Analyse des deux principaux types de transformateurs actuels
Les transformateurs de courant sont des dispositifs de base pour la mesure et la protection du courant dans les systèmes d'alimentation et ils sont principalement divisés en deux types qui sont des transformateurs de courant électromagnétique et des transformateurs de courant électronique basés sur la forme structurelle et la méthode d'installation. Ces deux types ont des différences significatives dans les caractéristiques de performance des principes de fonctionnement et les scénarios applicables avec des détails comme suit:
I. Transformateur de courant électromagnétique (ECT)
1. Principe de fonctionnement
L'ECT est conçu sur la base du principe de l'induction électromagnétique et se compose d'un noyau de fer un enroulement primaire et d'un enroulement secondaire. L'enroulement primaire est connecté en série avec la ligne électrique mesurée et le courant passant par la ligne génère un champ magnétique alternatif qui passe à travers le noyau de fer pour induire un courant d'amplitude- faible dans l'enroulement secondaire (généralement avec un courant nominal secondaire de 5A ou 1A). L'enroulement secondaire est connecté à des instruments de mesure (tels que des ampères) ou à des dispositifs de protection pour réaliser une mesure indirecte et une surveillance du courant élevé du côté primaire.
2. Caractéristiques de base
L'ECT a une structure mature qui adopte une structure d'induction électromagnétique traditionnelle avec un faible seuil technique et un processus de production stable et il a été utilisé dans les systèmes électriques pendant plus d'un siècle avec une fiabilité élevée (taux de défaillance généralement inférieur à 0,1%). Il a une plage de mesure limitée et en raison des caractéristiques de saturation magnétique du noyau de fer, il ne peut maintenir une précision de mesure élevée à 1,2 -} 1,5 fois le courant nominal et dépassant le courant nominal provoque facilement une saturation magnétique conduisant à une distorsion du courant secondaire. Il a une perte de fer et une perte de cuivre lorsque le noyau de fer produit une perte d'hystérésis et une perte de courant de Foucault et l'enroulement a une perte de résistance qui génère une certaine quantité de chaleur pendant le fonctionnement long - nécessitant une conception de dissipation thermique (comme les dissipateurs de chaleur de ventilation naturelle). Il a des exigences d'isolation élevées car le côté primaire est en contact direct avec des lignes de tension élevées - (telles que des grilles électriques à 220kV de 110kV) et de l'huile - Isolation papier Isolation en gaz SF₆ ou des matériaux d'isolation solide doivent être utilisés pour garantir l'isolement électrique entre le côté primaire et le côté secondaire (côté faible niveau).
3. Scénarios applicables
ECT est largement utilisé dans les systèmes d'alimentation de tension basse tension moyen- Surveillance dans les circuits de distribution à basse tension des usines industrielles (telles que les circuits moteurs 380 V) et le support de mesure d'énergie dans les salles de distribution résidentielles (utilisées avec des compteurs d'énergie).
Ii Transformateur de courant électronique (ECT)
1. Principe de fonctionnement
Le transformateur de courant électronique abandonne la structure d'induction électromagnétique traditionnelle et réalise la mesure du courant basée sur l'effet optique "Effet Hall" "Magneto -" ou "Rogowski Coil". Le type d'effet Hall utilise la caractéristique que la tension du hall générée par un élément de hall dans un champ magnétique est proportionnelle au courant mesuré pour convertir directement le signal de courant en un signal de tension qui est sorti en quantité numérique ou analogique via une unité de traitement du signal. Le type d'effet optique magnéto - (transformateur de courant optique) transmet le laser à travers la fibre optique et lorsque le laser passe à travers la magnéto - matériau optique dans le champ magnétique du courant mesuré, son état de polarisation modifie la quantité de modification de l'état de polarisation lié à la magnitude actuelle, puis le signal actuel est empêché par une unité de conversion photoélectrique. Le type de bobine Rogowski utilise une bobine de noyau d'air - (sans noyau de fer) et le champ magnétique généré par le courant mesuré induit un signal de tension proportionnel au taux de changement de courant dans la bobine qui est restauré à un signal proportionnel au courant par un circuit d'intégration.
2. Caractéristiques de base
Le transformateur de courant électronique a une large plage de mesure et sans le problème de la saturation magnétique du noyau de fer, il peut mesurer la plage de 0,1 -} 20 fois le courant nominal particulièrement adapté à la capture rapide des courants de circuit courts - (des milliers à des dizaines de milliers d'ampères) pour répondre aux besoins de protection des défauts. Il n'a pas de perte de fer et de perte de cuivre où le type de hall et le type de bobine Rogowski n'ont pas de noyau de fer et le type magnéto-optique n'a pas de serrage, ce qui ne résulte de presque aucune perte pendant le fonctionnement et de la génération de chaleur extrêmement faible sans avoir besoin d'une conception complexe de dissipation thermique. Il se rend compte de la numérisation du signal qui peut produire directement des signaux numériques (tels que les quantités numériques standard IEC 61850) pour s'adapter aux besoins de communication numérique des sous-stations intelligentes et réduire les interférences et l'atténuation lors de la transmission du signal analogique. Il a une petite taille et un poids léger et par rapport aux transformateurs électromagnétiques du même niveau de tension, son volume peut être réduit de plus de 50% et son poids peut être réduit de plus de 60%, ce qui est pratique pour l'installation dans des espaces étroits (comme l'interrupteur SIG).
3. Scénarios applicables
Le transformateur de courant électronique est principalement utilisé dans la tension élevée - Ultra - High - Tension Smart Grids and Scilarios avec des exigences élevées pour la précision de mesure et la numérisation avec des applications typiques, y compris la protection numérique et la surveillance de 220KV et plus de sous-substances intelligentes (comme ultra -} HIGH {5} Smart Substations (comme ultra - HIGH {5} Systèmes de transmission) Grid - Surveillance actuelle connectée de nouvelles centrales énergétiques (éolienne des stations d'énergie photovoltaïque) (s'adapter à la mesure fluctuante du courant de la production d'énergie énergétique) à l'intérieur du SIG (Gas- Insulaté de bonté de commutation) (Utilisation de ses avantages pour la transition ferroviaire et de la transition ferroviaire) et de la transition ferroviaire) et de la transition ferroviaire) et de la transition ferroviaire) et de la transition ferroviaire) et de la transition des rails) et de la rédaction de la transition du traction) et de la transition ferroviaire) et de la rédaction de la transition du traction) et de la rédaction de la transition des trains) et de la rédaction de la transition des trains) et de la rédaction de la transition Rail) et de la rédaction de la rédaction) et de la rédaction de la transition Ralenti grandes caractéristiques de fluctuation du courant de traction).