In de elektrotechniek staan CT en PT respectievelijk voor stroomtransformator ( afgekort als CT) en spanningstransformator ( afgekort als PT). Capacitieve spanningstransformator (afgekort als CVT).
Stroomtransformator (CT) :
Een stroomtransformator (CT) is een apparaat dat wordt gebruikt om grote stromen te meten. Het zet hoge stroomwaarden om in lagere, standaard stroomwaarden (doorgaans 5 ampère of 1 ampère) voor eenvoudige meting en circuitbeveiliging. CT's worden veelvuldig gebruikt in energiesystemen voor functies zoals stroommeting, overbelastingsbeveiliging en aardlekdetectie.
Spanningstransformator (PT) :
Een spanningstransformator (PT) wordt gebruikt om hoge spanningen te meten en om te zetten naar een lagere standaardspanning (doorgaans 100 volt of 110 volt). Hij wordt voornamelijk gebruikt voor spanningsmeting, energiemeting en beveiligingsrelais. Een PT zorgt voor een veilige en nauwkeurige bewaking van de status van hoogspanningscircuits in laagspanningsomgevingen.
Capacitieve spanningstransformator (CVT)
Een capacitieve spanningstransformator (CVT) is een spanningstransformator die een serieschakeling van condensatoren gebruikt om de spanning te verdelen, gevolgd door een elektromagnetische transformator voor spanningsverlaging en isolatie. Deze wordt gebruikt in meetapparatuur, relaisbeveiliging en andere toepassingen. CVT's kunnen ook draaggolffrequenties koppelen aan transmissielijnen voor communicatie over lange afstanden, metingen op afstand, selectieve hoogfrequente lijnbeveiliging, afstandsbediening en telexberichten. Vergeleken met conventionele elektromagnetische spanningstransformatoren bieden CVT's daarom talrijke voordelen op het gebied van kosten en veiligheid, en voorkomen ze bovendien weerstandsverlies als gevolg van kernverzadiging.
Een capacitieve spanningstransformator bestaat hoofdzakelijk uit een capacitieve spanningsdeler en een middenspanningstransformator. De capacitieve spanningsdeler omvat een porseleinen doorvoerbus met daarin meerdere condensatoren in serie. De doorvoerbus is gevuld met isolerende olie die een positieve druk van 0.1 MPa handhaaft, en een stalen balg wordt gebruikt om verschillende omgevingsomstandigheden te compenseren en de oliedruk te handhaven. De capacitieve spanningsdeler kan ook worden gebruikt als koppelcondensator om draaggolfcomponenten aan te sluiten. De middenspanningstransformator bestaat uit een transformator, een compensatiereactor, een overspanningsbeveiliging en een dempingsinrichting, die zich in een afgesloten olietank bevinden. De ruimte bovenin de tank is gevuld met stikstof. De primaire wikkeling bestaat uit een hoofdwikkeling en een fijnregelwikkeling, met een verliesarme reactor in serie geschakeld tussen de primaire zijde en de primaire wikkeling. Omdat de niet-lineaire impedantie en de inherente capaciteit van de capacitieve spanningstransformator soms niet-resonantie in de transformator kunnen veroorzaken, wordt een dempingsinrichting gebruikt om deze resonantie te onderdrukken. Het dempingsmechanisme bestaat uit een weerstand en een smoorspoel, aangesloten over de secundaire wikkeling. Onder normale omstandigheden heeft het dempingsmechanisme een hoge impedantie. Wanneer een storing overspanning veroorzaakt, is de smoorspoel al verzadigd voordat de middenspanningstransformator wordt beïnvloed, waardoor er alleen nog een ohmse belasting overblijft en de oscillatie-energie snel wordt gereduceerd.
Variabele-verhoudingsanalyse: PT- en CVT-transformatoren zijn spanningstransformatoren die worden gebruikt om hoge spanning om te zetten in lage spanning. De secundaire zijde is doorgaans 100V; een 10kV PT is bijvoorbeeld 10kV/100V. De secundaire zijde van een PT mag niet kortgesloten zijn. CT is een stroomtransformator die wordt gebruikt om grote stromen om te zetten in kleine stromen, doorgaans 5A of 1A. De secundaire zijde van een CT mag niet open zijn. Of ze nu elektromagnetisch of capacitief zijn, spanningstransformatoren zetten hoge spanning om in lage spanning voor gebruik in meet-, regel- en beveiligingssystemen. Qua werkingsprincipe zijn het in wezen kleine (kleine capaciteit) transformatoren. Het is het beste om de gestandaardiseerde namen voor deze apparaten te gebruiken, vooral in afdelingen voor energiebeheer.
| Afkorting | Voor- en achternaam | Chinese naam | Acquisitiesignaal | Gangbare spanningsniveaus |
| CT | Current Transformer | Huidige transformator | Actueel | Universeel geschikt voor alle spanningsniveaus. |
| PT | Potentiële transformator | Elektromagnetische spanningstransformator | Voltage | Voornamelijk schakelinstallaties voor 10 kV en 35 kV. |
| CVT | Condensator spanningstransformator | Capacitieve spanningstransformator | Voltage | Hoogspanningsleidingen van 110 kV en hoger |
Gedetailleerde uitleg van het werkingsprincipe en de structuur:
Een spanningstransformator is in essentie een transformator met een ijzeren kern. Hij bestaat hoofdzakelijk uit een primaire en secundaire wikkeling, een ijzeren kern en isolatie. Wanneer een spanning U1 op de primaire wikkeling wordt aangelegd, wordt er een magnetische flux φ in de ijzeren kern opgewekt. Volgens de wet van elektromagnetische inductie wordt er een secundaire spanning U2 in de secundaire wikkeling opgewekt. Door het aantal windingen in de primaire of secundaire wikkeling te variëren, kunnen verschillende primaire-secundaire spanningsverhoudingen worden verkregen, waardoor spanningstransformatoren met verschillende verhoudingen ontstaan. Een spanningstransformator zet een hoge spanning proportioneel om in een lage spanning (100V). De primaire zijde van de spanningstransformator is verbonden met het primaire systeem en de secundaire zijde met meetinstrumenten, relais, enzovoort. Het meest voorkomende type is elektromagnetisch (capacitieve spanningstransformatoren worden veel gebruikt), maar er bestaan ook niet-elektromagnetische typen, zoals elektronische en foto-elektrische typen.
Een stroomtransformator (CT) is een apparaat dat een grote primaire stroom omzet in een nominale stroom van 5A of 1A, geschikt voor gebruik met instrumenten of relais. Een stroomtransformator bestaat uit een gesloten ijzeren kern en wikkelingen. De functie ervan is om een grote primaire stroom om te zetten in een kleinere secundaire stroom met een specifieke transformatieverhouding, bijvoorbeeld voor beveiliging en meting. Een stroomtransformator met een transformatieverhouding van 400/5 kan bijvoorbeeld een werkelijke stroom van 400A omzetten in een stroom van 5A.
Alle CT-, PT- en CVT-systemen moeten een hoogspanningsbestendigheidstest en isolatietest ondergaan. Deze tests zijn verplicht tijdens de fabrieksinspectie, de overdracht en de preventieve inspectie.
- Twee soorten tests die uitgevoerd moeten worden (waarbij alle drie aan bod komen)
- Isolatieweerstandstest (basisonderdeel voor isolatietesten)
Gebruik een megohmmeter om de isolatieweerstand te meten tussen de primaire en aardingsdraad, de primaire en secundaire draad, en de secundaire draad en de aardingsdraad om te bepalen of de isolatie vochtig, beschadigd of vuil is.
– CT/PT (10~35kV): 25kV-apparatuur gebruikt een 2500V-megohmmeter; laagspanningssecundaire apparatuur gebruikt een 500V-meter.
– CVT (110 kV en hoger): Gebruik een 5000 V megohmmeter aan de primaire zijde en meet tegelijkertijd de isolatie van de condensatoren van de spanningsdeler afzonderlijk.
Beoordelingscriteria: De isolatieweerstand is niet lager dan de in de regelgeving gespecificeerde waarde, en er is geen significante afname of nulwaarde ten opzichte van dezelfde batch.
Test van de spanningsbestendigheid bij netfrequentie (test van de hoogspanningsvastheid van de kern)
Simuleert systeemoverspanning om het doorslagvermogen van de hoofdisolatie te beoordelen, onderverdeeld in "fabrieksdoorslagspanning", "inbedrijfstellingsdoorslagspanning" en "jaarlijkse voortestdoorslagspanning".
CT-stroomtransformator
De primaire wikkeling wordt blootgesteld aan een doorslagspanning met netfrequentie, zowel van aarde als van de primaire wikkeling naar de secundaire wikkeling; de secundaire wikkeling wordt onafhankelijk van elkaar blootgesteld aan een doorslagspanning.
Het is ten strengste verboden om spanningsbestendigheidstests uit te voeren met een open secundaire wikkeling. Vóór de test moet de secundaire wikkeling betrouwbaar kortgesloten en geaard zijn.
Elektromagnetische PT-spanningstransformator
– Bestand tegen hoge spanningen: bestand tegen spanning tussen primaire en aarde, bestand tegen spanning tussen primaire en secundaire schakeling; bestand tegen spanning op onafhankelijke secundaire schakeling.
– De secundaire wikkeling mag tijdens de test niet kortgesloten worden om te voorkomen dat de elektromagnetische spoel doorbrandt.
CVT Capacitieve spanningstransformator
Dankzij een unieke constructie is het in twee delen drukbestendig:
– Het individuele spanningsbestendigheidsvermogen van de spanningsdelercondensatoreenheid;
– De tussenliggende elektromagnetische transformator (elektromagnetische eenheid) is vervaardigd met een aparte netfrequentie-doorslagspanning;
Het is niet toegestaan om de volledige spanningsbestendigheid direct en in één keer op de gehele transformator aan te leggen, aangezien dit de middenspanningstransformator zal beschadigen.
II. Aanvullende, eigen isolatie-/spanningsbestendigheidstests voor derden.
CT-isolatietest - Partiële ontladingstest (vereist voor hoogspanningsstroomtransformatoren) - IV-karakteristieken, wikkelverhouding, polariteit (voor het bepalen van de isolatietoestand)
Elektromagnetische PT-isolatietest – nullastverlies, partiële ontlading, gelijkstroomweerstand van de wikkeling
CVT-specifieke isolatie-/diëlektrische verliestesten (van het grootste belang)
CVT is gebaseerd op spanningsdeling via condensatoren, en isolatiefouten bevinden zich meestal in de kern van de condensator, die onvoldoende bestand is tegen de spanning.
- “Diëlektrisch verlies tanδ-test” (verplicht): Bepaalt of de condensatorisolatie verouderd of vochtig is;
- Capaciteitsmeting: Vergelijk met de fabriekswaarde; als de afwijking de norm overschrijdt, duidt dit erop dat de interne condensator defect is.
- Test van de olietoevoer naar de elektromagnetische eenheid (olieonderdompelingstest): oliebestendigheidsspanning, microwateranalyse en chromatografie om de interne isolatieverslechtering te bepalen.
III. Eisen voor testen in verschillende fasen
- Fabriekstest”: Volledige doorslagspanning + isolatie + partiële ontlading Tests, 100% inspectie, geen enkel product mag de fabriek verlaten als het niet aan de eisen voldoet;
- “Test ter plaatse”: De isolatieweerstand en de netfrequentiebestendigheid moeten na de installatie en vóór de inschakeling van de stroom opnieuw worden getest. Dit is een voorwaarde voor de stroomvoorziening.
- “Preventieve bedrijfstests”: Voer periodiek een nieuwe test uit op de isolatieweerstand, de doorslagspanning, het diëlektrisch verlies en de partiële ontlading. Als de isolatie verslechtert, is onderhoud nodig.
IV. Belangrijkste voorzorgsmaatregelen
- Stroomtransformatoren (CT/PT/CVT) die niet slagen voor de spanningsbestendigheids- en isolatietests, mogen absoluut niet in gebruik worden genomen, omdat ze een risico vormen op doorslag, explosie en kortsluiting naar aarde.
- De secundaire wikkeling van de CT-test moet met aarde worden kortgesloten; de secundaire wikkeling van de PT-test mag niet worden kortgesloten; en de CVT mag niet worden onderworpen aan een volspanningstest.
- De isolatieweerstand alleen kan de spanningsbestendigheid niet vervangen: een voldoende uitslag van de isolatieweerstandstest betekent niet dat de isolatie bestand is tegen overspanning bij netfrequentie. Beide tests zijn onmisbaar.
Korte samenvatting van Shanghai DEMIKS Electricity Power Technology
CT, elektromagnetische PT en CVT vereisen allemaal verplichte isolatietests en tests op de hoogspanningsbestendigheid. CVT vereist, vanwege de condensatorstructuur, naast de standaardtests ook aanvullende isolatietests voor diëlektrisch verlies en capaciteitswaarde.
