Mikä on virtamuuntaja?
A nykyinen muuntaja on eräänlainen instrumenttimuuntaja, jota voidaan käyttää teho-taajuusvirran mittaamiseen. Se on suunniteltu välttämään perinteisten sähkömagneettisten CT:iden ferromagneettista vaikutusta ja voittamaan niiden ongelmat, kuten lineaarisen kyllästyksen, ferromagneettisen resonanssin ja eristysongelmat, saavuttaen korkean mittaustarkkuuden ja hyvän vaihetaajuusvasteen.
Se on tärkeä komponentti sähköenergian syötön mittaus- ja suojausjärjestelmässä. Sen tehtävänä on muuntaa suuri virta-arvo pienemmäksi luettavaksi arvoksi turvallista ja helppoa käyttöä varten instrumenteilla ja suojareleillä. Ensiövirtajohdin kulkee virtamuuntajan ikkunan tai sydämen läpi ja tuottaa magneettivuon, joka indusoi jännitteen toisiokäämiin. Tämä jännite on verrannollinen ensiövirtajohtimen läpi kulkevaan virtaan ja se voidaan mitata laitteella, joka on kytketty rinnan toisiojohtimen kanssa.
Virtamuuntajia on neljä tyypillistä: ikkuna, holkki, tanko ja käämitys. Kahdessa ensimmäisessä tyypissä ensiövirtajohdin kulkee virtamuuntajan sydämessä olevan ikkunan tai aukon läpi ja muunnetaan jännitteeksi toisiokäämin avulla. Kahdessa muussa tyypissä on yksi tai useampi kierros sisältävä sydän ja ensiökäämi voi koostua joko yhdestä kierrosta, joka kulkee kerran sydämessä olevan aukon läpi (ikkuna- tai holkkityyppinen) tai siinä voi olla toisiokäämi, jossa on kaksi tai useampi kierros , kierretty ytimeen yhdessä ensiökäämin kanssa (tanko tai käämitys).
Virtamuuntajan tarkkuusluokka määrittelee toisiovirran sallitun poikkeaman lasketusta arvosta. Tämä on yleensä jaettu mittaus- ja suojaustarkkuusluokkiin. Mittaustarkkuusluokka sisältää virherajat sekä muuntajan suhteelle että vaihe-erolle, kun taas suojaustarkkuusluokka ei sisällä ensiö- ja toisiovirtojen välisten vaihekulmasiirtymien rajaa.
Virtamuuntajan tyypistä tai tarkkuusluokasta riippumatta ensiö- ja toisiojohdot tulee aina kytkeä oikealla napaisuudella. Tämä johtuu siitä, että virtamuuntajan napaisuus määrittää, onko ensiöjohto ja toisiojohto kytketty samaan vai eri pisteisiin piirissä. Jos ensiöjohto ja toisiojohto kytketään vastakkaisiin suuntiin, se voi aiheuttaa vakavia vaurioita valvottavalle piirille tai instrumentille.
Suunnitteluprosessin aikana voimme analysoida virtamuuntajan suorituskykyä sen suhdevirheen ja vaihepaikan suhteen käyttämällä oskilloskooppia tallentamaan lähtöjännite. Voimme myös verrata saatua aaltomuotoa todellisen instrumentin referenssijännitteeseen varmistaaksemme suunnitellun CT:n kalibroinnin. Lisäksi ohjelmaohjatun muuntimen AC-signaali johdetaan suunnitellun CT:n ensiö- ja toisiojohtoihin, ja sen amplitudi ja vaihe tallennetaan kokeellisen tiedon saamiseksi vertailua varten. Tuloksena oleva suhdevirhe ja vaihe-ero ovat hyväksyttävissä rajoissa.
