Strömtransformatorer som vanligtvis används i transformatorstationer kan klassificeras enligt deras arbetsprincip, struktur, tillämpning och installationsmetoder. Följande är en detaljerad introduktion till de vanligaste typerna av transformatorer i transformatorstationer, såväl som egenskaper, tillämpningsscenarier och industritrender för transformatorer i transformatorstationer:
I. Klassificering efter arbetsprincip
Elektromagnetisk strömtransformator (traditionell CT)
Princip: Enligt elektromagnetisk induktionsprincip producerar en ström magnetiskt flöde genom järnkärnan och två lindningar inducerar ström. Drag:
Avancerad teknik, låg kostnad och hög tillförlitlighet.
kärnmättnad med ett begränsat dynamiskt område (vanligtvis Mindre än eller lika med 30 gånger märkström).
Applikationsscenarier:
Lämplig för mätning, skydd och mätning av transformatorstationer med spänningsnivåer på 110kV och lägre.
Till exempel: 10kV fördelarkärna CT, huvudtransformator högspänningssida CT.
Elektronisk strömtransformator (ECT)
Hur det fungerar: Direkt digital utgång med optiska sensorer, som Faraday-effekten eller Rogowski Coil. Drag:
Kärn-fri mättnad, brett dynamiskt område (upp till 100 gånger märkströmmen).
Liten storlek, lätt vikt, stark anti-elektromagnetisk interferensförmåga.
Lång-stabilitet och temperaturavvikelser måste åtgärdas.
Applikationsscenarier:
Intelligenta transformatorstationer, nya energiintegrationsscenarier (t.ex. vindkraft, solceller).
Exempel: Optisk CT i 220kV GIS, Halleffekt CT i HVDC.
II. Efter struktur
Trans (Trans) CT
Struktur: den första ledaren direkt genom järnkärnfönstret, den andra lindningen runt järnkärnlindningen. Drag:
Flexibel installation, inget enda avbrott krävs.
Lämplig för starkström (t.ex. buss, kabel).
Applikationsscenarier:
Vid inloppsänden av 10kV/35kV distributionsskåp och utloppsänden av kondensatorbanker.
Rörformig CT
Struktur: Installerad direkt på bussningen till transformatorn eller strömbrytaren, är huvudlindningen en bussningsledare. Drag:
Kompakt och utrymmesbesparande-.
Designen krävs för att matcha utrustningen och har dålig mångsidighet.
Applikationsscenarier:
Huvudtransformator högspänningssida, inbyggd-i GIS (Gas Insulated Switchgear).
Buss CT
Struktur: Kärnan är delad på mitten och inklämd mellan samlingsskenan, genom vilken primärströmmen genererar magnetiskt flöde. Drag:
Det finns inget behov av att koppla bort samlingsskenan för enkel installation.
Lämplig för eftermontering av bussar som redan används.
Applikationsscenarier:
Mätning av bussström efter utbyggnad av transformatorstationskapacitet.
Kolumner CT
Struktur: Kärnan och lindningen är fixerade på den isolerande pelaren, och huvudledaren passerar genom kärnans mitt. Drag:
Hög mekanisk hållfasthet, lämplig för utomhus-högtryckssituationer.
Liten storlek, hög kostnad.
Applikationsscenarier:
Sträckningsskydd 220kV/500kV utomhusstationer.
III. Av syfte
Mätning CT
Kräver hög precision (t.ex. 0,2, 0,5) och lågt fel för elenergimätning och lastövervakning.
Applikationsscenarier:
Viktiga mätpunkter, mätning av anläggningens energiförbrukning.
Skyddande CT
Krav: Högmättnadsresistans med noggrannhetsnivåer på 5P och 10P (t.ex. . 5P20 representerar fel Mindre än eller lika med 5 % vid 20 gånger märkström) för överströmsskydd och differentialskydd.
Applikationsscenarier:
Ledningsskydd, transformatorskydd, skenskydd.
Exempel: 220kV effektbrytarens utgång CT.
Mätning + skydd CT med dubbla-ändamål
Struktur: Har flera sekundärlindningar, uppfyller mät- och skyddskraven. Drag:
Minska antalet CT och minska kostnaderna.
Interaktionen mellan lindningarna måste valideras.
Applikationsscenarier:
Inkommande skåp av mellan- och lågspänningsstationer.
IV. INTRODUKTION Genom installationsmetod
CT fristående installation
Konstruktion: Installeras separat bredvid utrustning (t.ex. effektbrytare, buss).
Applikationsscenarier:
Utomhuskretsar för transformatorstationer, huvudtransformatorer med neutralpunktstransformatorer.
Integrerad CT
Struktur: Integration med annan utrustning (som GIS, effektbrytare). Drag:
Spara utrymme och minska anslutningspunkter.
För underhåll måste utrustningen bytas ut i sin helhet.
Applikationsscenarier:
Interna CTs för 110kV och högre GIS, och CTs integrerade i smarta strömbrytare.
V. Industritrender och effekter
Digital uppgradering
I smarta transformatorstationer måste CT:er stödja IEC 61850-protokollet och mata ut digitala signaler (som sammanslagningsenhet MU) för dataöverföring och synkronisering i realtid.
Till exempel kombineras elektroniska CT:er med intelligenta terminaler (IED) för att ersätta traditionell analog kvantitetsinsamling.
Krav på bredbandsmätningar
Integrering av nya energikällor leder till en ökning av övertoner, och CT kräver bredbandsresponskapacitet (t.ex. 0,1 Hz - 1kHz) för att exakt mäta icke-essentiella strömmar.
Lösning: Använd en Rogowski-spolar eller optisk sensor för att undvika begränsningar i kärnfrekvenssvaret.
Anti-mättnadsteknik
Ökningen av kort-ström kräver att CT:er använder anti-mättnadstekniker (som TPY-klass, TPZ-klass) för att säkerställa tillförlitligt skydd.
TPY-klassegenskaper: restmagnetisk Mindre än eller lika med 10%, lämplig för differentialskydd.
Miniatyrisering och integration
Stadsstationer kräver utrymme och CTS går mot miniatyrisering och låg strömförbrukning.
Till exempel används legeringskärnor för att minska volym och vikt.
