Энергетикалық жүйелерде,ток трансформаторларыжәне кернеу трансформаторлары әдетте ток пен кернеуді қауіпсіз және дәл өлшеуді және бақылауды қамтамасыз ету үшін қолданылады. Бұл екі құрылғының функциялары бір-біріне сәйкес келсе де, олардың дизайнында, жұмыс принциптерінде және қолдану сценарийлерінде айтарлықтай айырмашылықтары бар.
Негізінде ток трансформаторы (КТ) үлкен токтарды шағын токтарға түрлендіретін құрылғы және ол электромагниттік индукция принципі негізінде жұмыс істейді. Энергетикалық жүйелерде КТ жиі тізбектерді қорғау және басқару үшін үлкен токтарды өлшеу үшін қолданылады. КТ-ның бастапқы орамасы тізбекте тікелей тізбектей жалғанады, ал екінші реттік орамасы өлшеу құралына немесе қорғаныс құрылғысына қосылады. Ток бірінші жағынан өткенде, электромагниттік индукция принципі бойынша екінші жағынан сәйкес ток пайда болады. Кернеу трансформаторы (VT) - бұл электромагниттік индукция принципіне негізделген жоғары кернеуді төмен кернеуге түрлендіретін құрылғы. VT қауіпсіздік пен дәлдікті қамтамасыз ету үшін энергия жүйелеріндегі жоғары кернеулерді өлшеу үшін қолданылады. ТЖ-ның бастапқы орамасы тізбекте параллель жалғанған, ал екінші реттік орамасы өлшеу құралына немесе қорғаныс құрылғысына қосылған. Бірінші жағында кернеу болған кезде, электромагниттік индукция принципі бойынша екінші жағында сәйкес кернеу пайда болады.
Екеуінің өлшеу мақсаттары әртүрлі.Ток трансформаторларынегізінен электр жүйелерін бақылау және қорғау үшін токты өлшеу үшін қолданылады. Оларды токты өлшеу, энергияны өлшеу, қысқа тұйықталудан қорғау және шамадан тыс жүктемеден қорғау үшін пайдалануға болады. КТ шығыс тогы әдетте стандартты өлшеу құралдарымен және қорғаныс құрылғыларымен үйлесімді болу үшін 5 амперге немесе 1 амперге стандартталған.
Кернеу трансформаторлары негізінен электр жүйелерін бақылау және қорғау үшін кернеуді өлшеу үшін қолданылады. Оларды кернеуді өлшеу, энергияны өлшеу, оқшаулауды бақылау және асқын кернеуден қорғау үшін пайдалануға болады. VT шығыс кернеуі әдетте стандартты өлшеу құралдарымен және қорғаныс құрылғыларымен үйлесімді болу үшін 100 вольт немесе 100/√3 вольтқа стандартталған.
Екеуінің дизайн фокустары әртүрлі. Ток трансформаторларын жобалау кезінде токтың қауіпсіздігін ескеру қажет. КТ тізбекте тікелей тізбектей жалғанғандықтан, олар тізбектегі қысқа тұйықталу тоғына төтеп беруі керек. КТ-ның негізгі жағы әдетте қысқа тұйықталу жағдайында қауіпсіз жұмысты қамтамасыз ету кезінде кедергі мен жылу жоғалуын азайту үшін үлкенірек қима ауданымен жобаланады.
Кернеу трансформаторларын жобалау кезінде кернеу қауіпсіздігін ескеру қажет. Тізбекте VT параллель қосылғандықтан, олар тізбектегі артық кернеулерге төтеп беруі керек. Әдетте, жоғары кернеу жағдайында қауіпсіз жұмысты қамтамасыз ету үшін VT-ның бастапқы және қайталама жақтары арасында жоғары оқшаулағыш беріктік оқшаулауы бар. Қолдану саласында ток трансформаторлары энергия жүйесінің әртүрлі буындарында, соның ішінде электр станцияларында, қосалқы станцияларда және тарату желілерінде кеңінен қолданылады. Бұл жабдықты шамадан тыс жүктемелерден және қысқа тұйықталудан бақылау және қорғау үшін оларды электр беру желілері, трансформаторлар және қозғалтқыштар сияқты жабдыққа орнатуға болады. Кернеу трансформаторлары сонымен қатар энергия жүйесінің әртүрлі буындарында, әсіресе жоғары кернеулерді өлшеу және бақылау қажет болған жағдайларда кеңінен қолданылады. Оларды қосалқы станциялар мен тарату желілерінде электр жүйелерін шамадан тыс кернеулерден және оқшаулау ақауларынан бақылау және қорғау үшін орнатуға болады.
Қателік тұрғысынан,ток трансформаторықате негізінен магниттік қанығудың және қайталама бүйірлік жүктеменің әсерінен туындайды. Қатені азайту үшін КТ әдетте жоғары магниттік өткізгіштікпен және екіншілік бүйірлік кедергісі төмен жобаланады. КТ дәлдігі әдетте 0,2% және 0,5% арасында болады, бұл көптеген қуат жүйелері қолданбалары үшін жеткілікті. Кернеу трансформаторының қателігі негізінен магниттік қанығудың және қайталама жүктеменің әсерінен, сондай-ақ бастапқы және қайталама жақтар арасындағы оқшаулаудың жоғалуынан туындайды. Қатені азайту үшін VT әдетте жоғары магниттік өткізгіштікпен және төмен екіншілік кедергімен жобаланады және жоғары оқшаулау беріктігі бар материалдар қолданылады. VT дәлдігі әдетте 0,2% және 0,5% арасында болады, бұл көптеген қуат жүйесін қолдану үшін жеткілікті.
Техникалық қызмет көрсетуді тексеру талаптары тұрғысынан ток трансформаторына техникалық қызмет көрсету әдетте бастапқы және қосалқы жақтардың қосылымдарын тексеруді және КТ магниттік қанықпағанын немесе зақымдалмағанын қамтамасыз етуді қамтиды. КТ калибрлеу әдетте орнатудан кейін және өлшеу дәлдігін қамтамасыз ету үшін тұрақты техникалық қызмет көрсету кезінде орындалады. Кернеу трансформаторына техникалық қызмет көрсету, әдетте, бастапқы және қосалқы жақтардың қосылымдарын тексеруді және VT магниттік қанықпағанын немесе зақымдалмағанын қамтамасыз етуді қамтиды. VT калибрлеу әдетте орнатудан кейін және өлшеу дәлдігін қамтамасыз ету үшін тұрақты техникалық қызмет көрсету кезінде орындалады.
