Ο βασικός σκοπός της χρήσης ρεύματος μετασχηματιστών σε υποσταθμούς είναι η με ασφάλεια και η προστασία της υψηλής τάσης και του υψηλού ρεύματος, εξασφαλίζοντας παράλληλα την ασφάλεια του προσωπικού και του εξοπλισμού. Οι συγκεκριμένες λειτουργίες του μπορούν να συνοψιστούν ως εξής:
1. Συνέγερση μετατροπής: προσαρμοστικός εξοπλισμός μέτρησης και προστασίας
Μετατροπή υψηλού ρεύματος σε χαμηλό ρεύμα
Οι υποσταθμοί μπορούν να έχουν ένα μόνο ρεύμα από αρκετές χιλιάδες amperes (για παράδειγμα, οι γραμμές 110kV μπορούν να μεταφέρουν περισσότερα από 1.000 Α), ενώ τα όργανα μέτρησης (όπως τα αμβέτα και οι μετρητές ισχύος) και οι προστατευτικές συσκευές (όπως τα ρελέ) έχουν τυπικά περιοχές εισόδου 5Α ή 1Α. Ο μετασχηματιστής ρεύματος υιοθετεί την αρχή της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής και μετατρέπει το υψηλό πρωτογενές ρεύμα στο χαμηλό δευτερογενές ρεύμα αναλογικά. Για παράδειγμα, η αναλογία AA 500: 5 μετατρέπει 500Α σε 5Α, επιτρέποντας στη συσκευή να λειτουργεί με ασφάλεια και με ακρίβεια.
2. τυποποίηση και οικονομία
Η τυποποίηση του δευτερογενούς ρεύματος σε 5Α ή 1Α απλοποιεί το σχεδιασμό των οργάνων και των προστατευτικών συσκευών και μειώνει το κόστος κατασκευής. Επιπλέον, μπορούν να χρησιμοποιηθούν λεπτότερα καλώδια για τη μετάδοση χαμηλού ρεύματος, μειώνοντας την κατανάλωση υλικού και την πολυπλοκότητα της εγκατάστασης. Για παράδειγμα, ο σταυρός - τομή της γραμμής μετάδοσης 5A είναι πολύ μικρότερη από το προϊόν διατομής της γραμμής μετάδοσης 500A, μειώνοντας σε μεγάλο βαθμό το κόστος της μετάδοσης 2. Ηλεκτρική απομόνωση:
Υψηλή - απομόνωση τάσης
Η κύρια περιέλιξη του μετασχηματιστή ρεύματος συνδέεται με το κύκλωμα υψηλής τάσης σε σειρά και η δεύτερη περιέλιξη συνδέεται με τον εξοπλισμό μέτρησης και προστασίας. Η πρωτοβάθμια και η δευτερεύουσα περιέλιξη διαχωρίζονται με μονωτικό υλικό για να διασφαλιστεί ότι ο δευτερεύων εξοπλισμός είναι πλήρως απομονωμένος από το υψηλό σύστημα -. Για παράδειγμα, ένας υποσταθμός 220kV, οι μετασχηματιστές ρεύματος μπορούν να αποτρέψουν τη βλάβη του δευτερογενούς εξοπλισμού λόγω των υψηλών αποτυχιών τάσης- (όπως βραχυκύκλωμα), ελαχιστοποιώντας τον κίνδυνο ηλεκτροπληξίας στους χειριστές.
Πρόληψη της δευτεροβάθμιας - πλευρά Ανοίξτε - Κίνδυνοι κυκλώματος
Η δευτερεύουσα πλευρά του μετασχηματιστή ρεύματος δεν μπορεί να ανοίξει. Κάτι τέτοιο θα δημιουργούσε υψηλή τάση (έως και αρκετές χιλιάδες βολτ) σε δευτερεύουσες περιελίξεις, που απειλεί τον εξοπλισμό και το προσωπικό. Στην πραγματικότητα, το άνοιγμα στη δευτερεύουσα περιέλιξη του ρεύματος μετασχηματιστή ενός υποσταθμού μπορεί να οδηγήσει σε βλάβη μόνωσης και φωτιά. Τέτοια ατυχήματα μπορούν να αποφευχθούν με τυποποιημένη λειτουργία (π.χ. δευτερεύουσα σύντομη - κύκλωμα, γείωση κ.λπ.) και τακτική συντήρηση.
3. Επέκταση των λειτουργιών: Υποστήριξη προστασίας και παρακολούθησης
Προστασία υπερέντασης
Οι μετασχηματιστές ρεύματος μπορούν να παρακολουθούν τα ρεύματα κυκλωμάτων σε πραγματικό χρόνο. Όταν το ρεύμα υπερβαίνει το κατώφλι, η συσκευή προστασίας ενεργοποιεί τον διακόπτη κυκλώματος μέσω του σήματος μετασχηματιστή, εμποδίζοντας την υπερφόρτωση του εξοπλισμού. Για παράδειγμα, μια γραμμή 10kV, εάν ο ρεύμα μετασχηματιστής ανιχνεύει ένα σύντομο ρεύμα κυκλώματος - (π.χ. 500A), η προστασία θα κόψει την τροφοδοσία σε 0,1 δευτερόλεπτα για να αποτρέψει την καύση του μετασχηματιστή.
Διαφορική προστασία
Τα εσωτερικά σφάλματα ανιχνεύονται συγκρίνοντας τα σήματα ρεύματος μετασχηματιστή σε κάθε άκρο της συσκευής, όπως μετασχηματιστής ή δίαυλο. Για παράδειγμα, στη διαφορική προστασία του μετασχηματιστή, εάν η διαφορά μεταξύ των σημερινών σημάτων μετασχηματιστή και των δύο μερών υπερβαίνει την τιμή καθορισμένης τιμής (π.χ. 10 %), ανιχνεύεται εσωτερικό σφάλμα και ο μετασχηματιστής απομονώνεται αμέσως για να αποφευχθεί περαιτέρω βλάβη.
Μέτρηση ενέργειας και ανάλυση φορτίου
Ο μετασχηματιστής ρεύματος παρέχει ένα ακριβές ρεύμα σήμα για μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας και εξασφαλίζει έναν ακριβή διακανονισμό λογαριασμών ηλεκτρικού ρεύματος. Από την πλευρά του χρήστη, για παράδειγμα, μια κλάση ακρίβειας μέτρησης 0,2 μετασχηματιστών ρεύματος μπορεί να είναι ± 0,2%, μειώνοντας τη διαμάχη σχετικά με τους λογαριασμούς ηλεκτρικού ρεύματος. Επιπλέον, με την παρακολούθηση του πραγματικού - ρεύματος χρόνου των μετασχηματιστών και των γραμμών, μπορούν να αξιολογηθούν συντελεστές φόρτωσης εξοπλισμού (π.χ. φορτίο 80 %), βελτιστοποιημένες λειτουργίες και διάρκεια ζωής εξοπλισμού.
