گروه فنی مهندسی دریا

CT نوع حلقه ای معمولا در کابل‌ها، شینه های جریان و بوش ترانسفورماتورها استفاده می‌شوند.

معمولا  CT ولتاژ بالا از روغن یا گاز (SF6) به عنوان مواد عایق استفاده می‌کند و  CT های ولتاژ متوسط از رزین‌‌های ترکیبی استفاده می‌کند.

CT ممکن است یک یا بیش از یک هسته داشته باشد، کاربردهای معمول این هسته‌ها به شرح زیر هستند:

• هسته ۱: اندازه‌گیری، اندازه‌گیری انرژی، ثبت

• هسته ۲  و  ۳: حفاظت

استفاده بیش از یک هسته برای حفاظت زمانی منطقی است که تاسیسات الکتریکی ما دو مجموعه حفاظتی داشته باشد، اصلی و پشتیبان.

ویژگی و مشخصات ترانسفورماتورهای جریان

ویژگی‌های الکتریکی اصلی CT به شرح زیر است:

• ولتاژ مجاز (بیشترین ولتاژ که CT می‌تواند تحمل کند)

• جریان اصلی مجاز

• نسبت تبدیل

• کلاس دقت(Accuracy Class)

• قدرت یا همان بِردن CT (Burden Power)

• Rating factor (RF) یا عامل مجاز

• منحنی مغناطیسی

براساس استاندارد IEC 61869-2، جمله ۵٫۲۰۱،جریان‌های نامی اولیه CT به این ترتیب است: ۱۰ – ۱۲,۵ – ۱۵ – ۲۰ – ۲۵ – ۳۰ – ۴۰ – ۵۰ – ۶۰ – ۷۵ A و مضرب‌های ۱۰ از آنها.

نسبت یک CT، ارتباط بین مقادیر جریان‌های اولیه و ثانویه است، مقادیر ثانویه معمول ۱ A و ۵ A است.

کلاس دقت CT :

کلاس دقت CT درصد خطای قابل قبول در سی تی است و مرتبط با بِردنِ سی تی ، توان ظاهری  VA است که از هسته ثانویه (یا همان بار در ثانویه) کشیده می شود و به همین دلیل است که دقت در سی تی مهم می باشد

براساس استاندارد IEC، معمول‌ترین دقت و بِردنِ (Burden) CT به شرح زیر است:

• سی تی اندازه‌گیری:  ۲ یا  ۵/۲٫۵

• اندازه‌گیری: ۵/۱۰ VA

• حفاظت:
  

  PX, 5P10, 10P10, 5 P20 or 10P20/ 15 VA or 30 VA: اولین عدد (“۵” و “۱۰”) مربوط به بیشترین خطای مجاز سی تی است و عدد دوم (“۱۰” و “۲۰”) مربوط به مقدار جریانی است که سی تی تا آن اندازه دقت دارد (محدودیت دقت سی تی) (ALF) و نشان دهنده ظرفیت هسته‌های سی تی  هستند که می تواند جریان اتصال کوتاه مورد نظر را بدون اشباع شدن هسته و در رنج خطای سی تی تولید کند. “P” نیز به معنای حفاظت است.

کلاس PX دقیق ترین کلاس است و معمولا برای حفاظت‌های اصلی می باشد. این کلاس دقتی  بر اساس IEC در سال ۱۹۶۶ در در الحاقیه شماره ۱  که بعد از استاندارد ۶۰۰۴۴ است ایجاد شد و به آن کلاس X  می گویند

سی تی یک رآکتانس با نفوذ کم است که دانش ویژگی‌های القا ثانویه، مقاومت سیم‌پیچ ثانویه، مقاومت بِردن ثانویه و نسبت دورها برای ارزیابی عملکرد آن در ارتباط با سیستم رله حفاظتی کافی می باشد.

خصوصیات کلاس دقتی PX مربوط به CT به شرح زیر است:

• جریان اولیه مجاز

• نسبت (بیشترین خطا: ۲۵%)

• ولتاژ نقطه زانو

• جریان مغناطیسی ( در یک ولتاژ مشخص شده)

• مقاومت ثانویه (در ۷۵ درجه)

RF  یا عامل مجاز (Rating factor)

 یکی از ویژگی اندازه‌گیری و هسته‌های اندازه‌گیری انرژی است، مقداری است  که جریان بار اولیه ممکن است از جریان مجاز نوشته شده روی پلاک سی تی افزایش پیدا کند بدون این که دمای مجاز سی تی از حد مجازش بیشتر نشود را نشان می دهد و می‌توان گفت که نشان دهنده ظرفیت سرریز سی تی است. مقدار معمول RF هم ۱٫۵ است.

برخلاف آن، کمترین جریان اولیه CT که می‌تواند به درستی اندازه‌گیری شود، “بار سبک (light load)” یا ۱۰% جریان مجاز است.

عامل مجاز CT بسیار وابسته به دمای محیط است. اکثر CT عامل مجاز برای ۳۵ و ۵۵ درجه دارند. مقدار معمول RF نیز ۱٫۵ است.

علت بکارگیری ترانس جریان

در خطوط تولید، انتقال، توزیع و مصرف برق، جریان ها بسیار متفاوت هستند.

این جریان ها از چند آمپر تا ده ها هزار آمپر می توانند متغیر باشند.

به منظور تسهیل اندازه گیری، حفاظت و کنترل، باید به یک جریان نسبتاً یکنواخت تبدیل شوند.

علاوه بر این، ولتاژ روی خط به طور کلی نسبتاً زیاد است که می تواند برای اندازه گیری مستقیم بسیار خطرناک باشد.

اینجاست که ترانس جریان وارد عمل می شود.

ترانسفورماتور جریان نقش تبدیل جریان و جداسازی الکتریکی را بازی می کند.

ترانسفورماتور جریان کور بالانس

نوع حلقه ای معمول ترین نوع ترانسفورماتور کوربالانس (CBCT) است. کابل از مرکز سی تی عبور می کند و به همین ترتیب سیم پیچ اولیه  شکل می گیرد.

ترانسفورماتور جریان کوربالانس (CBCT) برای ارائه حفاظت نشتی زمین در یک سیستم قدرت استفاده می شوند . به دلیل نوع عملکرد مورد نیاز این سی تی ها آنها از ترانسفورماتور های جریان  حفاظت و اندازه گیری نرمال متفاوت هستند   .

در شبکه های خنثی عایق شده یا جبران شده، جریان نشتی زمین کوچک است و به طور کلی بسیار کوچکتر از جریان بار نامی است.

چنین جریان نشتی زمینی  نباید  اجازه داده شود که برای مدت زمان طولانی وجود داشته باشد ، زیرا آنها سرانجام باعث ایجاد شکست  عایقی در فازهای سالم و بعد  از آن باعث ایجاد خطاهای  فاز به فاز یا دو فاز به زمین می شوند.

برای حفاظت از مدارهای کابلی و خطوط انتقال هوایی با کابل ترانسفورماتور جریان کور بالانس معمولا استفاده می شود . به طور کلی، خوب است که   مانیتورینگ بر عایق   فقط برای نشان دادن وجود جریان نشت زمین، و نه برای قطع مدار به این نوع سیستم ها اضافه گردد. در صورت وجود خطا در چنین مواردی متخصصان مربوطه  اقدامات لازم را برای خارج کردن مدار های خطا دار می توانند انجام دهند.

استثنا در این مورد، معادن ذغال سنگ ، معادن سنگ معدن، و بارهای مشابه که در آن، با توجه به ملاحظات ایمنی،   سیستم حفاظتی طوری طراحی شده است که در صورت وقوع نشتی ارت مدار قطع می گردد(به علت نیاز به ملاحظات ایمنی اضافه ولتاژ در اثر خطا و ایجاد خطر برای کارکنان در معدن)

CBCT ها با یک هسته و یک سیم پیچ ثانویه ساخته می شوند. تعداد دورهای ثانویه لازم نیست مرتبط با جریان نامی فیدر یا کابل باشد چون جريان ثانويه ای، در حالت تعادل  از این سی تی عبور نمی کند

این اجازه می دهد تا تعداد دور سیم پیچ ثانویه طوری انتخاب شود تا جریان پیکاپ  بهینه شده ای را انتخاب و ایجاد کرد . انتخاب نسبت باید به تولید کننده واگذار شود تا بهترین نسبت تبدیل را انتخاب کند.

 CBCT ها با رله مناسب برای اهداف حفاظت از نشتی زمین استفاده می شود.

نحوه اتصال CT کوربالانس