Что такое трансформаторы напряжения и тока и для чего они используются?

Инструментальные трансформаторы очень важны в энергетической инженерии.

Они помогают нам выполнять точные электрические измерения. Мы часто используем их для мониторинга качества мощности в сети. Одной из их функций является работа с системами защитной автоматики для защиты электрооборудования от таких случаев, как короткое замыкание и перегрузка. Но какие виды инструментальных трансформаторов существуют? Как они используются?

Существует два вида инструментальных трансформаторов: трансформаторы тока и трансформаторы напряжения. В литературе их также называют измерительными трансформаторами. По мере роста энергетического сектора эти устройства становятся всё более важными. Они играют роль во многих системах измерения и защиты.

Так как же работают трансформаторы тока и напряжения?

Хотя мы часто используем их вместе в измерительных системах, они различаются. Они работают по-разному. Это означает, что и способы их применения различаются.

Трансформаторы тока

Трансформаторы тока используются для измерения тока в цепи, который опасно измерять напрямую. У них есть две части: первичная обмотка и вторичная обмотка. Это помогает обеспечить безопасность высоковольтной цепи и измерительного оборудования. Когда ток проходит через обмотку, он создаёт магнитное поле. Это поле индуцирует во вторичной обмотке ток, пропорциональный первичному току. Затем мы можем измерить этот ток с помощью измерительного прибора. Соотношение токов в двух обмотках равно соотношению числа витков обмоток. Это позволяет нам точно измерять ток. Мы можем рассчитывать ток косвенно.

Трансформаторы напряжения

Трансформаторы напряжения используются для измерения уровней напряжения в системе. Они могут быть однофазными или трёхфазными и имеют низкую мощность и низкое напряжение короткого замыкания. Они преобразуют первичное напряжение в более низкое вторичное напряжение, безопасное для измерительных и защитных устройств. В трансформаторах напряжения присутствуют реактивное сопротивление утечки и минимальный ток холостого хода. Они используются в сетях высокого и сверхвысокого напряжения.

Основное различие

Основное различие между трансформаторами тока и напряжения заключается в том, что они измеряют и как работают. Трансформаторы тока измеряют ток, а трансформаторы напряжения — напряжение. Трансформаторы тока подключаются последовательно к цепи, а трансформаторы напряжения — параллельно. Вторичную обмотку трансформатора напряжения никогда нельзя закорачивать, а вторичную обмотку трансформатора тока никогда нельзя оставлять разомкнутой. Заземляющий терминал обмотки должен быть надёжно подключён к земле.

Инструментальные трансформаторы очень важны для подстанций и линий электропередачи. Они предоставляют нам информацию об электрических параметрах, таких как ток, напряжение, мощность и частота. Эта информация является основой для управления и регулирования системы. Инструментальные трансформаторы играют роль в обеспечении безопасности и надёжности сети. Мы используем их на подстанциях, распределительных устройствах и распределительных станциях для таких задач, как измерения в низком диапазоне, удалённые измерения и гальваническая изоляция. Их основная цель — предоставлять инженерам и техникам информацию о состоянии сети в реальном времени. Это помогает управлять качеством электроэнергии и выявлять проблемы на ранней стадии. Также это позволяет быстро реагировать на неисправности и предотвращать аварии. Поэтому инструментальные трансформаторы очень важны для надёжной работы энергетических систем.

Инструментальные трансформаторы используются:

для измерений с низкоуровневыми измерительными приборами

для измерений с оборудования, расположенного на расстоянии от контролируемой цепи

для гальванической изоляции между приборами и высоковольтными системами

Используя инструментальные трансформаторы, можно поддерживать безопасность и надёжность сети. Они обеспечивают защиту электрооборудования и правильную работу сети. Это очень важно для поддержания надёжности и производительности энергетических систем. Инструментальные трансформаторы помогают в этом, предоставляя информацию о состоянии сети в реальном времени. Эта информация является основой для управления и регулирования системы.