रिले सुरक्षा और स्वचालन के लिए सर्किट में वर्तमान ट्रांसफार्मर को मापना

विद्युत सबस्टेशनों के बिजली उपकरण को संगठनात्मक रूप से दो प्रकार के उपकरणों में विभाजित किया गया है:

1. पावर सर्किट जिसके माध्यम से परिवहन की गई ऊर्जा की सारी शक्ति संचारित होती है;

2. द्वितीयक उपकरण जो आपको प्राथमिक लूप में होने वाली प्रक्रियाओं को नियंत्रित करने और उन्हें नियंत्रित करने की अनुमति देते हैं।

बिजली उपकरण खुले क्षेत्रों में या बंद स्विचगियर में स्थित है, और माध्यमिक उपकरण रिले पैनल पर, विशेष अलमारियाँ या अलग कोशिकाओं में स्थित हैं।

मध्यवर्ती कनेक्शन जो बिजली इकाई और मापने, प्रबंधन, सुरक्षा और नियंत्रण निकायों के बीच सूचना प्रसारित करने का कार्य करता है, ट्रांसफार्मर को माप रहा है। ऐसे सभी उपकरणों की तरह, उनके पास अलग-अलग वोल्टेज मान वाले दो पक्ष होते हैं:

1. उच्च वोल्टेज, जो पहले पाश के पैरामीटर से मेल खाती है;

2.कम वोल्टेज, सेवा कर्मियों पर ऊर्जा उपकरणों के प्रभाव के जोखिम को कम करने और नियंत्रण और निगरानी उपकरणों के निर्माण के लिए सामग्रियों की लागत को कम करने की अनुमति देता है।

विशेषण "माप" इन विद्युत उपकरणों के उद्देश्य को दर्शाता है, क्योंकि वे बिजली उपकरणों पर होने वाली सभी प्रक्रियाओं को बहुत सटीक रूप से अनुकरण करते हैं और ट्रांसफार्मर में विभाजित होते हैं:

1. वर्तमान (सीटी);

2. वोल्टेज (वीटी)।

वे परिवर्तन के सामान्य भौतिक सिद्धांतों के अनुसार काम करते हैं, लेकिन प्राथमिक सर्किट में शामिल करने के अलग-अलग डिज़ाइन और तरीके हैं।

करंट ट्रांसफॉर्मर कैसे बनते हैं और काम करते हैं

संचालन और उपकरणों के सिद्धांत

डिजाइन में वर्तमान ट्रांसफार्मर को मापना प्राथमिक सर्किट में बहने वाले बड़े मूल्यों के धाराओं के वेक्टर मूल्यों का रूपांतरण परिमाण में आनुपातिक रूप से कम हो जाता है, और उसी तरह द्वितीयक सर्किट में वैक्टर की दिशा निर्धारित की जाती है।

चुंबकीय सर्किट डिवाइस

संरचनात्मक रूप से, वर्तमान ट्रांसफार्मर, किसी भी अन्य ट्रांसफार्मर की तरह, एक सामान्य चुंबकीय सर्किट के आसपास स्थित दो इंसुलेटेड वाइंडिंग्स से मिलकर बनता है। इसे लेमिनेटेड धातु की प्लेटों से बनाया जाता है जिन्हें विशेष प्रकार के विद्युत स्टील्स का उपयोग करके पिघलाया जाता है। यह कॉइल के चारों ओर एक बंद लूप में घूमने वाले चुंबकीय प्रवाह के मार्ग में चुंबकीय प्रतिरोध को कम करने और नुकसान को कम करने के लिए किया जाता है एड़ी धाराएं.

रिले सुरक्षा और स्वचालन योजनाओं के लिए एक वर्तमान ट्रांसफार्मर में एक चुंबकीय कोर नहीं हो सकता है, लेकिन दो, प्लेटों की संख्या और लोहे की कुल मात्रा में भिन्न होता है। यह दो प्रकार के कॉइल बनाने के लिए किया जाता है जो मज़बूती से काम कर सकते हैं जब:

1. नाममात्र काम करने की स्थिति;

2.या शॉर्ट-सर्किट धाराओं के कारण होने वाले महत्वपूर्ण अधिभार पर।

पहले डिज़ाइन का उपयोग मापन करने के लिए किया जाता है, और दूसरे का उपयोग सुरक्षा को जोड़ने के लिए किया जाता है जो उभरते हुए असामान्य मोड को बंद कर देता है।

कॉइल्स और कनेक्टिंग टर्मिनलों की व्यवस्था

विद्युत स्थापना के सर्किट में स्थायी संचालन के लिए डिज़ाइन और निर्मित वर्तमान ट्रांसफार्मर की वाइंडिंग, वर्तमान और उसके थर्मल प्रभाव के सुरक्षित मार्ग के लिए आवश्यकताओं को पूरा करती है। इसलिए, वे एक क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र के साथ तांबे, स्टील या एल्यूमीनियम से बने होते हैं जो बढ़ते हीटिंग को बाहर करता है।

चूँकि प्राइमरी करंट हमेशा सेकेंडरी से बड़ा होता है, इसलिए इसके लिए वाइंडिंग आकार में काफी अलग होती है, जैसा कि सही ट्रांसफॉर्मर के लिए नीचे दी गई तस्वीर में दिखाया गया है।

बाईं और मध्य संरचनाओं में कोई शक्ति नहीं है। इसके बजाय, आवास में एक उद्घाटन प्रदान किया जाता है जिसके माध्यम से एक बिजली आपूर्ति तार या स्थिर बस गुजरती है। ऐसे मॉडल का उपयोग, एक नियम के रूप में, 1000 वोल्ट तक के विद्युत प्रतिष्ठानों में किया जाता है।

ट्रांसफार्मर वाइंडिंग्स के टर्मिनलों पर बसबारों को जोड़ने और बोल्ट और स्क्रू क्लैम्प का उपयोग करके तारों को जोड़ने के लिए हमेशा एक निश्चित स्थिरता होती है। यह उन महत्वपूर्ण स्थानों में से एक है जहां विद्युत संपर्क टूट सकता है, जो माप प्रणाली के सटीक संचालन को नुकसान पहुंचा सकता है या बाधित कर सकता है। परिचालन जाँच के दौरान प्राथमिक और द्वितीयक सर्किट में इसकी क्लैम्पिंग की गुणवत्ता पर हमेशा ध्यान दिया जाता है।

वर्तमान ट्रांसफॉर्मर टर्मिनलों को निर्माण के दौरान कारखाने में चिह्नित किया जाता है और चिह्नित किया जाता है:

• प्राथमिक धारा के इनपुट और आउटपुट के लिए L1 और L2;

• I1 और I2 — माध्यमिक।

इन सूचकांकों का अर्थ है एक दूसरे के सापेक्ष घुमावों की घुमावदार दिशा और शक्ति और सिम्युलेटेड सर्किट के सही कनेक्शन को प्रभावित करते हैं, सर्किट के साथ वर्तमान वैक्टर के वितरण की विशेषता। ट्रांसफॉर्मर की प्रारंभिक स्थापना या दोषपूर्ण उपकरणों के प्रतिस्थापन के दौरान उन्हें ध्यान दिया जाता है, और उपकरणों की असेंबली से पहले और स्थापना के बाद विद्युत जांच के विभिन्न तरीकों से भी जांच की जाती है।

प्राथमिक सर्किट W1 और द्वितीयक W2 में घुमावों की संख्या समान नहीं है, लेकिन बहुत भिन्न है। उच्च वोल्टेज करंट ट्रांसफॉर्मर में आमतौर पर चुंबकीय सर्किट में केवल एक सीधी बस होती है जो आपूर्ति वाइंडिंग के रूप में कार्य करती है। द्वितीयक वाइंडिंग में बड़ी संख्या में घुमाव होते हैं, जो परिवर्तन अनुपात को प्रभावित करते हैं। उपयोग में आसानी के लिए, इसे दो वाइंडिंग में धाराओं के नाममात्र मूल्यों की भिन्नात्मक अभिव्यक्ति के रूप में लिखा जाता है।

उदाहरण के लिए, बॉक्स की नेमप्लेट पर प्रविष्टि 600/5 का मतलब है कि ट्रांसफॉर्मर को 600 एम्पीयर के रेटेड करंट वाले हाई-वोल्टेज उपकरण से जोड़ा जाना है, और केवल 5 को सेकेंडरी सर्किट में बदला जाएगा।

प्रत्येक मापने वाला वर्तमान ट्रांसफॉर्मर प्राथमिक नेटवर्क के अपने चरण से जुड़ा हुआ है। रिले सुरक्षा और स्वचालन उपकरणों के लिए माध्यमिक वाइंडिंग्स की संख्या आमतौर पर वर्तमान सर्किट कोर में अलग-अलग उपयोग के लिए बढ़ाई जाती है:

• मापने के उपकरण;

• सामान्य सुरक्षा;

• टायर और टायर सुरक्षा।

यह विधि अधिक महत्वपूर्ण लोगों पर कम महत्वपूर्ण सर्किट के प्रभाव को समाप्त करती है, ऑपरेटिंग वोल्टेज पर काम करने वाले उपकरणों पर उनके रखरखाव और परीक्षण को सरल बनाती है।

ऐसी माध्यमिक वाइंडिंग्स के टर्मिनलों को चिह्नित करने के उद्देश्य से, पदनाम 1I1, 1I2, 1I3 का उपयोग शुरुआत के लिए और 2I1, 2I2, 2I3 के अंत के लिए किया जाता है।

अलगाव डिवाइस

प्रत्येक वर्तमान ट्रांसफार्मर मॉडल को प्राथमिक वाइंडिंग पर एक निश्चित मात्रा में उच्च वोल्टेज के साथ संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। वाइंडिंग्स और आवास के बीच स्थित इन्सुलेशन परत को लंबे समय तक अपनी कक्षा के बिजली नेटवर्क की क्षमता का सामना करना पड़ता है।

उच्च-वोल्टेज वर्तमान ट्रांसफार्मर के इन्सुलेशन के बाहर, उद्देश्य के आधार पर, निम्नलिखित का उपयोग किया जा सकता है:

• चीनी मिट्टी के बरतन मेज़पोश;

• संकुचित एपॉक्सी रेजिन;

• कुछ प्रकार के प्लास्टिक।

घुमावदार पर आंतरिक वायर क्रॉसिंग को इन्सुलेट करने और टर्न-टू-टर्न दोषों को खत्म करने के लिए समान सामग्रियों को ट्रांसफॉर्मर पेपर या तेल के साथ पूरक किया जा सकता है।

सटीकता वर्ग टीटी

आदर्श रूप से, एक ट्रांसफार्मर को सैद्धांतिक रूप से त्रुटियों को पेश किए बिना सही ढंग से काम करना चाहिए। वास्तविक संरचनाओं में, हालांकि, तारों को आंतरिक रूप से गर्म करने, चुंबकीय प्रतिरोध को दूर करने और एड़ी धाराओं को बनाने के लिए ऊर्जा खो जाती है।

इस वजह से, कम से कम थोड़ा, लेकिन परिवर्तन प्रक्रिया बाधित होती है, जो अंतरिक्ष में अभिविन्यास में विचलन के साथ उनके माध्यमिक मूल्यों से प्राथमिक वर्तमान वैक्टर के पैमाने में प्रजनन की सटीकता को प्रभावित करती है। सभी मौजूदा ट्रांसफार्मर में एक निश्चित माप त्रुटि होती है, जो आयाम और कोण में नाममात्र मूल्य के पूर्ण त्रुटि के अनुपात के प्रतिशत के रूप में सामान्यीकृत होती है।

एक्यूरेसी क्लास वर्तमान ट्रांसफार्मर संख्यात्मक मूल्यों «0.2», «0.5», «1», «3», «5», «10» द्वारा व्यक्त किए जाते हैं।

कक्षा 0.2 ट्रांसफार्मर महत्वपूर्ण प्रयोगशाला माप के लिए काम करते हैं।कक्षा 0.5 व्यावसायिक उद्देश्यों के लिए स्तर 1 मीटर द्वारा उपयोग की जाने वाली धाराओं के सटीक माप के लिए अभिप्रेत है।

द्वितीय स्तर के रिले और नियंत्रण खातों के संचालन के लिए वर्तमान माप कक्षा 1 में किए जाते हैं। ड्राइव के एक्चुएशन कॉइल 10 वीं सटीकता वर्ग के वर्तमान ट्रांसफार्मर से जुड़े होते हैं। वे प्राथमिक नेटवर्क के शॉर्ट-सर्किट मोड में बिल्कुल काम करते हैं।

टीटी स्विचिंग सर्किट

बिजली उद्योग में, मुख्य रूप से तीन या चार तार वाली बिजली लाइनों का उपयोग किया जाता है। उनके माध्यम से गुजरने वाली धाराओं को नियंत्रित करने के लिए, मापने वाले ट्रांसफार्मर को जोड़ने के लिए विभिन्न योजनाओं का उपयोग किया जाता है।

1. विद्युत उपकरण

फोटो दो वर्तमान ट्रांसफार्मर का उपयोग करके 10 किलोवोल्ट के तीन-तार बिजली सर्किट की धाराओं को मापने का एक प्रकार दिखाता है।

यहां यह देखा जा सकता है कि ए और सी प्राथमिक चरण कनेक्शन बसबारों को वर्तमान ट्रांसफार्मर के टर्मिनलों पर बोल्ट किया जाता है और द्वितीयक सर्किट एक बाड़ के पीछे छिपे होते हैं और एक अलग केबल हार्नेस से एक सुरक्षात्मक ट्यूब में ले जाते हैं जो रिले कंपार्टमेंट में रूट किया जाता है। सर्किट को टर्मिनल ब्लॉक से जोड़ने के लिए।

अन्य योजनाओं में समान स्थापना सिद्धांत लागू होता है। उच्च वोल्टेज उपकरणजैसा कि 110 केवी नेटवर्क के लिए चित्र में दिखाया गया है।

यहां इंस्ट्रूमेंट ट्रांसफॉर्मर के बाड़ों को ग्राउंडेड प्रबलित कंक्रीट प्लेटफॉर्म का उपयोग करके ऊंचाई पर लगाया जाता है, जो सुरक्षा नियमों के लिए आवश्यक है। आपूर्ति तारों के लिए प्राथमिक वाइंडिंग का कनेक्शन कट में किया जाता है, और सभी माध्यमिक सर्किट टर्मिनल जंक्शन के साथ पास के बॉक्स में लाए जाते हैं।

द्वितीयक वर्तमान सर्किट के केबल कनेक्शन धातु के आवरण और कंक्रीट प्लेटों द्वारा आकस्मिक बाहरी यांत्रिक प्रभाव से सुरक्षित हैं।

2.माध्यमिक वाइंडिंग्स

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, वर्तमान ट्रांसफार्मर के आउटपुट कंडक्टर को मापने वाले उपकरणों या सुरक्षात्मक उपकरणों के संचालन के लिए एक साथ लाया जाता है। यह सर्किट की असेंबली को प्रभावित करता है।

यदि एमीटर का उपयोग करके प्रत्येक चरण में लोड करंट को नियंत्रित करना आवश्यक है, तो क्लासिक कनेक्शन विकल्प का उपयोग किया जाता है - एक पूर्ण स्टार सर्किट।

इस मामले में, प्रत्येक डिवाइस उनके बीच के कोण को ध्यान में रखते हुए, अपने चरण का वर्तमान मूल्य दिखाता है। इस मोड में स्वचालित रिकॉर्डर का उपयोग सबसे आसानी से आपको साइनसोइड्स के आकार को प्रदर्शित करने और उनके आधार पर लोड वितरण के वेक्टर आरेख बनाने की अनुमति देता है।

अक्सर, आउटगोइंग फीडरों पर 6 ÷ 10 केवी, बचाने के लिए, तीन नहीं, बल्कि दो मापने वाले वर्तमान ट्रांसफार्मर स्थापित किए जाते हैं, एक चरण बी का उपयोग किए बिना। यह मामला ऊपर फोटो में दिखाया गया है। आपको एमीटर को एक अधूरे स्टार सर्किट में प्लग करने की अनुमति देता है।

अतिरिक्त डिवाइस की धाराओं के पुनर्वितरण के कारण, यह पता चलता है कि चरण ए और सी का वेक्टर योग प्रदर्शित होता है, जो नेटवर्क के सममित लोड मोड में चरण बी के वेक्टर के विपरीत निर्देशित होता है।

रिले के साथ लाइन करंट की निगरानी के लिए दो मापने वाले करंट ट्रांसफॉर्मर पर स्विच करने का मामला नीचे दी गई तस्वीर में दिखाया गया है।

यह योजना संतुलित भार और तीन-चरण शॉर्ट सर्किट के पूर्ण नियंत्रण की अनुमति देती है। जब दो-चरण शॉर्ट सर्किट होता है, विशेष रूप से एबी या बीसी, ऐसे फिल्टर की संवेदनशीलता को बहुत कम करके आंका जाता है।

शून्य-अनुक्रम धाराओं की निगरानी के लिए एक सामान्य योजना एक पूर्ण स्टार सर्किट में वर्तमान ट्रांसफार्मर को मापने और एक संयुक्त तटस्थ तार पर नियंत्रण रिले की घुमाव से जोड़कर बनाई जाती है।

कॉइल के माध्यम से बहने वाली धारा तीन चरण वाले वैक्टर को जोड़कर बनाई जाती है। सममित मोड में, यह संतुलित है, और एकल-चरण या दो-चरण शॉर्ट सर्किट की घटना के दौरान, असंतुलित घटक रिले में जारी किया जाता है।

वर्तमान ट्रांसफार्मर और उनके माध्यमिक सर्किट को मापने की प्रदर्शन विशेषताएँ

परिचालन स्विचिंग

वर्तमान ट्रांसफार्मर के संचालन के दौरान, चुंबकीय प्रवाह का एक संतुलन बनाया जाता है, जो प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग में धाराओं द्वारा बनता है। नतीजतन, वे परिमाण में संतुलित होते हैं, विपरीत दिशा में निर्देशित होते हैं और बंद सर्किट में उत्पन्न ईएमएफ के प्रभाव की भरपाई करते हैं। .

यदि प्राथमिक वाइंडिंग खुली है, तो इससे प्रवाहित होने वाली धारा बंद हो जाएगी और सभी द्वितीयक सर्किट बस डिस्कनेक्ट हो जाएंगे। लेकिन द्वितीयक परिपथ को तब नहीं खोला जा सकता जब धारा प्राथमिक से होकर गुजरती है, अन्यथा, द्वितीयक वाइंडिंग में चुंबकीय प्रवाह की क्रिया के तहत, एक इलेक्ट्रोमोटिव बल उत्पन्न होता है, जो कम प्रतिरोध वाले बंद लूप में वर्तमान प्रवाह पर खर्च नहीं होता है। , लेकिन स्टैंडबाय मोड में उपयोग किया जाता है।

यह खुले संपर्कों की एक उच्च क्षमता की उपस्थिति की ओर जाता है, जो कई किलोवोल्ट तक पहुंचता है और माध्यमिक सर्किट के इन्सुलेशन को तोड़ने में सक्षम होता है, उपकरण के संचालन को बाधित करता है और सेवा कर्मियों को विद्युत चोटें पहुंचाता है।

इस कारण से, वर्तमान ट्रांसफार्मर के द्वितीयक सर्किट में सभी स्विचिंग एक कड़ाई से परिभाषित तकनीक के अनुसार और हमेशा पर्यवेक्षकों की देखरेख में, वर्तमान सर्किट को बाधित किए बिना किए जाते हैं। ऐसा करने के लिए, उपयोग करें:

• विशेष प्रकार के टर्मिनल ब्लॉक जो आपको सेवा से बाहर किए गए खंड के रुकावट की अवधि के लिए एक अतिरिक्त शॉर्ट सर्किट स्थापित करने की अनुमति देते हैं;

• शॉर्ट जंपर्स के साथ वर्तमान ब्लॉकों का परीक्षण;

• विशेष कुंजी डिजाइन।

आपातकालीन प्रक्रियाओं के लिए रिकॉर्डर

मापने वाले उपकरणों को फिक्सिंग मापदंडों के प्रकार के अनुसार विभाजित किया गया है:

• नाममात्र काम करने की स्थिति;

• सिस्टम में ओवरकरंट की घटना।

रिकॉर्डिंग उपकरणों के संवेदनशील तत्व सीधे आनुपातिक रूप से आने वाले सिग्नल को देखते हैं और इसे प्रदर्शित भी करते हैं। यदि विरूपण के साथ उनके इनपुट पर वर्तमान मान दर्ज किया जाता है, तो यह त्रुटि रीडिंग में पेश की जाएगी।

इस कारण से, नाममात्र के बजाय आपातकालीन धाराओं को मापने के लिए डिज़ाइन किए गए उपकरण, वर्तमान ट्रांसफार्मर की सुरक्षा के मूल से जुड़े हैं, न कि माप के लिए।

वोल्टेज ट्रांसफार्मर को मापने के उपकरण और संचालन के सिद्धांतों के बारे में यहां पढ़ें: रिले सुरक्षा और स्वचालन के लिए सर्किट में वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर को मापना