หม้อแปลงกระแสคืออะไร: การทำงานและการใช้งาน

หม้อแปลงเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้ในการถ่ายโอนพลังงานไฟฟ้าจากวงจรหนึ่งไปยังอีกวงจรหนึ่งโดยไม่ต้องเปลี่ยนความถี่และทำได้โดยการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า โดยทั่วไปหม้อแปลงมีให้เลือกสองประเภทคือประเภทเปลือกและประเภทแกน หน้าที่หลักคือการก้าวขึ้นและลดระดับแรงดันไฟฟ้า เพื่อวัตถุประสงค์ในการวัดผล หม้อแปลงเครื่องมือ ใช้เนื่องจากหม้อแปลงเหล่านี้วัดกระแสไฟฟ้าแรงดันพลังงานและพลังงาน สิ่งเหล่านี้ใช้ในเครื่องมือต่าง ๆ ที่มีการเชื่อมต่อเช่นโวลต์มิเตอร์แอมป์มิเตอร์วัตต์มิเตอร์และ เครื่องวัดพลังงาน . หม้อแปลงเหล่านี้แบ่งออกเป็นสองประเภทคือหม้อแปลงกระแสและหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีศักยภาพ

หม้อแปลงกระแสคืออะไร?

คำจำกัดความ: หม้อแปลงเครื่องมือที่ใช้ในการสร้าง AC ภายในขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงเรียกว่าหม้อแปลงกระแส สิ่งนี้เรียกอีกอย่างว่าหม้อแปลงซีรีส์เนื่องจากเป็นพันธมิตรในอนุกรมกับวงจรสำหรับการวัดพารามิเตอร์ต่างๆของ พลังงานไฟฟ้า . กระแสไฟฟ้าในขดลวดทุติยภูมิเป็นสัดส่วนกับกระแสไฟฟ้าในขดลวดปฐมภูมิ สิ่งเหล่านี้ใช้เพื่อลดกระแสไฟฟ้าแรงสูงให้เป็นกระแสไฟฟ้าแรงต่ำ

อุปกรณ์หม้อแปลงกระแส

หลักการทำงาน

หลักการทำงานของหม้อแปลงกระแสไฟฟ้า แตกต่างกันบ้างเมื่อเปรียบเทียบกับหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าปกติ คล้ายกับหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้ามีขดลวดสองเส้น เมื่อใดก็ตามที่จ่ายกระแสสลับตลอดขดลวดปฐมภูมิจะสามารถสร้างฟลักซ์แม่เหล็กสลับได้ดังนั้น AC จะถูกเหนี่ยวนำภายในขดลวดทุติยภูมิ ในประเภทนี้อิมพีแดนซ์ของโหลดมีขนาดเล็กมาก ดังนั้นหม้อแปลงนี้จึงทำงานภายใต้สภาวะไฟฟ้าลัดวงจร ดังนั้นกระแสภายในขดลวดทุติยภูมิจึงขึ้นอยู่กับกระแสในขดลวดปฐมภูมิ แต่ไม่ขึ้นอยู่กับความต้านทานของโหลด

การก่อสร้างหม้อแปลงไฟฟ้าในปัจจุบัน

การสร้างหม้อแปลงนี้มีคุณสมบัติที่แตกต่างกันตามการออกแบบเช่นแอมป์หลักแกนขดลวดและ ฉนวนกันความร้อน .

การก่อสร้างหม้อแปลงไฟฟ้าในปัจจุบัน

เปลี่ยนแอมแปร์หลัก

หมายเลข ของแอมแปร์หลักในหม้อแปลงมีตั้งแต่ 5,000 ถึง 10,000 ดังนั้นสิ่งเหล่านี้จึงถูกกำหนดผ่านกระแสหลัก

แกน

เพื่อให้เกิดการบิดแอมแปร์ที่มีแม่เหล็กต่ำวัสดุหลักต้องมีการสูญเสียธาตุเหล็กต่ำและความไม่เต็มใจต่ำ วัสดุหลักเช่นนิกเกิลและโลหะผสมของเหล็กมีคุณสมบัติที่แตกต่างกันเช่นการสูญเสียต่ำการซึมผ่านสูง

ขดลวด

ปฏิกิริยาการรั่วไหลในหม้อแปลงสามารถลดลงได้โดยการวางขดลวดไว้ใกล้กัน สายไฟที่ใช้ในขดลวดปฐมภูมิคือแถบทองแดงและสำหรับสายรองจะใช้สาย SWG การออกแบบขดลวดเหล่านี้สามารถทำได้เพื่อความแข็งแรงที่เหมาะสมและการค้ำยันคงที่โดยไม่เป็นอันตรายใด ๆ

ฉนวนกันความร้อน

ขดลวดของหม้อแปลงถูกหุ้มด้วยสารเคลือบเงาและเทป การใช้งานไฟฟ้าแรงสูงจำเป็นต้องมีการจัดฉนวนซึ่งจะดูดซึมโดยน้ำมันที่ใช้สำหรับขดลวด

การออกแบบแกนในหม้อแปลงทำได้โดยใช้เหล็กเคลือบซิลิกอน ขดลวดหลักของหม้อแปลงมีกระแสไฟฟ้าและเชื่อมต่อกับวงจรหลัก กระแสไฟฟ้าในขดลวดทุติยภูมิเป็นสัดส่วนกับกระแสไฟฟ้าในขดลวดปฐมภูมิและเชื่อมต่อกับมิเตอร์หรือเครื่องมือ

ขดลวดหลักและขดลวดทุติยภูมิถูกหุ้มฉนวนจากแกน ขดลวดปฐมภูมิรวมถึงการหมุนครั้งเดียวที่รับกระแสโหลดเต็มที่ในขณะที่ขดลวดทุติยภูมิมีจำนวนรอบ
อัตราส่วนของกระแสไฟฟ้าในหลักและรองเรียกว่าอัตราส่วนของหม้อแปลงกระแส โดยปกติอัตราส่วนกระแสของหม้อแปลงจะสูง การให้คะแนนปัจจุบันในอันดับรองคือ 0.1A, 1A และ 5A ในขณะที่การให้คะแนนปัจจุบันในช่วงหลักตั้งแต่ 10A - 3000A

ประเภทของหม้อแปลงกระแสไฟฟ้า

เหล่านี้แบ่งออกเป็นสี่ประเภทซึ่งรวมถึงสิ่งต่อไปนี้

หม้อแปลงกระแสไฟฟ้าในร่ม

ประเภทในร่ม หม้อแปลง ใช้ได้กับวงจรไฟฟ้าแรงต่ำ สิ่งเหล่านี้แบ่งออกเป็นประเภทต่างๆเช่นแผลหน้าต่างและแถบ เช่นเดียวกับประเภทพื้นฐานประเภทของบาดแผลมีขดลวดสองเส้นเช่นหลักและรอง สิ่งเหล่านี้ใช้ในการสรุปแอปพลิเคชันเนื่องจากความแม่นยำสูงและค่าการบิดแอมแปร์หลักที่มีค่าสูง

หม้อแปลงชนิดแท่งประกอบด้วยแท่งหลักที่มีแกนรอง ในประเภทนี้บาร์หลักเป็นส่วนสำคัญ ความแม่นยำของหม้อแปลงนี้สามารถลดลงได้เนื่องจากการทำให้เป็นแม่เหล็กในแกน ประเภทหน้าต่างสามารถติดตั้งได้ในพื้นที่ของตัวนำหลักเนื่องจากการออกแบบของหม้อแปลงเหล่านี้สามารถทำได้โดยไม่ต้องพันขดลวดหลัก

หม้อแปลงประเภทนี้สามารถเข้าถึงได้ในรูปแบบของแข็งและแบบแยกคอร์ ก่อนที่จะเชื่อมต่อหม้อแปลงชนิดนี้ควรถอดตัวนำหลักออกในขณะที่แบบแยกคอร์สามารถติดตั้งได้โดยตรงในพื้นที่ของตัวนำโดยไม่ต้องแยกออก

หม้อแปลงกระแสไฟฟ้ากลางแจ้ง

หม้อแปลงไฟฟ้าชนิดภายนอกใช้ในวงจรไฟฟ้าแรงสูงเช่นสถานีไฟฟ้าย่อยและแผงสวิตช์ มีให้เลือกสองประเภท ได้แก่ ฉนวนกันความร้อนด้วยน้ำมันและก๊าซ SF6 หม้อแปลงชนิดหุ้มฉนวน SF6 มีน้ำหนักเบาเมื่อเปรียบเทียบกับหม้อแปลงชนิดเติมน้ำมัน

ถังพินนาเคิลสามารถเชื่อมต่อกับตัวนำหลักซึ่งเรียกว่าหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าสำหรับการก่อสร้างถังที่มีชีวิต ในการก่อสร้างนี้จะใช้บูชขนาดเล็กเนื่องจากทั้งถังและตัวนำหลักมีศักยภาพเท่ากัน สำหรับ CT แบบหลายอัตราส่วนจะใช้ขดลวดปฐมภูมิแบบแยก

ดังนั้นจึงมีการจัดวางดอกต๊าปไว้บนถังสำหรับขดลวดปฐมภูมิดังนั้นจึงสามารถหาอัตราส่วนกระแสแปรผันได้โดยใช้หม้อแปลงเหล่านี้ เมื่อต๊าปถูกมอบให้กับขดลวดทุติยภูมิแล้วสามารถเปลี่ยนแอมแปร์การทำงานได้ในขณะที่ป้อนให้กับขดลวดหลักดังนั้นจึงสามารถเว้นพื้นที่ทองแดงที่ไม่ได้ใช้โดยไม่รวมในช่วงต่ำสุด

บูชหม้อแปลงกระแสไฟฟ้า

หม้อแปลงชนิดนี้คล้ายกับชนิดแท่งโดยที่แกนและรองวางอยู่ในบริเวณของตัวนำหลัก ขดลวดทุติยภูมิในหม้อแปลงสามารถเปลี่ยนเป็นแกนรูปวงกลมหรือรูปวงแหวนได้ มันเชื่อมต่อกับบูชแรงดันสูงภายในเบรกเกอร์วงจรหม้อแปลงไฟฟ้าสวิตช์เกียร์อื่น ๆ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า

เมื่อตัวนำไหลตลอดบูชแล้วมันจะทำหน้าที่เป็นขดลวดปฐมภูมิและการจัดเรียงของแกนสามารถทำได้โดยการปิดบุชฉนวน หม้อแปลงประเภทนี้ใช้ในวงจรไฟฟ้าแรงสูงสำหรับการถ่ายทอดเนื่องจากมีราคาไม่แพง

หม้อแปลงกระแสไฟฟ้าแบบพกพา

หม้อแปลงประเภทนี้เป็นประเภทที่มีแรงบิดสูงซึ่งส่วนใหญ่ใช้สำหรับเครื่องวิเคราะห์กำลังและแอมป์มิเตอร์ที่มีความแม่นยำสูง หม้อแปลงเหล่านี้มีให้เลือกหลายประเภทเช่นแบบยืดหยุ่นยึดบนแบบพกพาและแกนแยก การวัดช่วงกระแสสำหรับ CT แบบพกพามีตั้งแต่ 1000A-1500 A โดยหลักแล้วหม้อแปลงเหล่านี้ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อแยกเครื่องมือวัดออกจากวงจรที่มีแรงดันไฟฟ้าสูง

ข้อผิดพลาดในหม้อแปลงปัจจุบัน

ข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นในหม้อแปลงนี้มีดังต่อไปนี้

• ขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงนี้ต้องการ MMF (แรงแม่เหล็ก) เพื่อสร้างฟลักซ์ที่ดึงกระแสแม่เหล็ก
• กระแสไฟฟ้าที่ไม่มีโหลดของหม้อแปลงประกอบด้วยองค์ประกอบของการสูญเสียแกนและเกิดการสูญเสียฮิสเทรีซิสและการสูญเสียกระแสวน
• เมื่อแกนของหม้อแปลงอิ่มตัวแล้วก็สามารถหยุดความหนาแน่นของฟลักซ์ของแรงแม่เหล็กและการสูญเสียอื่น ๆ อาจเกิดขึ้นได้

การใช้งานหม้อแปลงกระแสไฟฟ้า

หม้อแปลงเหล่านี้ใช้ในการวัดพลังงานไฟฟ้าในโรงไฟฟ้าอุตสาหกรรมสถานีกริดห้องควบคุมในอุตสาหกรรมสำหรับการวัดและวิเคราะห์การไหลของกระแสในวงจรและเพื่อวัตถุประสงค์ในการป้องกัน

คำถามที่พบบ่อย

1). CT และ PT ต่างกันอย่างไร?

CT เปลี่ยนค่ากระแสสูงเป็นค่ากระแสต่ำในขณะที่ PT เปลี่ยนค่าไฟฟ้าแรงสูงเป็นแรงดันไฟฟ้าต่ำ

2). หม้อแปลงกระแสไฟฟ้าเป็นหม้อแปลงแบบ step-up หรือไม่?

โดยหลักการแล้ว CT เป็นหม้อแปลงแบบ step-up

3). เหตุใด CT จึงเชื่อมต่อเป็นอนุกรม

CT เชื่อมต่อเป็นอนุกรมผ่านสายเพื่อเปลี่ยนกระแสของเส้นเป็น 1/5 แอมแปร์ทั่วไปที่เหมาะสมสำหรับมิเตอร์มิฉะนั้นรีเลย์ หม้อแปลงเหล่านี้ใช้ในการคำนวณกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่ไหลไปทั่วตัวนำ

4). CT Ratio คืออะไร?

เป็นอัตราส่วนของ i / p กระแสหลักต่อกระแสไฟฟ้าทุติยภูมิ o / p ที่โหลดเต็มที่

5). เหตุใดจึงใช้ CT ในสถานีย่อย

หม้อแปลงนี้ใช้สำหรับการวัดและการป้องกันในสถานีย่อย

ดังนั้นทั้งหมดนี้เป็นข้อมูลเกี่ยวกับ ภาพรวมของหม้อแปลงกระแสไฟฟ้า ซึ่งรวมถึงคำจำกัดความหลักการทำงานการก่อสร้างประเภทต่างๆข้อผิดพลาดและการใช้งาน นี่คือคำถามสำหรับคุณหม้อแปลงเครื่องมือวัดคืออะไร?