انتخاب ترانس جریان
نحوه انتخاب ترانس جریان یا CT در بانک خازنی
ترانس جریان یا CT: Current Transformer به منظور اندازه گیری جریان های بالا به صورت غیر مستقیم استفاده می شود. همانطور که در بخش های قبلی شرح داده شد؛ در سیستم‌های جبران سازی اتوماتیک از رگولاتور خازن و یک ترانس جریان یا CT استفاده می‌شود. این دستگاه با استفاده از ورودی‌های ولتاژ و جریان می‌تواند اختلاف فاز و درنتیجه مؤلفه‌های توان و توان راکتیو را محاسبه کند. در سطح فشار ضعیف ورودی ولتاژ به‌صورت مستقیم به رگولاتور متصل می‌شود. به این منظور ترمینال هایی در رگولاتور تعبیه شده که باید به فاز و نول یا دوفاز متصل شوند.
با توجه به بالا بودن جریان در سیستم های LV امکان اتصال مستقیم جریان به رگولاتور وجود ندارد. در این شرایط همواره از ترانس جریان یا CT به‌منظور اندازه‌گیری غیرمستقیم استفاده می‌شود. یکی از موضوع های مهم در نصب و راه اندازی بانک خازن انتخاب ترانس جریان یا CT است. این ترانس باید به درستی انتخاب شده و در محل درست نصب شود. در این مقاله اطلاعات مهم در خصوص انتخاب ترانس جریان و روش نصب آن را بررسی می کنیم.
توان ظاهری یا بردن Burden ترانس جریان
جریان اولیه‌ی این ترانس با توجه به بار کل تأسیسات تعیین‌شده ولی ثانویه آن با توجه به نوع رگولاتور می‌تواند 1 یا 2.5 یا 5 آمپر باشد. علاوه بر جریان اولیه و ثانویه آیتم‌های دیگری در تهیه‌ی ترانس جریان اهمیت دارند. از جمله موارد مهم می‌توان به‌دقت و توان ظاهری یا بردن Burden ترانس جریان اشاره کرد.
به‌منظور اتصال ترانس جریان به رگولاتور خازن می‌توانیم از ترانس های جریان اندازه گیری با بردن 5 ولت‌آمپر و کلاس دقت 3 استفاده کنیم. در نظر داشته باشید که توان مصرفی رگولاتور و مدار آن با در نظر گرفتن CT با ثانویه 5 آمپر حدود 1.8 ولت‌آمپر است. اگر تعداد دستگاه‌های متصل شده به یک CT مانند آمپرمتر، کسینوس فی متر و غیره افزایش پیدا کند؛ باید توان ظاهری یا بردن Burden ترانس جریان را بالاتر انتخاب کنیم.
علاوه بر این اگر به‌منظور اتصال CT به رگولاتور از کابل‌های بلند استفاده شده باشد، باید تلفات داخلی ترانس جریان و مسیر آن نیز محاسبه گردد. برای ساده شدن این کار می‌توانید از جدول زیر استفاده کنید. در این جدول میزان تلفات در کابل‌های دو رشته با توجه به سطح مقطع آورده شده است.
تلفات در هادی مس جهت اتصال به ترانس جریان با ثانویه 5 آمپر
| سطح مقطع به میلی‌متر مربع | تلفات در متر با واحد ولت‌آمپر در کابل دو رشته |
| 2.5 | 0.36 |
| 4 | 0.22 |
| 6 | 0.15 |
| 10 | 0.09 |
برای درک بهتر موضوع تصور کنید از 10 متر کابل 2 در 2.5 میلی‌متری برای اتصال ترانس جریان به رگولاتور استفاده شده باشد. در این حالت کابل حدود 3.6 ولت‌آمپر تلفات خواهد داشت که باید با مقدار مورد نیز مدار رگولاتور یعنی 1.8 ولت‌آمپر جمع شود. در این حالت حداقل بردن Burden یا توان ظاهری CT باید 5.4 ولت‌آمپر باشد. هنگام انتخاب ترانس جریان باید به توان ظاهری یا Burden آن توجه کنید. اضافه بار کردن ترانس جریان باعث افزایش درصد خطا و کاهش دقت در اندازه گیری خواهد شد.
قطب بندی ترانس جریان یا CT
در دستگاه‌های سنجش جریان متناوب مانند آمپرمترها جهت جریان عبوری از مدار مهم نیست. در این حالت می‌توان ثانویه ترانس جریان را بدون در نظر گرفتن قطب‌ها به یک آمپرمتر متصل کرده و مقدار را مشاهده کرد. این امر در دستگاه‌های پرتابل مانند آمپرمترهای انبری نیز صادق است. به عبارت ساده‌تر با برعکس کردن ترانس جریان یک آمپرمتر انبری میزان یا پلاریته‌ی جریان تغییر نمی‌کند. منظور از قطب بندی در ترانس های جریان اتصال صحیح K و L یا S1 و S2 است.
هنگام اندازه گیری جریان در مدارهای متناوب توسط دستگاه‌های تک منظوره مانند ولت‌متر و آمپر نیازی به رعایت جهت ولتاژ و جریان نیست. از طرفی رعایت جهت ولتاژ و جریان در پاورمترها یک الزام محسوب می‌شود. همانطور که می‌دانیم پاورمترها نیاز به ورودی هم‌زمان ولتاژ و جریان دارند. این کار با دو هدف اندازه‌گیری دامنه‌ی ولتاژ و جریان به همراه اختلاف فاز بین آن‌ها انجام می‌شود.
ازآنجایی‌که رگولاتور خازن نیز بر اساس اختلاف فاز کار می‌کند، باید در اتصال آن دقت کنیم. همانطور که قبلا شرح داده شد؛ بخش اندازه‌گیری رگولاتور دارای ورودی‌های ولتاژ و جریان است. تاکید می شود که هرگونه خطا در سیم بندی رگولاتور می‌تواند عملکرد صحیح آن را مختل کند. به‌عنوان‌مثال جهت عکس CT می‌تواند بارهای سلفی را کاملا خازنی نمایش دهد. در این حالت رگولاتور هیچ خازنی را وارد مدار نکرده و جبران سازی انجام نخواهد شد.
برای اندازه‌گیری جریان توسط رگولاتور تنها به یک CT نیاز است. این ترانس باید به نحوی در مدار قرار بگیرد که تمام جریان بار و بانک خازن را اندازه‌گیری کند. علاوه بر این هنگام نصب ترانس جریان حتما باید دقت کنیم که جریان از منبع وارد قطب P1 شده و از P2 خارج شود. در این حالت اتصال پایانه‌های K و L به رگولاتور صحیح بوده و اختلاف فاز به درستی اندازه‌گیری خواهد شد. به‌منظور جلوگیری از نصب غیر صحیح ترانس روی بدنه‌ی آن عبارت‌های P1-K به معنی ورودی یا منبع و P2-L به معنی خروجی یا بار درج‌شده است.
محل نصب ترانس جریان بانک خازنی
پس از انتخاب ترانس جریان باید آن را در محل مناسبی قرار داده و سیم بندی کنیم. در تصویر زیر نحوه‌ی صحیح نصب ترانس جریان در تأسیسات فشار ضعیف را مشاهده می‌کنید. در این حالت رگولاتور تمام جریان خروجی ترانس را اندازه‌گیری کرده و میزان مؤلفه‌های اکتیو و راکتیو را محاسبه می‌کند. در چنین شرایطی اگر توان راکتیو دریافتی از مقدار تنظیم شده روی رگولاتور بیشتر شود به ترتیب خازن‌ها وارد مدار خواهند شد. خازن‌های وارد شده توان راکتیو بارها را تأمین کرده و درنتیجه جریان دریافتی از ترانس کاهش پیدا می‌کند. این امر به‌خوبی توسط ترانس جریان اندازه‌گیری شده و به رگولاتور منتقل خواهد شد.
در تصویر زیر یکی از محل های اشتباه در نصب ترانس جریان را مشاهده می کنید. در این حالت فقط جریان بار از CT عبور کرده و میزان توان راکتیو تزریق شده توسط بانک خازنی محاسبه نخواهد شد. به عبارت ساده‌تر رگولاتور خازن‌ها را وارد مدار می‌کند ولی قادر به اندازه‌گیری کاهش توان راکتیو دریافتی از شبکه نیست. در این حالت معمولا تمام خازن ها وارد مدار شده و شبکه خازنی می شود. این حالت باعث افزایش جریان دریافتی از ترانس نیز خواهد شد.
تصویر زیر یک روش غلط دیگر نصب ترانس جریان را نمایش می‌دهد.در حالت نرمال هیچ جریانی از این بخش عبور نکرده و رگولاتور تصور می‌کند که مدار بدون مصرف‌کننده بوده و یا ضریب توان آن مناسب است. به‌عبارت‌دیگر جبران سازی در این روش نیز انجام نشده و کل توان راکتیو موردنیاز بارها از ترانس دریافت می‌شود. این حالت ضمن بالا بردن جریان باعث دریافت جریمه های توان راکتیو خواهد شد.
مطالبی که در حال مطالعه ی آن هستید به صورت تصویری در دوره طراحی بانک خازن آموزش داده شده است. در این دوره تصویری با توان در جریان متناوب، مفهوم جبران سازی توان راکتیو، مزایای فنی و اقتصادی جبران سازی، مشخصات بانک خازن، محاسبه ضریب توان، محاسبه خازن از طریق قبض برق، انتخاب خازن برای الکتروموتور و ترانسفورماتور، انتخاب تجهیزات سوئیچ و حفاظت در بانک خازن و دستور العمل راه اندازی بانک خازن آشنا شده و چند بانک خازن را به صورت عملی بررسی و تست می کنیم. جهت کسب اطلاعات بیشتر در خصوص این دوره می توانید روی عبارت طراحی بانک خازن کلیک کنید.
قطع بانک خازن هنگام کار ژنراتور
یکی دیگر از نکته‌های مهم در راه اندازی بانک خازنی؛ جلوگیری از ورود آن‌ها به همراه ژنراتور است. این کار می‌تواند با نصب صحیح ترانس جریان و یا تغییر در مدار فرمان انجام شود. به‌عنوان مثال تصویر زیر را در نظر بگیرید. در این تصویر یک کلید چنج‌آور بین منبع 1 و 2 قرار داده‌شده است. در این حالت اگر منبع دوم یا S2 دیزل ژنراتور باشد، نصب ترانس جریان پس از کلید چنج‌آور و به‌طرف بار توصیه نمی‌شود.
این روش باعث اندازه‌گیری جریان بار در هردو حالت عادی و اضطراری شده و ممکن است بانک خازن وارد مدار شود. بهترین محل برای نصب ترانس جریان بین منبع اول یا S1 و کلید چنچ آور است. با این کار وقتی منبع اول قطع شده و Q1 باز شود دیگر جریانی از CT عبور نخواهد کرد.
جهت مطالعه ده ها مقاله ی تخصصی دیگر، بخش مقالات طراحی بانک خازنی را مشاهده کنید.
نحوه انتخاب ترانس جریان
نکته‌ی مهم بعدی انتخاب جریان اولیه‌ی CT با توجه به کوچکترین و بزرگترین خط خازن در یک بانک است. این کار دقت اندازه‌گیری و درنتیجه عملکرد کامل سیستم جبران سازی را مشخص می‌کند. برای درک بهتر این موضوع به جدول زیر توجه کنید. در این حالت تصور شده که کوچکترین خط خازن در بانک 2.5 کیلو وار و بزرگترین خط آن 5 کیلو وار است. با توجه به این خازن‌ها، CT می‌تواند نسبت تبدیلی بین 3 تا 80 داشته باشد.
همانطور که می‌دانیم نسبت تبدیل ترانس جریان از تقسیم مقدار اولیه بر ثانویه آن به دست می‌آید. در این حالت اگر ثانویه ترانس 1 آمپر باشد اولیه‌ی آن باید بین 10 تا 80 آمپر باشد. در CT با ثانویه 2.5 آمپر حداقل جریان اولیه 10 و حداکثر آن 200 آمپر است. اگر ثانویه ترانس 5 آمپر باشد اولیه‌ی آن می‌تواند بین 15 تا 400 آمپر انتخاب شود. اطلاعات بیشتر در خصوص نحوه انتخاب ترانس جریان را می‌توانید در ادامه مشاهده کنید.
| کوچکترین پله | بزرگترین پله | حداقل و حداکثر نسبت تبدیل جریان | حداقل و حداکثر جریان نامی اولیه ترانس با نسبت تبدیل x به 1 | حداقل و حداکثر جریان نامی اولیه ترانس با نسبت تبدیل x به 2.5 | حداقل و حداکثر جریان نامی اولیه ترانس با نسبت تبدیل x به 5 |
| 2.5 | 5 | 3 … 80 | 10 … 80 | 10 … 200 | 15 … 400 |
نسبت تبدیل ترانس جریان از تقسیم مقدار اولیه بر ثانویه‌ی آن به دست می‌آید.
جدول انتخاب ترانس جریان با توجه به کوچکترین و بزرگترین پله‌ی خازن
در این جدول می توانید سایز ترانس جریان را متناسب با خازن ها انتخاب کنید. در نظر داشته باشید که انتخاب اشتباه ترانس جریان باعث کاهش دقت در اندازه گیری شده و رگولاتور دچار خطا خواهد شد. همانطور که مشاهده می کنید در ستون های مربوط به CT یک بازه مشخص شده است. مثلا در سطر اول یک ترانس جریان 5 آمپری می تواند اولیه ی 10 تا 400 آمپری داشته باشد. مقدار اولیه ی ترانس باید با توجه به جریان عبوری از سیستم طوری انتخاب شود که در این محدوده قرار بگیرید.
| کوچکترین پله | بزرگترین پله | حداقل و حداکثر نسبت تبدیل جریان | حداقل و حداکثر جریان نامی اولیه ترانس با نسبت تبدیل x به 1 | حداقل و حداکثر جریان نامی اولیه ترانس با نسبت تبدیل x به 2.5 | حداقل و حداکثر جریان نامی اولیه ترانس با نسبت تبدیل x به 5 |
| 2.5 | 2.5 | 1.5 … 80 | 5 … 80 | 5 … 200 | 10 … 400 |
| 2.5 | 5 | 3 … 80 | 10 … 80 | 10 … 200 | 15 … 400 |
| 2.5 | 7.5 | 4.5 … 80 | 15 … 80 | 15 … 200 | 25 … 400 |
| 2.5 | 10 | 6 … 80 | 20 … 80 | 20 … 200 | 30 … 400 |
| 2.5 | 15 | 9 … 80 | 25 … 80 | 25 … 200 | 50 … 400 |
| 2.5 | 20 | 12 … 80 | 30 … 80 | 30 … 200 | 60 … 400 |
| 5 | 5 | 3 … 160 | 10 … 160 | 10 … 400 | 15 … 800 |
| 5 | 10 | 6 … 160 | 20 … 160 | 20 … 400 | 30 … 800 |
| 5 | 15 | 9 … 160 | 25 … 160 | 25 … 400 | 50 … 800 |
| 5 | 20 | 12 … 160 | 30 … 160 | 30 … 400 | 60 … 800 |
| 5 | 30 | 18 … 160 | 50 … 160 | 50 … 400 | 100 … 800 |
| 5 | 40 | 24 … 160 | 60 … 160 | 60 … 400 | 120 … 800 |
| 6.25 | 6.25 | 3.75 … 160 | 10 … 160 | 10 … 500 | 20 … 1000 |
| 6.25 | 12.5 | 7.5 … 160 | 20 … 160 | 20 … 500 | 40 … 1000 |
| 6.25 | 18.75 | 11.3 … 160 | 30 … 160 | 30 … 500 | 60 … 1000 |
| 6.25 | 25 | 15 … 160 | 40 … 160 | 40… 500 | 75 … 1000 |
| 6.25 | 37.5 | 22.5 … 160 | 60 … 160 | 60 … 500 | 120 … 1000 |
| 6.25 | 50 | 30 … 160 | 75 … 160 | 75 … 500 | 150 … 1000 |
| 7.5 | 7.5 | 4.5 … 240 | 15 … 240 | 15 … 600 | 25 … 1200 |
| 7.5 | 15 | 9 … 240 | 25 … 240 | 25 … 600 | 50 … 1200 |
| 7.5 | 22.5 | 13.5 … 240 | 40 … 240 | 40 … 600 | 75 … 1200 |
| 7.5 | 30 | 18 … 240 | 50 … 240 | 50 … 600 | 100 … 1200 |
| 7.5 | 45 | 27 … 240 | 75 … 240 | 75 … 600 | 150 … 1200 |
| 7.5 | 60 | 36 … 240 | 100 … 240 | 100 … 600 | 200 … 1200 |
| 10 | 10 | 6 … 320 | 20 … 320 | 20 … 800 | 30 … 1600 |
| 10 | 20 | 12 … 320 | 30 … 320 | 30 … 800 | 60 … 1600 |
| 10 | 30 | 18 … 320 | 50 … 320 | 50 … 800 | 100 … 1600 |
| 10 | 40 | 24 … 320 | 60 … 320 | 60 … 800 | 120 … 1600 |
| 10 | 60 | 36 … 320 | 100 … 320 | 100 … 800 | 200 … 1600 |
| 10 | 80 | 48 … 320 | 120 … 320 | 120 … 800 | 250 … 1600 |
| 12.5 | 12.5 | 7.5 … 400 | 20 … 400 | 20 … 1000 | 40 … 2000 |
| 12.5 | 25 | 15 … 400 | 40 … 400 | 40 … 1000 | 75 … 2000 |
| 12.5 | 37.5 | 22.5 … 400 | 60 … 400 | 60 … 1000 | 120 … 2000 |
| 12.5 | 50 | 30 … 400 | 75 … 400 | 75 … 1000 | 150 … 2000 |
| 12.5 | 75 | 45 … 400 | 120 … 400 | 120 … 1000 | 250 … 2000 |
| 12.5 | 100 | 60 … 400 | 150 … 400 | 150 … 1000 | 300 … 2000 |
| 15 | 15 | 9 … 480 | 25 … 480 | 25 … 1200 | 50 … 2400 |
| 15 | 30 | 18 …480 | 50 … 480 | 50 … 1200 | 100 … 2400 |
| 15 | 45 | 27 …480 | 75 … 480 | 75 … 1200 | 150 … 2400 |
| 15 | 60 | 36 … 480 | 100 … 480 | 100 … 1200 | 200 … 2400 |
| 15 | 90 | 54 … 480 | 150 … 480 | 150 … 1200 | 300 … 2400 |
| 25 | 25 | 15 … 800 | 40 … 800 | 40 … 2000 | 75 … 4000 |
| 25 | 50 | 30 … 800 | 75 … 800 | 75 … 2000 | 150 … 4000 |
| 25 | 75 | 45 … 800 | 120 … 800 | 120 … 2000 | 250 … 4000 |
| 25 | 100 | 60 … 800 | 150 … 800 | 150 … 2000 | 300 … 4000 |
| 50 | 50 | 30 … 1600 | 75 … 1600 | 75 … 4000 | 150 … 8000 |
| 50 | 100 | 60 … 1600 | 150 … 1600 | 150 … 4000 | 300 … 8000 |
کنترل ترانس
در اولین مرحله و قبل از راه اندازی بانک خازن باید از صحیح بودن انتخاب ترانس جریان مطمئن شویم. در ادامه اتصالات و جهت ترانس جریان باید به دقت بررسی شود. هنگام کنترل ترانس جریان در یک سیستم جبران سازی متمرکز و اتوماتیک حتما این نکات را مدنظر داشته باشید:
- ترانس جریان باید در محل مناسب نصب شده باشد.
- جهت ترانس جریان باید رعایت شده باشد. با برعکس شدن جهت حتما باید جای K و L روی رگولاتور را تغییر دهید.
- ترانس باید ولت‌آمپر یا توان ظاهری یا Burden متناسب با مدار داشته باشد. تعداد لوازم نصب شده و طول مدار را کنترل کرده و با ترانس مطابقت دهید.
- کنترل کنید که جریان اولیه، جریان ثانویه و نسبت تبدیل CT با کوچکترین و بزرگترین پله‌ی بانک خازن متناسب باشد.
- نصب تجهیزات سری مانند کسینوس فی متر، آمپرمتر، وات متر و غیره باعث اضافه‌بار و تغییر فاز در خروجی ترانس می‌شود. توصیه بسیار مهم این است که ترانس جریان رگولاتور از لوازم اندازه‌گیری دیگر جدا باشد. به همین علت در تأسیسات معمولا 4 ترانس جریان نصب می‌شود.
- در صورت وجود ژنراتور کنترل کنید که ترانس جریان در مسیر آن نبوده و یا از مدار فرمان مناسب جهت جلوگیری از ورود خازن‌ها استفاده شده باشد.
- باز شدن مدار ثانویه CT باعث آسیب به آن خواهد شد. حتما قبل از هرگونه تغییر در سمت ثانویه مدار را قطع کرده و یا پایه‌های K و L را اتصال کوتاه کنید.
تاکید می شود که جریان اولیه و ثانویه و بردن Burden و دقت ترانس جریان باید متناسب با مدار و بانک خازنی باشد. هر گونه اشتباه در انتخاب و سیم بندی ترانس جریان می تواند جبران سازی را مختل کند. اطلاعات بیشتر در خصوص جبران سازی توان راکتیو را در بخش تخصصی طراحی بانک خازن مطالعه کنید.
مثلث زرد
مثلث زرد
مثلث زرد
مطلب کاملا شیوا و اموزنده بود
من چند سال با خازن کار کردم ولی اینجا چند نکته خوب یاد گرفتم.
ممنون از نظر لطف شما. خوشحالیم که براتون مفید بوده.
سلام ….
چرا اجازه کاپی متن را ندادید
لطفا اگر مشکلی نیس اجازه بدید
سلام. وقت شما بخیر. مقالات وب سایت برگرفته از کتاب های مثلث زرد و دارای مجوز چاپ و نشر هستند و امکان کپی کردن آن ها وجود ندارد.
فقط یه نکته رو متوجه نشدم،در قسمت جدول انتخاب ترانس،حداقل و حداکثر نسبت تبدیل جریان از کجا اومده و در ستون بعدی عبارت ایکس چند باید باشه
حداقل و حداکثر نسبت تبدیل بر اساس کوچکترین و بزرگترین پله هست تا رگولاتور بتونه با اندازه گیری جریان اون ها رو شناسایی کنه. عبارت X هم اولیه ی ترانس جریان هست که در جدول بازه ی مجاز اون درج شده مثلا ۱۰ تا ۴۰۰
سلام
مهندس خسته نباشید برای اندازه گیری جریان در برق مستقیم چه راه حلی پیشنهاد می کنید
ممنون
سلام وقت بخیر. اگر جریان پائین هست می تونید از آمپرهای مستقیم استفاده کنید. در مقادیر بالاتر از مقاومت شنت استفاده میشه. برای اندازه گیری پرتابل می تونید کلمپ مترهای AC/DC تهیه کنید.
با سلام و درود
ضمن تشکر از مطالب مفید شما ، انتخاب ترانس جریان با کلاس ۱ چه مشکلی برای کار بانک خازن میتونه ایجاد کنه. ممنون از شما
سلام وقت بخیر. مشکلی ایجاد نخواهد شد چون کلاس دقت اندازه گیری بیشتر میشه. افزایش دقت ترانس جریان به معنی قیمت بیشتر هست
درود بر شما و سپاس از مطالب بسیار مفید
حداکثر فاصله سیتی تا رگلاتور چقدر باید باشه
سلام وقت بخیر. محدودیت فاصله بر اساس توان ترانس جریان و سطح مقطع سیم مشخص میشه. می تونید از ترانس با توان بالاتر و سیم با سطح مقطع بالاتر استفاده کنید و طول رو افزایش بدید
با سلام وسپاس
من برای آزمایشگاه الکتروپمپها جریان متر ۰تا۵۰ با یک دهم آمپری نیاز دارم از چه نوع ctاستفاده کنم .
سلام وقت بخیر. اگر به وب سایت شرکت های داخلی سری بزنید می تونید ترانس های با دقت بالا پیدا کنید. اینجا کلاس اندازه گیری یا همون دقت خیلی مهم هست. مثلا کلاس ۰.۵ یا ۰.۱
سلام خسته نباشید من یک کنترولر دارم بنام پارت مت فقط دوتا ولوم داره یکی c/kودیگری cosمن چطور باید اینو تنظیم کنم ct75/5تو مسیر یکی ازفازها قرار گرفته وموقع روشن کردن همه پله ها اضافه میشن
سلام وقت بخیر. ضریب CK باید محاسبه بشه. می تونید در این مقاله مطالعه کنید. https://mosalasezard.com/computer-wifi-configuration/ بعد از اون باید ضریب توان مورد نظر رو با ولوم کسینوس فی تنظیم کنید. این عدد معمولا روی ۰.۹ تنظیم میشه.