ترانسهاي جريان براي تبديل جريان زياد به مقدار كم ( معمولاً 5 آمپر) براي وسائل اندازهگيري و رلههاي حفاظتي مورد استفاده قرار ميگيرد. سيم پيچي اوليه ترانس جريان بصورت سري در مدار قرار گرفته و جريان آن همان جريان خط ميباشد كه مقدار آن بستگي به امپدانس بار و ولتاژ شبكه دارد. مقادیر نامي ترانسفورماتور جريان برحسب نسبت تبديل آن مشخص ميشود (مثلاً 5 به 600، 5 به 800 ، 5 به 1000). چيزي كه مهم است اندازه نامي جريان (5 آمپر) در طرف ثانويه ترانس ميباشد.
نحوه جایگذاری نرانس جریان در مدار
تعداد سيم پيچيهاي ثانويه ترانسهاي جريان 2 يا 3 سري بوده كه يكسري براي وسائل اندازهگيري و بقيه براي سيستمهاي حفاظتي مورد استفاده قرار ميگيرد. ترانسفورماتور جريان بصورت سري در مدار جريان قرار ميگيرد و وسائل حفاظتي و اندازهگيري نيز به صورت سري با ثانويه ترانسفورماتور جريان متصل ميگردند.
و توسط آمپر متر دیجیتالی یا آنالوگ بر روی درب تابلو نصب و قابل مشاهده است.در تصاویر زیر نمایی از آمپر متر و ترانس جریانی را مشاهده می کنید.
امپر متر دیجیتال تابلویی
نمونه هایی از ترانس های جریان فشار ضعیف و متوسط
برای انتخاب ترانس جریان 12 آیتم مهمی که بایستی مدنظر قرار داد به شرح ذیل می باشد:
1- کاربرد: بر حسب اینکه آیا ترانسفورماتور برای حفاظت استفاده میشود یا اندازه گیری ،ترانسفورماتور حفاظتی یا اندازه گیری انتخاب میشود.
2-حداکثر ولتاژ سیستم (ولتاژ کاری): ترانسفورماتور جریان باید به گونه ای انتخاب شود که از نظر ایزولاسیون بتوان ولتاژ موثر فاز را تحمل نماید.
3- جریان اسمی اولیه: ترانس باید به گونه ای انتخاب شود که جریان اولیه اسمی از جریان مدار بیشتر بوده و حتی الامکان نزدیک به آن باشد.جريان نامي جرياني است كه عملكرد ترانس جريان بر پايه آن است و براساس جريان عادي كه از محاسبات پخش بار (يا جريان نامي فيوزها) بدست ميآيد انتخاب ميشود. اختلاف زياد بين جريان نامي ترانس و جريان خط باعث ميشود تا حساسيت رله ها كاهش يابد و علاوه بر آن نياز به ترانسفورماتورهاي كمكي نيز كمتر است. جريانهاي نامي اوليه A 75، 60، 50، 40، 30، 25، 20، 15،12.5، 10 و مضارب ده آنها در استانداردها توصيه شده است. مقاديري كه در زير آنها خط كشيده شده است ارجح ميباشد.
4-جریان اسمی ثانویه: جریان اسمی ثانویه ترانس بر اساس ادوات متصل به ثانویه انتخاب میگردند .
جريان نامي ثانويه مطابق استاندارد اعداد 1، 2 يا 5 آمپر ميتواند باشد. جريانهاي يك آمپر در ولتاژهاي بالاتر كه طول سيمهاي ارتباطي تا رله بيشتر است ارجح ميباشد. (معمولاً ترانسهاي جريان نوع 2 آمپري را نميسازند). ترانسهاي جريان نوع يك آمپري داراي حجم و وزن زيادتري نسبت به CTهاي 5 آمپري بوده و ولتاژ مدار باز آنها نيز بالاتر ميباشد. اما مقاومت سيمهاي رابط در اينگونه CTها ولتآمپر كمتري را به ترانس تحميل ميكند.
جريان نامي ثانويه مطابق با استاندارد براي ولتاژهاي تا kV145 برابر 1 يا 5 آمپر و براي ولتاژهاي بالاتر برابر يك آمپر انتخاب ميشود.
5-فرکانس: فرکانس ترانس باید همان فرکانس شبکه انتخاب گردد.
6-جریان حرارتی کوتاه مدت اسمی Ith : مقدار جریان موثر اولیه است که یک ترانس بدون آسیب دیدن به مدت یک ثانیه تحمل میکند یا به عبارتی جریانی است که ترانس بدون رسیدن به درجه حرارتی که موجب بروز آسیب به ترانس شود در یک ثانیه تحمل نماید . لازم به ذکر است تحمل جریان حرارتی کوتاه مدت برای ترانس بسیار ضروری میباشد زیرا درصورتی که ترانس نتواند جریان خطا را تحمل نماید کل سیستم حفاظت عمل نخواهد کرد .
7-جریان دینامیک اسمی Idyn : مقدار پیک جریان اولیه است ترانس بدون صدمه دیدن الکتریکی یا مکانیکی ناشی از نیروهای الکترومغناطیسی میتواند تحمل کند ، در صورت بروز اتصال کوتاه پیک اول جریان بطور تقریبی 2.5 برابر جریان حرارتی کوتاه مدت خواهد شد لذا اینکه ترانس بتواند جریان دینامیک را تحمل نماید حائز اهمیت است.
8- بار: بار ترانس بر اساس مصرف ادوات متصل به ترانس جریان و تلفات اهمی تعیین میگردد.مقدار امپدانس بارها (دستگاههاي حفاظتي و اندازهگيري) كه ميتوان در ثانويه ترانس جريان قرار داد بدون آنكه خطاي نسبت تبديل از حد مجاز بالاتر برود. بارگذاري ترانسهاي جريان بصورت سري بوده و سيم پيچيهاي دستگاههاي اندازهگيري و دستگاههاي حفاظتي بايد جدا از هم باشند. بعبارت ديگر ولت آمپر همان خروجي نامي ترانس بر حسب VA يا توان ظاهري در بار نامي و جريان نامي ميباشد. مقادير استاندارد شده براي خروجي عبارتند از VA30، 15، 10، 5، 2.5.
9-کلاس دقت: بر حسب کاربرد ترانس جریان حفاظتی و یا اندازه گیری تعیین می گردد مثلا” برای ترانس جریان اندازه گیری ، دقت مورد نیاز اندازه گیری تعیین کننده کلاس دقت خواهد بود ."كلاس دقت حداكثر خطاي مجاز ترانس را در محدودهاي مشخص از نظر جريان، فركانس و بار نشان ميدهد و يكي از پارامترهاي مهم در انتخاب ترانس جريان است. به طور نمونه محدوده جريان از 10 تا 120 درصد جريان نامي و محدوده بار از 25 تا 100 درصد بار نامي ترانسهاي جريان اندازهگيري ميباشد. كلاسهاي دقت استاندارد براي ترانسهاي اندازهگيري عبارتند از: 5، 3، 1، 0.5، 0.2، 0.1 ."
10- کلاس عایقی: بر اساس کلاس عایقی مورد نیاز سیستم تعیین میگردد.
11- ضریب حد دقت -ضریب امنیت ابزار دقیق : برای ترانس حفاظتی ضریب حد دقت مشخص کننده درجه حفاظت میباشد.
12- شرایط محیطی: درجه حرارت محیط و ارتفاع از سطح دریا درانتخاب ترانس بسیار مهم میباشند که با توجه به افزایش ارتفاع از سطح دریا ولتاژ عایقی سیستم تغییر خواهد نمود.
این 12 آیتم می تواند برای انتخاب ترانس جریان به شما کمک کند.
نحوه محاسبه نسبت CT
همانگونه که اشاره گردید،ترانسفورماتورهای جریان CT ها ترانسفورماتور هستند که برای پایین آمدن سطح فعلی سیستم های انتقال قدرت با قدرت برای اندازه گیری و نظارت بر سطح کنونی استفاده می شوند. CTs مورد نیاز است زیرا دستگاه های اندازه گیری جریان استاندارد برای اندازه گیری سطوح بالای جریان پیکربندی نشده اند. به عنوان یک نتیجه، مهندسان از CT استفاده می کنند تا سطح فعلی را برای اندازه گیری آن از بین ببرد. پس از اندازه گیری، آنها از نسبت ترانسفورماتور جریان یا نسبت CT استفاده می کنند تا جریان واقعی را از جریان اندازه گیری محاسبه کنند.
تعداد سیم پیچ را در قسمت اولیه ترانسفورماتور پیدا کنید. به مدار مدار یا مدارک ترانسفورماتور CT مراجعه کنید. به عنوان مثال، فرض کنید شما دارای 15 چرخش اولیه است.
تعداد سیم پیچ را در قسمت ثانویه ترانسفورماتور پیدا کنید. به مدار مدار CT ترانسفورماتور مراجعه کنید. به عنوان مثال، فرض کنید شما 75 ثانویه در ثانویه داشته باشید.
تعیین نسبت ولتاژ. نسبت ولتاژ نسبت به نسبت بین نوبت اولیه و ثانویه متناسب است. در مثال ما نسبت ولتاژ 15:75 یا تقسیم به 15، 1: 5 است
نسبت CT را محاسبه کنید. نسبت CT نسبت معکوس نسبت ولتاژ است. در این مثال، نسبت ولتاژ 1: 5 است، بنابراین نسبت CT به 5: 1 است. این به این معنی است که سطح کنونی 5 بار کاهش یافته است و در صورتی که جریان اولیه 200 آمپر باشد، خروجی CT 40 آمپر است.
