Kiến thức kiểm tra biến áp

Tại sao PT không bao giờ được ngắn mạch và CT không bao giờ được hở mạch?

Why should CT and PT be checked and calibrated regularly?

Current Transformers (CTs) and Potential Transformers (PTs) are critical components in power systems, serving essential roles in measurement and protection. Regular inspection and calibration of CTs and PTs are vital for several reasons.

Firstly, they ensure the accurate operation of protection relays, preventing malfunctions such as false tripping or failure to trip during faults.

Secondly, for metering purposes, the accuracy of CTs and PTs directly affects the fairness of electricity billing between utilities and consumers—any deviation can lead to financial losses or disputes.
Additionally, over time, these transformers may experience issues such as core demagnetization, insulation degradation, or loose wiring connections. If left unchecked, these faults can result in inaccurate measurements or protection failures, potentially causing power outages.

Các quy định quốc gia và tiêu chuẩn công nghiệp yêu cầu hiệu chuẩn định kỳ của CT và PT để duy trì độ tin cậy và tuân thủ hệ thống. Do đó, kiểm tra thường xuyên và hiệu chuẩn chính xác của các thiết bị này là điều cần thiết để đảm bảo hoạt động an toàn của hệ thống điện, bảo vệ lợi ích kinh tế và ngăn chặn sự cố thiết bị. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các nhà máy điện, trạm phụ và người tiêu dùng điện lớn.


Tại sao PT không bao giờ phải ngắn mạch và CT không bao giờ phải mở mạch?

Tất cả chúng ta đều biết rằng biến áp tiềm năng (PT) không thể ngắn mạch, và biến áp hiện tại (CT) Không thể mở mạch. Một khi tiềm năng biến áp ngắn mạch hoặc biến áp hiện tại là mạch mở, biến áp sẽ bị hư hại hoặc nguy hiểm.

Về nguyên tắc, tất cả chúng ta đều biết rằng cả hai tiềm năng biến áp và biến áp hiện tại là biến áp, nhưng các thông số quan tâm là khác nhau. Vậy tại sao cùng một biến áp không thể ngắn mạch và một biến áp khác không thể mở mạch?



Trong quá trình hoạt động bình thường, cuộn dây thứ cấp của tiềm năng biến áp (PT) tương đương với một mạch mở và trở kháng ZL rất lớn. Nếu mạch thứ cấp bị ngắn mạch, trở kháng ZL giảm nhanh chóng xuống gần 0. Tại thời điểm này, mạch thứ cấp sẽ tạo ra một dòng ngắn mạch lớn, sẽ gây thiệt hại cho thiết bị thứ cấp hoặc thậm chí gây nguy hiểm cho an toàn cá nhân. Các tiềm năng biến áp (PT) có thể được trang bị an chìn ở phía thứ cấp để bảo vệ bản thân khỏi bị hư hại bởi một mạch ngắn ở phía thứ cấp. Ngoài việc bảo vệ an chảy, điều quan trọng là PT mạch thứ cấp được đặt đất tại một điểm duy nhất.

Biện pháp an toàn này đảm bảo rằng trong trường hợp hỏng cách nhiệt giữa cuộn dây chính và thứ cấp, điện áp cao được chuyển sang mặt đất, bảo vệ cả nhân viên và thiết bị thứ cấp điện áp thấp.Nếu có thể, an chìn cũng nên được lắp đặt ở phía chính để bảo vệ lưới điện áp cao khỏi gây nguy hiểm cho an toàn của hệ thống chính do sự cố của cuộn dây điện áp cao hoặc dây chì của biến áp.Trong kỹ thuật điện, trở kháng kết nối với mặt thứ cấp được gọi là gánh nặng thứ cấp. Đối với một PT, trọng lượng lý tưởng nên cao nhất có thể (tiếp cận một mạch mở). Ngược lại, đối với CT, gánh nặng phải được giữ cực kỳ thấp. Do đó, an chìn hoặc công tắc không bao giờ được lắp đặt trong một mạch thứ cấp CT, vì hoạt động của chúng sẽ gây ra một tình trạng mạch mở thảm họa.



Khi Trans hiện tạicựu (CT) đang hoạt động bình thường, trở kháng ZL rất nhỏ, tương đương với hoạt động của cuộn dây thứ cấp trong trạng thái ngắn mạch. Lực từ động tạo ra bởi dòng chảy thứ cấp giải từ hóa lực từ động tạo ra bởi dòng chảy chính, dòng chảy kích thích rất nhỏ, tổng dòng chảy từ trong lõi sắt rất nhỏ, và lực điện động gây ra của cuộn dây thứ cấp không vượt quá vài chục volt. Nếu mặt thứ cấp mở, dòng chảy thứ cấp bằng 0, hiệu ứng thoát từ biến mất, nhưng ε1 của cuộn dây chính vẫn không thay đổi, và dòng chảy chính hoàn toàn trở thành dòng chảy kích thích, khiến dòng chảy từ Φ trong lõi tăng mạnh, và lõi ở trong trạng thái bão hòa cao.

Ngoài ra, số lượt của cuộn dây thứ cấp là lớn, và một điện áp cao (thậm chí hàng ngàn volt) sẽ được tạo ra ở cả hai đầu của cuộn dây thứ cấp, không chỉ có thể làm hỏng cách nhiệt của cuộn dây thứ cấp, mà còn gây nguy hiểm nghiêm trọng cho an toàn cá nhân. Ngoài nguy cơ đỉnh điện áp cao, bão hòa từ cực đoan gây ra sự gia tăng mạnh mẽ của dòng chảy xoáy và tổn thất hysteresis, dẫn đến quá nóng nghiêm trọng hoặc thậm chí là đốt cháy của CT. Hơn nữa, một sự kiện mạch mở thường để lại đáng kể từ tính còn lại (remanence) trong lõi. Điều này có thể dẫn đến tăng tỷ lệ và lỗi giai đoạn, làm suy giảm vĩnh viễn độ chính xác của CT trừ khi một thủ tục khử từ chính thức được thực hiện.Do đó, mạch mở của phía thứ cấp của biến áp hiện tại hoàn toàn không được phép.


Cả hai tiềm năng biến áp (PT) và biến áp hiện tại (CT) là transformer về nguyên tắc. Ptiềm năng biến áp (PT) tập trung vào sự thay đổi điện áp, và biến áp hiện tại tập trung vào sự thay đổi hiện tại. Vậy tại sao là cùng một biến áp, biến áp hiện tại không thể chạy mạch mở, biến áp không thể chạy ngắn mạch?


Trong khi hoạt động bình thường, ε1 và ε2 vẫn không thay đổi. Phía chính của tiềm năng biến áp (PT) được kết nối song song trong mạch, điện áp tương đối cao, dòng điện rất nhỏ, và dòng điện ở phía thứ cấp cũng rất nhỏ và gần như không trong quá trình hoạt động bình thường, tạo thành một cân bằng tương đối với điện trở vô hạn mạch mở trong mạch thứ cấp. Khi trở kháng của phía thứ cấp được giảm nhanh chóng thành một mạch ngắn, bởi vì ε2 vẫn không thay đổi, dòng điện thứ cấp sẽ tăng nhanh chóng và cuộn dây thứ cấp sẽ bị đốt cháy.

Tương tự, trong quá trình hoạt động bình thường, ε1 và ε2 vẫn giống nhau. Mặt chính của biến áp hiện tại được kết nối hàng loạt trong vòng lặp, dòng điện tương đối cao và điện áp rất nhỏ. Trong quá trình hoạt động bình thường, điện áp ở phía thứ cấp cũng rất nhỏ và gần như không, tạo thành một sự cân bằng với trở kháng nhỏ vô hạn ngắn mạch trong vòng thứ cấp. Khi trở kháng của mạch thứ cấp tăng nhanh chóng thành một mạch mở, dòng điện thứ cấp giảm nhanh chóng xuống 0 và dòng điện chính được chuyển đổi hoàn toàn thành dòng điện kích thích, dẫn đến sự gia tăng nhanh chóng của dòng từ để bão hòa và đốt cháy biến áp.

Điều quan trọng cũng là phân biệt giữa lớp đo và lớp bảo vệ CT. Các CT đo được thiết kế để bão hòa nhanh chóng trong khi có lỗi để bảo vệ các thiết bị được kết nối khỏi quá dòng điện. Ngược lại, các CT bảo vệ được thiết kế để duy trì tuyến tính và tránh bão hòa ngay cả trong dòng điện ngắn mạch nặng, đảm bảo rằng các relé bảo vệ nhận được tín hiệu chính xác để gây ra mạch an toàn.Vì vậy, cùng một biến áp, các ứng dụng khác nhau, kết quả sẽ khác nhau.

Máy phân tích CT & PT của Kingrun JYH-C




Kingrun biến áp dụng cụ Co., Ltd.


Thêm máy kiểm tra biến áp từ Kingrun