El transformador de corrent (TC) és un equip elèctric per a la protecció de relés i la detecció de fallades en el sistema elèctric. La seva funció principal és convertir el gran corrent d'un sistema primari en un corrent normalitzat més petit d'un sistema secundari-basat en una relació de transformació específica-i transmetre aquests senyals de corrent a dispositius de relé, comptadors o sistemes de control. El CT protector proporciona un senyal de corrent de falla fiable per al dispositiu de protecció i una base important per al funcionament ràpid dels interruptors automàtics quan es produeixen condicions anormals com ara curtcircuit i desbordament.
Els TC de protecció són un component important dels sistemes de protecció de relés en subestacions, línies de transmissió i distribució, centrals elèctriques i sistemes de distribució industrial. A més de només canviar els corrents, han de mantenir una sortida de senyal fiable sota corrents de falla altes per garantir que la saturació prematura no comprometi la precisió de les decisions de protecció.
Què és un transformador de corrent de protecció?
El transformador de corrent de protecció (PCT), comunament conegut com a CT protector, és un tipus de PCT especialment dissenyat per a sistemes de protecció de relés.
S'instal·la al circuit principal d'alta tensió o alta intensitat, i el seu bobinat principal està connectat al circuit en sèrie i protegit. A mesura que el corrent flueix a través del bobinatge primari, el nucli de ferro produeix un flux magnètic, que resulta en un corrent proporcional al corrent primari del bobinatge secundari.
Considereu, per exemple, un TC amb una relació de transformació nominal de 600/5A: quan un sol corrent arriba als 600A nominals, la sortida secundària normal és d'uns 5A. Mitjançant el control del corrent secundari, el dispositiu de protecció del relé pot determinar l'estat de funcionament del sistema primari.
El paper de protegir el TC no és simplement "deprimir" grans corrents, sinó que una de les seves característiques clau és el seu paper en la detecció de fallades. Els corrents primaris poden augmentar ràpidament durant esdeveniments de curt-circuits, per tant, els TC de protecció estan dissenyats per gestionar corrents de falla altes i fenòmens transitoris associats.
Quin és el principi de funcionament de la protecció del transformador de corrent?
El principi de funcionament bàsic de la protecció del CT és similar al dels transformadors de corrent estàndard, que utilitzen inducció electromagnètica per convertir el corrent primari en corrent secundari.
El primer bobinatge està connectat al circuit monitoritzat, mentre que el segon bobinat està connectat al dispositiu de protecció del relé. Quan el corrent canvia una vegada, el flux magnètic al nucli de ferro també fluctua, provocant que es generi el corrent al bobinatge secundari. Els dispositius de protecció de relés no requereixen contacte directe amb circuits primaris d'alta-tensió i alt-intensitat; en canvi, obtenen senyals de corrent secundari proporcionals al corrent primari protegint transformadors de corrent.
Aquest enfocament té dos propòsits importants:
En primer lloc, redueix el nivell de corrent gestionat pel dispositiu de protecció de relés, permetent als dispositius utilitzar entrades de corrent secundària estandarditzades.
En segon lloc, el sistema de protecció primària d'alta tensió i l'equip de protecció secundària estan separats elèctricament, cosa que millora la seguretat de tot el sistema de protecció.
És important tenir en compte que el rendiment real de la protecció CT depèn no només de la seva relació de transformació, sinó també de la seva qualificació de precisió, càrrega nominal, nucli i característiques de comportament de saturació en condicions de corrent de falla.
Quines són les funcions principals de protegir els transformadors de corrent?
1. Senyals de corrent per a la protecció de relés
Aquesta és la funció bàsica de protegir el transformador de corrent.
Els dispositius de protecció de relés han de detectar canvis en el corrent del circuit per determinar si hi ha hagut un curtcircuit o condicions de sobreintensitat. El TC protector converteix el corrent del sistema primari en un senyal de corrent secundari, que es transmet al dispositiu de protecció del relé.
Quan el corrent detectat arriba al valor establert de protecció, el sistema de protecció del relé pot enviar l'ordre d'activació segons la lògica preestablerta.
Per tant, la qualitat del senyal proporcionada pel relé CT influeix directament en la presa de decisions-del sistema de protecció del relé.
2. Detecció de faltes de curt-circuit i sobreintensitat
Quan es produeix un curtcircuit en un sistema elèctric, el corrent de falla sol ser significativament superior al corrent normal.
Els transformadors de corrent de protecció transmeten aquests canvis de corrent al dispositiu de protecció, permetent al sistema detectar ràpidament anomalies.
En diversos esquemes de protecció, els TC de protecció es poden utilitzar en combinació amb la protecció contra sobreintensitat, la protecció transitòria (-ràpida) i la protecció diferencial. Segons l'estructura del sistema d'alimentació, l'equip protegit i l'esquema de protecció del relé seleccionat, es determina la configuració específica.
3. Cooperar amb els interruptors automàtics per facilitar la resolució de problemes
El TC protector generalment no interromp directament el corrent de falla, sinó que és responsable de proporcionar el senyal de corrent de falla.
Una vegada que el dispositiu de protecció del relé determina una fallada a la línia basant-se en un senyal CT, envia una ordre de salt a l'interruptor, que després aïlla parcialment la falla.
Per tant, aquests rols es poden resumir de la següent manera:
El CT de protecció s'encarrega de "detectar el corrent", el dispositiu de protecció del relé és responsable de la "presa-de decisions" i l'interruptor de circuit és responsable de "interrompre la fallada".
En conjunt, aquests tres components constitueixen la cadena de protecció clau del sistema elèctric. Aïllament elèctric i conversió de senyal
El sistema principal acostuma a funcionar en entorns d'alta tensió i alt corrent, és a dir, els dispositius de protecció de relés sovint no estan connectats directament al circuit principal.
Els transductors de corrent de protecció (TC) utilitzen inducció electromagnètica per convertir el corrent primari en senyals adequats per a equips de protecció secundaris, alhora que proporcionen aïllament elèctric entre els nivells primari i secundari.
Això és fonamental per millorar la seguretat dels equips de protecció i la fiabilitat del sistema.
Quina diferència hi ha entre els-CT de classe de protecció i els CTS mesurats?
Tot i que ambdós tipus de TC utilitzen inducció electromagnètica per a la conversió de corrent, estan dissenyats per a diferents finalitats.
Els TC de classe{0}}de mesura s'utilitzen principalment en amperímetres, comptadors d'energia i altres instruments de mesura, centrant-se en la precisió de mesura en el rang de corrent de treball normal.
Els TC de classe{0}}protecció serveixen principalment a sistemes de protecció de relés, de manera que cal prestar atenció al rendiment del corrent de falla. Quan es fa un curt-circuit, un sol corrent pot ser diverses vegades o més que un corrent de treball normal, per tant, quan es seleccionen TC per a la protecció, s'han de seleccionar els paràmetres de rendiment que compleixin els requisits del sistema de protecció.
En resum, els TC de mesura prioritzen "mesures precises durant les operacions normals", mentre que els TC de protecció prioritzen "senyals de protecció fiables en cas de fallada".
Quan es selecciona TC, la idoneïtat no es pot jutjar només per la relació de transformació; També s'han de tenir en compte factors com ara la classificació de precisió, la càrrega (càrrega), els requisits de protecció i les condicions de fallada del sistema.
Quins paràmetres s'han de tenir en compte a l'hora de seleccionar la capa protectora CT?
La selecció s'ha de basar en els paràmetres reals del sistema d'alimentació.
En primer lloc, valoreu els corrents primari i segon-conegut habitualment com a relació de transformació CT. Aquesta relació ha de ser coherent amb el corrent de treball normal de la línia de protecció i els requisits específics de protecció.
En segon lloc, considereu la categoria de precisió. Els nivells de precisió s'han de seleccionar d'acord amb les normes aplicables i l'esquema específic de protecció de relés; diferents aplicacions de protecció poden requerir diferents nivells de precisió.
A més, s'han de tenir en compte paràmetres com ara la càrrega nominal, la freqüència nominal, el nivell d'aïllament nominal, el flux de calor{0}}a curt termini, el corrent estable dinàmic i el mètode d'instal·lació.
És una consideració important protegir les característiques de saturació del TC sota corrents de falla altes en un sistema amb requisits estrictes de rendiment de protecció.
A què han de prestar atenció els-clase de protecció CT durant la instal·lació i l'ús? Abans d'instal·lar el transformador de corrent de protecció (TC), verifiqueu que els paràmetres nominals del producte s'ajusten als requisits reals del sistema i comproveu la correcció de les connexions primàries i secundàries.
En segon lloc, s'ha de prestar especial atenció als aspectes de seguretat. Durant el funcionament normal, el circuit secundari del transformador de corrent no pot estar en estat obert. Si el corrent flueix pel costat primari quan s'obre el circuit secundari, es pot generar una tensió perillosament alta al costat secundari, cosa que suposa una amenaça per a la integritat de l'aïllament i la seguretat personal.
A més, el cablejat, la presa de terra i la connexió de terminals del circuit auxiliar del TC han d'ajustar-se a les especificacions de disseny. Després de la instal·lació, s'inspeccionarà la polaritat, la relació de transformació, l'aïllament i el propi circuit secundari.
Els-TC de protecció a llarg termini s'han de revisar periòdicament juntament amb el programa de manteniment del sistema elèctric.
Conclusió:
El transformador de corrent de protecció és un element bàsic important en la protecció de relés del sistema d'alimentació. La seva funció principal és convertir el gran corrent del sistema principal en senyal de corrent adequat per a equips de protecció de relés, proporcionant així les dades fonamentals per a la detecció d'errors, la lògica de protecció del relé i l'activació del disjuntor.
En aplicació pràctica, la selecció de TC de protecció requereix una avaluació exhaustiva de la relació de transformació actual; S'ha de tenir en compte el grau de precisió, la càrrega nominal, el corrent de falla, les característiques de saturació, el nivell d'aïllament i les condicions d'instal·lació.
Per a subestacions, línies de transmissió i distribució, sistemes de generació d'energia i equips de distribució industrial, l'elecció d'un CT de protecció que coincideixi amb l'esquema de protecció ajuda a garantir que el sistema de protecció de relés rebi senyals de corrent estables i fiables.
