Güç sistemlerinde,akım transformatörleriAkım ve voltajın güvenli ve doğru ölçümü ve kontrolünü sağlamak için yaygın olarak gerilim transformatörleri kullanılır. Bu iki cihaz fonksiyon olarak örtüşse de tasarım, çalışma prensipleri ve uygulama senaryoları açısından önemli farklılıklara sahiptir.
Prensip olarak akım transformatörü (CT), büyük akımları küçük akımlara dönüştüren bir cihazdır ve elektromanyetik indüksiyon prensibine göre çalışır. Güç sistemlerinde CT'ler genellikle devreleri korumak ve kontrol etmek amacıyla büyük akımları ölçmek için kullanılır. CT'nin birincil sargısı devrede doğrudan seri olarak bağlanırken, ikincil sargı bir ölçüm cihazına veya koruma cihazına bağlanır. Akım birincil taraftan geçtiğinde, elektromanyetik indüksiyon ilkesine göre ikincil tarafta karşılık gelen bir akım üretilir. Gerilim transformatörü (VT), aynı zamanda elektromanyetik indüksiyon ilkesine dayalı olarak yüksek voltajı düşük gerilime dönüştüren bir cihazdır. VT'ler, güvenlik ve doğruluk sağlamak amacıyla güç sistemlerinde yüksek voltajları ölçmek için kullanılır. Bir VT'nin birincil sargısı devreye paralel olarak bağlanırken, ikincil sargı bir ölçüm cihazına veya koruma cihazına bağlanır. Birincil tarafta voltaj olduğunda, elektromanyetik indüksiyon prensibine göre ikincil tarafta buna karşılık gelen bir voltaj üretilir.
İkisinin farklı ölçüm hedefleri var.Akım transformatörleriesas olarak güç sistemlerinin izlenmesi ve korunması amacıyla akımı ölçmek için kullanılır. Akım ölçümü, enerji ölçümü, kısa devre koruması ve aşırı yük koruması için kullanılabilirler. CT'nin çıkış akımı, standart ölçüm cihazları ve koruma cihazlarıyla uyumlu olması için genellikle 5 amper veya 1 amper olarak standartlaştırılır.
Gerilim transformatörleri esas olarak güç sistemlerinin izlenmesi ve korunması amacıyla gerilimi ölçmek için kullanılır. Gerilim ölçümü, enerji ölçümü, izolasyon izleme ve aşırı gerilim koruması için kullanılabilirler. VT'nin çıkış voltajı, standart ölçüm cihazları ve koruma cihazlarıyla uyumlu olması için genellikle 100 volt veya 100/√3 volta standartlaştırılır.
İkisinin farklı tasarım odak noktaları var. Akım trafolarının tasarımı sırasında akımın güvenliğinin dikkate alınması gerekir. CT'ler devreye doğrudan seri olarak bağlandıkları için devredeki kısa devre akımına dayanabilmeleri gerekir. CT'nin birincil tarafı, kısa devre koşullarında güvenli çalışmayı sağlarken direnci ve ısı kaybını azaltmak için genellikle daha geniş bir kesit alanına sahip olacak şekilde tasarlanmıştır.
Gerilim transformatörlerinin tasarımı sırasında gerilim güvenliğinin dikkate alınması gerekir. VT'ler devreye paralel olarak bağlandıkları için devredeki aşırı gerilimlere dayanabilmeleri gerekir. Yüksek voltaj koşullarında güvenli çalışmayı sağlamak için genellikle VT'nin birincil ve ikincil tarafları arasında yüksek yalıtım gücünde bir izolasyon bulunur. Uygulama alanında akım trafoları, elektrik santralleri, trafo merkezleri ve dağıtım ağları dahil olmak üzere güç sisteminin çeşitli bağlantılarında yaygın olarak kullanılmaktadır. İletim hatları, transformatörler ve motorlar gibi ekipmanların üzerine, bu ekipmanların aşırı yük ve kısa devrelerden izlenmesi ve korunması amacıyla monte edilebilirler. Gerilim transformatörleri, özellikle yüksek gerilimlerin ölçülmesi ve kontrol edilmesi gereken durumlarda, güç sisteminin çeşitli bağlantılarında da yaygın olarak kullanılmaktadır. Güç sistemlerini aşırı gerilimlerden ve izolasyon hatalarından izlemek ve korumak için trafo merkezlerine ve dağıtım ağlarına kurulabilirler.
Hata açısından,akım trafosuhata esas olarak manyetik doygunluğun ve ikincil yan yükün etkisinden kaynaklanır. Hatayı azaltmak için CT genellikle daha yüksek manyetik geçirgenliğe ve daha düşük ikincil yan dirence sahip olacak şekilde tasarlanmıştır. CT'nin doğruluğu genellikle %0,2 ila %0,5 arasındadır ve bu, çoğu güç sistemi uygulaması için yeterlidir. Gerilim trafosunun hatası esas olarak manyetik doygunluğun ve ikincil yükün etkisinden ve ayrıca birincil ve ikincil taraflar arasındaki yalıtım kaybından kaynaklanır. Hatayı azaltmak için VT genellikle yüksek manyetik geçirgenliğe ve düşük ikincil dirence sahip olacak şekilde tasarlanmakta ve yüksek yalıtım mukavemetine sahip malzemeler kullanılmaktadır. VT'nin doğruluğu genellikle %0,2 ila %0,5 arasındadır ve bu, çoğu güç sistemi uygulaması için yeterlidir.
Bakım inceleme gereksinimleri açısından, akım trafosunun bakımı genellikle birincil ve ikincil tarafların bağlantılarının kontrol edilmesini ve CT'nin manyetik olarak doygun veya hasar görmemiş olmasını sağlamayı içerir. CT'nin kalibrasyonu genellikle kurulumdan sonra ve ölçümün doğruluğunu sağlamak için düzenli bakım sırasında gerçekleştirilir. Gerilim transformatörünün bakımı genellikle birincil ve ikincil tarafların bağlantılarının kontrol edilmesini ve VT'nin manyetik olarak doymamış veya hasar görmemiş olmasını sağlamayı içerir. VT'nin kalibrasyonu genellikle kurulumdan sonra ve ölçümün doğruluğunu sağlamak için düzenli bakım sırasında gerçekleştirilir.
