digunakan untuk mengukur atau memberikan perlindungan. Ia sengaja direka dengan bilangan lilitan yang berbeza berbanding dengan belitan utama, mewujudkan nisbah transformasi. Akibatnya, belitan sekunder menjana arus yang menggambarkan dengan tepat kekadaran arus primer.
Transformer semasa pada asasnya adalah transformer injak naik yang meningkatkan voltan dan mengurangkan arus dalam belitan sekunder.
Untuk transformer, nisbah arus sekunder dan primer sama dengan nisbah lilitan dalam belitan primer dan sekunder, seperti yang diberikan oleh:
Dalam kes pengubah semasa, nisbah pusingan agak tinggi dan oleh itu nisbah antara arus sekunder dan primer adalah tinggi dengan ketara.
Nisbah CT biasanya dalam susunan 500:2, 200:1. Nisbah CT 500:2 membayangkan penukaran daripada arus primer 500A kepada arus sekunder 2A.
Jenis-jenis Transformer Arus
Transformer arus mempunyai variasi yang berbeza berdasarkan jenis pembinaan dan penebat. Mereka dikelaskan kepada dua kategori luas: jenis dalaman dan luaran.
Pengubah Arus Dalaman
Transformer arus dalaman digunakan di dalam rumah, dan ia boleh dibahagikan kepada tiga jenis utama berdasarkan pembinaan:
1: Jenis Bar CT
Transformer arus ini menggunakan bar logam sebagai belitan utama dan oleh itu dipanggil transformer arus jenis bar.
2: Slot/Tetingkap/Jenis Cincin CT
Transformer arus ini berbentuk berongga, dan konduktor utama diletakkan di dalam bukaan ini:
3: CT Jenis Teras Pisah
Ia adalah sejenis pengubah arus khas yang boleh berpecah terbuka kepada dua bahagian. Susunan jenis ini boleh menyediakan akses mudah untuk membuka struktur dan belitan.
3: CT Jenis Luka
Penggulungan utama transformer semasa ini dililitkan di sekeliling teras pusat. Bilangan pusingan hendaklah sebarang nombor yang lebih besar daripada satu.
Transformer semasa dalaman juga boleh dibahagikan berdasarkan penebat; ini termasuk pengubah arus bertebat pita dan pengubah arus bertebat resin tuang.
Pengubah Arus Luaran
Transformer arus luar dipasang di luar, dan ia boleh dibahagikan berdasarkan prinsip kerjanya. Memandangkan ini berada di luar, ia memerlukan penebat dan penyejukan untuk operasinya. Kebanyakannya, minyak transformer digunakan sebagai medium penebat. Transformer arus berisi minyak diklasifikasikan lagi seperti di bawah:
1: Jenis Tangki Hidup CT
Tangki hidup bermakna tangki CT disimpan pada voltan sistem. Titik graviti terletak pada ketinggian.
2: Jenis Tangki Mati CT
Tangki mati bermakna tangki CT disimpan pada potensi bumi. Titik graviti lebih rendah daripada CT tangki Hidup.
Pengubah Arus Pengukuran
Transformer semasa ini digunakan hanya untuk tujuan pemeteran dan petunjuk. Pengubah arus jenis ukuran direka bentuk untuk ketepatan dalam fungsi pengukuran dalam arus undian. Sebaik sahaja arus melebihi had terkadar, CT pemeteran menjadi tepu untuk mengehadkan lebih banyak arus ke dalamnya. Walau bagaimanapun, CT pemeteran mempunyai nilai beban yang lebih rendah berbanding dengan pengubah arus perlindungan. CT kelas pemeteran kebanyakannya diwakili oleh tiga parameter.
Parameter ini termasuk ketepatan, kelas pemeteran dan beban pengubah semasa. Di bawah CT mempunyai 0.3% had ralat, kelas pemeteran dilambangkan dengan 'B' dan beban 0.9 Ω.
Perlindungan Arus Transformer
Transformer semasa ini hanya digunakan untuk fungsi perlindungan. CT ini beroperasi pada julat luas kedua-dua arus terkadar dan sesar. Oleh itu, CT Perlindungan mempamerkan tindak balas linear sehingga 20 kali ganda daripada tahap semasa mereka. Transformer arus perlindungan dilambangkan dengan nilai 'C' mereka yang menunjukkan nisbah ralat dan nilai voltan terminal.
Untuk CT kelas C, had ralat adalah di bawah 3%, beban standard 2Ω, voltan sekunder 200V.
Nisbah Pusingan Transformer Semasa
Nisbah pengubah arus yang lebih tinggi boleh ditukar kepada yang lebih kecil dengan mengubah suai bilangan gelung dalam gegelung primer. Pertimbangkan pembinaan biasa CT 300/5A, di mana gegelung primer tunggal merentasi tingkap yang dikenali sebagai CT satu laluan. Perkara yang sama boleh dikonfigurasikan semula dengan melepasi gegelung primer dua atau tiga kali merentasi tetingkap yang dikenali sebagai CT dua atau tiga pas.
Dengan dua pas gegelung primer, 300/5A boleh ditukar kepada CT 150/5A yang setara. Begitu juga dengan tiga pas gegelung primer, 300/5A boleh ditukar kepada CT 100/5A yang setara.
Contoh: Kira Arus dan Voltan Sekunder
Pertimbangkan Bar CT dengan lima lilitan primer dan 300 lilitan sekunder untuk digunakan bersama dengan ammeter rintangan dalaman 0.5 ohm. Ammeter harus memberikan pesongan skala penuh apabila arus primer mencapai 1000A.
Arus sekunder diberikan oleh:
Mengira voltan melalui hukum ohm:
Kesimpulan
Transformer arus ialah transformer instrumen yang digunakan untuk mengukur arus magnitud tinggi yang tidak boleh diukur dengan ammeter piawai. Transformer semasa menyediakan kedua-dua fungsi pengukuran dan perlindungan dalam rangkaian elektrik.