In energiesystemen ishuidige transformatorenen spanningstransformatoren worden vaak gebruikt om een veilige en nauwkeurige meting en regeling van stroom en spanning te garanderen. Hoewel deze twee apparaten qua functie overlappen, hebben ze aanzienlijke verschillen in ontwerp, werkingsprincipes en toepassingsscenario's.
Een stroomtransformator (CT) is in principe een apparaat dat grote stromen omzet in kleine stromen, en werkt op basis van het principe van elektromagnetische inductie. In voedingssystemen worden CT's vaak gebruikt om grote stromen te meten om circuits te beschermen en te controleren. De primaire wikkeling van een CT is rechtstreeks in serie geschakeld in het circuit, terwijl de secundaire wikkeling is aangesloten op een meetinstrument of beveiligingsapparaat. Wanneer stroom door de primaire zijde gaat, wordt aan de secundaire zijde een overeenkomstige stroom gegenereerd volgens het principe van elektromagnetische inductie. Een spanningstransformator (VT) is een apparaat dat hoge spanning omzet in lage spanning, eveneens gebaseerd op het principe van elektromagnetische inductie. VT's worden gebruikt om hoge spanningen in voedingssystemen te meten om de veiligheid en nauwkeurigheid te garanderen. De primaire wikkeling van een VT is parallel geschakeld in het circuit, terwijl de secundaire wikkeling is aangesloten op een meetinstrument of beveiligingsapparaat. Wanneer er spanning staat aan de primaire zijde, wordt aan de secundaire zijde een overeenkomstige spanning gegenereerd volgens het principe van elektromagnetische inductie.
De twee hebben verschillende meetdoelen.Stroomtransformatorenworden voornamelijk gebruikt om stroom te meten voor monitoring en bescherming van energiesystemen. Ze kunnen worden gebruikt voor stroommeting, energiemeting, kortsluitbeveiliging en overbelastingsbeveiliging. De uitgangsstroom van CT is meestal gestandaardiseerd op 5 ampère of 1 ampère om compatibel te zijn met standaard meetinstrumenten en beveiligingsapparatuur.
Spanningstransformatoren worden voornamelijk gebruikt om spanning te meten voor het bewaken en beveiligen van energiesystemen. Ze kunnen worden gebruikt voor spanningsmeting, energiemeting, isolatiebewaking en overspanningsbeveiliging. De uitgangsspanning van VT is gewoonlijk gestandaardiseerd op 100 volt of 100/√3 volt om compatibel te zijn met standaard meetinstrumenten en beveiligingsapparatuur.
De twee hebben verschillende ontwerpfocussen. Stroomtransformatoren moeten bij het ontwerpen rekening houden met de veiligheid van stroom. Omdat CT's rechtstreeks in serie in het circuit zijn geschakeld, moeten ze bestand zijn tegen de kortsluitstroom in het circuit. De primaire zijde van de CT is meestal ontworpen met een groter dwarsdoorsnedeoppervlak om de weerstand en het warmteverlies te verminderen en tegelijkertijd een veilige werking onder kortsluitingsomstandigheden te garanderen.
Spanningstransformatoren moeten bij het ontwerpen rekening houden met spanningsveiligheid. Omdat VT's parallel in het circuit zijn aangesloten, moeten ze bestand zijn tegen overspanningen in het circuit. Er is doorgaans een isolatie met hoge isolatiesterkte tussen de primaire en secundaire zijde van de VT om een veilige werking onder hoogspanningsomstandigheden te garanderen. In het toepassingsgebied worden stroomtransformatoren veel gebruikt in verschillende schakels van het energiesysteem, waaronder elektriciteitscentrales, onderstations en distributienetwerken. Ze kunnen worden geïnstalleerd op apparatuur zoals transmissielijnen, transformatoren en motoren om deze apparatuur te bewaken en te beschermen tegen overbelasting en kortsluiting. Spanningstransformatoren worden ook veel gebruikt in verschillende schakels van het energiesysteem, vooral in situaties waarin hoge spanningen moeten worden gemeten en geregeld. Ze kunnen worden geïnstalleerd in onderstations en distributienetwerken om energiesystemen te bewaken en te beschermen tegen overspanningen en isolatiefouten.
Wat de fouten betreft, is dehuidige transformatorfout komt voornamelijk voort uit de invloed van magnetische verzadiging en secundaire zijbelasting. Om de fout te verminderen, wordt CT meestal ontworpen met een hogere magnetische permeabiliteit en een lagere secundaire zijweerstand. De nauwkeurigheid van CT ligt doorgaans tussen 0,2% en 0,5%, wat voldoende is voor de meeste toepassingen in energiesystemen. De fout van de spanningstransformator komt voornamelijk door de invloed van magnetische verzadiging en secundaire belasting, evenals door het isolatieverlies tussen primaire en secundaire zijden. Om de fout te verminderen, wordt VT meestal ontworpen met een hoge magnetische permeabiliteit en een lage secundaire weerstand, en worden materialen met een hoge isolatiesterkte gebruikt. De nauwkeurigheid van VT ligt doorgaans tussen 0,2% en 0,5%, wat voldoende is voor de meeste toepassingen in energiesystemen.
In termen van onderhoudsinspectie-eisen omvat het onderhoud van stroomtransformatoren meestal het controleren van de aansluitingen van de primaire en secundaire zijden, en het garanderen dat de CT niet magnetisch verzadigd of beschadigd is. Kalibratie van CT wordt meestal uitgevoerd na installatie en tijdens regulier onderhoud om de nauwkeurigheid van de meting te garanderen. Onderhoud van een spanningstransformator omvat meestal het controleren van de aansluitingen van de primaire en secundaire zijde, en ervoor zorgen dat de VT niet magnetisch verzadigd of beschadigd is. Kalibratie van VT wordt meestal uitgevoerd na installatie en tijdens regulier onderhoud om de nauwkeurigheid van de meting te garanderen.
