変流器と電圧変圧器: 主な違い

変流器そして変圧器は、メーター、リレー、および制御システムが、直接扱うには高すぎる回路内の電気量を安全に読み取ることを可能にする測定用変圧器です。変流器は大電流をより小さな比例電流に低減し、電圧変圧器は高電圧をより小さな比例電圧に低減します。間違ったデバイスを選択すると、不正確な測定値、安全でない設置、または保護システムが正しく反応しない可能性があるため、違いを理解することが重要です。

最も単純な違いは、各トランスが何を測定し、スケールダウンするかです。 CT と呼ばれることが多い変流器は、線電流を感知して計器や保護リレー用のより低い 2 次電流を生成できるように接続されます。変圧器は、しばしば VT または変圧器と呼ばれ、回路の両端に接続され、一次電圧を表すより低い二次電圧を生成します。

この区別は基本的なように聞こえますが、これらの電気測定ツールの設計、設置、使用方法のほぼすべてに影響します。 CT は電流の流れで動作するように構築されており、通常は測定対象の導体の周囲または直列に配置されます。 VT は電位差で動作するように構築されており、電圧計と同様に回路と並列に接続されます。

実際のところ、変流器と電圧変圧器の比較は、どちらが「優れている」かということではありません。それらはさまざまな目的に役立ちます。タスクが負荷電流の監視、故障の検出、または電流計への供給である場合、通常は CT が適切なツールです。タスクがシステム電圧の監視、電圧計の供給、またはリレーまたはメーターへの電圧基準の提供である場合、VT は適切なツールです。

CT と VT は、多くの場合計器用変圧器と呼ばれるグループに属します。その目的は、機器を危険な高エネルギー回路に直接接続することなく、電力システムの測定と管理を容易にすることです。-エンジニアは、すべてのメーター、リレー、および制御入力を一次システムレベルに耐えられるように設計するのではなく、より安全な標準化されたレベルで電流または電圧を再現するタイプの変圧器を使用します。

これは、産業施設、変電所、開閉装置、発電機システム、および大規模な商用電気室では特に重要です。電力システムは、数百または数千のアンペアを伝送したり、パネルメーターが許容できる電圧レベルをはるかに超えた電圧レベルで動作したりする場合があります。計器用変圧器は、実際の電気状態を表すスケーリングされた信号を生成すると同時に、一次回路と測定機器の間に絶縁を追加します。

また、一貫性もサポートします。施設が標準化された二次定格を使用すると、機器やリレーの選択、交換、テストがより簡単になります。これによって正しいエンジニアリングの必要性がなくなるわけではありませんが、測定および保護システムがより実用的になります。

変流器は、一次導体を流れる電流に比例した二次電流を生成することによって交流電流を測定します。多くの設備では、一次側は従来の巻線ではありません。単に CT コアを通過するバスバーまたはケーブルである可能性があります。

CT の 2 次側は、電流計、電力量計、保護リレー、トランスデューサなどの負荷に接続されます。一次電流が増加すると、CT比に応じて二次電流も増加します。たとえば、CT 比は、大きな一次電流と小さな二次電流として表すことができ、これにより、機器が大きな負荷電流を、それ自体を流すことなく解釈できるようになります。

変流器は次の用途に広く使用されています。

電流計入力:パネル、配電盤、機器の消費電流を表示します。

エネルギー計測:電力メーターおよび収益またはサブメーターシステムに電流信号を供給します。{0}}

保護リレー:過負荷、短絡、地絡、差動電流状態を検出します。

監視システム:ビル管理システム、電力品質デバイス、または自動化コントローラーに電力を供給します。

負荷分析:オペレータが需要、位相バランス、機器の動作を理解できるように支援します。

安全上の重要な点は、一次電流が流れている間は CT 二次側が開回路にならないようにすることです。{0}} CT は二次回路を通じて電流を再現しようとするため、二次側が開いていると危険な高電圧が発生する可能性があります。これは、電流と電圧のトランスに関する議論において、最も重要な取り扱いの違いの 1 つです。

変圧器は、一次端子間の電圧に比例した二次電圧を生成することによって交流電圧を測定します。測定対象の回路と並列に接続されているため、機器またはリレーが理解する必要があるのと同じ電圧差が表示されます。

変圧器は、システム電圧が高すぎて直接測定できない場合によく使用されます。メーターやリレーをラインに直接接続する代わりに、VT は電圧をより安全で使用可能なレベルまで降圧します。二次電圧は、計測、同期、保護、制御のための基準信号になります。

変圧器は一般的に次の用途に使用されます。

電圧計入力:相-対-または相-対中性線電圧を表示します。-

電力およびエネルギーメーター:電力、需要、エネルギーの計算に必要な電圧基準を供給します。

保護機能:過電圧、不足電圧、周波数、方向性、インピーダンスに基づく保護をサポートします。{0}

制御回路:測定された電圧信号をオートメーション機器に提供します。

同期:発電機または電源を接続する前に、電圧の大きさ、位相角、周波数を比較します。

CT とは異なり、VT は負荷の両端に接続された二次回路で動作するように設計されています。二次側の短絡は危険で損害を与える可能性があるため、システム設計に従ってヒューズまたはその他の保護装置が一般的に使用されます。

接続方法は、変流器と変圧器の違いを覚える最も明確な方法の 1 つです。CT は直列電流測定に関連付けられ、VT は並列電圧測定に関連付けられます。

CT は導体を流れる電流を検出する必要があります。その構造に応じて、導体が窓型 CT を通過すること、CT がケーブルの周りに設置されること、または一次接続が巻線一次側を介して行われることを意味する場合があります。{1}電流を測定するために CT を 2 つの電圧点間に接続する必要はありません。電流経路と磁気的に結合する必要があります。

対照的に、VT は測定対象の電圧の両端に接続する必要があります。線間電圧を知りたい場合は、-線間電圧-の間で VT 1 次側を接続します。ライン-から-の中性点への電圧が必要な場合は、ラインと中性点の間に接続します。この並列接続により、VT は二次側の電位差を再現します。

これらの接続の違いにより、トラブルシューティングが決まります。 CT 信号が間違っていると思われる場合、技術者は極性、比率、二次導通、負荷、一次導体が正しく配線されているかどうかをよく検査します。 VT 信号が間違っていると思われる場合は、テストポイントでヒューズ、一次接続、接地、比率、二次電圧をチェックすることがあります。

CT と VT は単に電流や電圧を低減するだけではないため、精度クラスが重要になります。彼らはそれらの量を許容範囲内で再現することが期待されています。小さな誤差は、大まかなパネル表示では許容できる場合もありますが、請求、保護調整、または電力品質分析では許容できない場合があります。

計測アプリケーションの場合、精度は、測定値が実際の電力システムの状態にどの程度一致するかに影響します。変圧器比、位相角、または負担が十分に一致していない場合、結果として得られるメーターデータは誤解を招く可能性があります。エネルギー監視では、コスト配分、需要分析、運用上の決定に影響を与える可能性があります。

保護用途では、精度は別の種類の重要性を持ちます。保護リレーには、通常負荷時だけでなく、異常状態でも信頼性の高い信号が必要です。保護に使用される CT は、リレーが正しい判断を行えるように、故障電流中の過度の飽和を回避する必要がある場合があります。保護に使用される VT は、リレーが電圧損失、方向、インピーダンス、または同期状態を検出できるように、信頼できる電圧基準を提供する必要があります。

計器用変圧器のタイプを選択する場合、アプリケーションは精度要件を重視する必要があります。単純な表示のために選択されたデバイスは、精密計量や保護リレーには適さない場合があります。同様に、特定の負荷およびクラス向けに設計された変圧器は、接続されたデバイス、ケーブルの長さ、または回路の状態が大幅に変化した場合に適切に動作すると想定すべきではありません。

変圧器と変流器の比較は、主な違いを個別の事実として記憶するのではなく、機能ごとに整理すると適用しやすくなります。

測定数量:CT は電流を測定します。 VT は電圧を測定します。

接続スタイル:CT は現在のパスに関連付けられています。 VT は電圧源または回路ポイント間に接続されます。

一般的な二次出力:CT は減少した電流信号を提供します。 VT は低減された電圧信号を提供します。

一般的な楽器:CT は電流計、電力計、電流ベースのリレーに電力を供給します。{0} VT は、電圧計、電力計、電圧ベースのリレーに電力を供給します。{1}}

安全上の懸念:CT 二次側は負荷がかかった状態で開かないでください。 VT 二次側は短絡から保護する必要があります。

保護における主な用途:CT は電流障害と過負荷の検出に役立ちます。 VT は、電圧状態、方向、周波数、同期ステータスの検出に役立ちます。

インストールの焦点:CT の設置は、導体の配線、極性、二次回路の完全性に大きく依存します。 VT の設置は、正しい相接続、絶縁、ヒューズ、および接地に大きく依存します。

このリストは、電力システムにおける電流と電圧の測定の核心を捉えています。実際の設置では、多くの場合、両方のデバイスが連携して動作します。たとえば、電力計は通常、実電力、皮相電力、力率、エネルギー使用量を計算するために電流と電圧の両方の入力を必要とします。

電力システム内のすべての変圧器が同じ仕事を行うわけではないため、電源変圧器の種類という表現は混乱を招く可能性があります。大型の電源変圧器は、異なる電圧レベルの回路間で電気エネルギーを伝達します。 CT や VT などの計器用変圧器は、測定、制御、保護に特化しています。

電源変圧器は、送電のために電圧を昇圧したり、配電および利用のために電圧を降圧したりできます。その主な仕事は、意味のある電力レベルでのエネルギー伝達です。比較すると、CT または VT は、負荷に実質的な使用可能な電力を供給することを目的としていません。その役割は、測定可能な信号を正確かつ安全に再現することです。

その違いは設計の優先順位に影響します。電源トランスの種類は、容量、定格電圧、冷却方式、絶縁方式、効率、設置環境によって評価されることが多いです。計器用変圧器は、比率、精度クラス、負荷、絶縁レベル、周波数、熱定格、および計測または保護の適合性によって評価されます。

CT と VT をトランスレーターとして考えると便利です。高エネルギーの電気状態を機器が理解できる信号に変換します。-一方、変圧器は、使用可能な電力をある電圧レベルから別の電圧レベルに移動するエネルギーハイウェイに似ています。

測定する必要がある量から始めて、CT と VT のどちらかを選択します。システムに電流情報が必要な場合は、変流器を選択します。電圧情報が必要な場合は、変圧器を選択します。デバイスが電力、エネルギー、力率、または方向性保護を計算する場合、両方が必要になる場合があります。

次のステップは、電気環境を定義することです。これには、システム電圧、予想される電流、周波数、障害レベル、接地配置、設置場所が屋内か屋外か、開閉装置内か特定の機器上かどうかが含まれます。これらの詳細により、絶縁要件、機械設計、および安全上の考慮事項が決まります。

次に、変圧器を機器またはリレーに合わせます。比率、負荷、精度クラス、二次評価はシステムとして機能する必要があります。技術的に優れた CT であっても、配線の負担が大きすぎる場合、または接続されたデバイスが CT 出力に適合していない場合は、読み取り値が低下する可能性があります。 VT は、二次負荷、保護、または接地方法が適切でない場合、不正確または信頼性の低い信号を生成する可能性もあります。

この選択チェックリストを実際的な出発点として使用してください。

測定の目標を特定します。電流、電圧、またはその両方が必要かどうかを決定します。

一次電気値を確認します。通常の負荷、予想される最大電流、公称電圧、およびデバイスが許容しなければならない異常な状態に注意してください。

正しい比率を選択してください。測定範囲や精度を犠牲にすることなく、使用可能な二次値が得られる比率を選択してください。

アプリケーションの種類を定義します。計測のニーズと保護のニーズは異なるパフォーマンス特性を必要とする可能性があるため、分離してください。

負担や配線を確認してください。トランス自体だけを考慮するのではなく、機器の入力負担とリード線の長さを含めてください。

極性と位相の要件を確認してください。電力測定、方向性リレー、および差動保護には、正しい極性が不可欠です。

安全な隔離と保護を計画します。機器の設計に従って、適切な短絡、ヒューズ、接地、端子、および手順を使用してください。

インストールを文書化します。比率、端子マーキング、回路識別、テストポイントを記録することで、将来のメンテナンスをより安全かつ迅速に行うことができます。

このチェックリストはエンジニアリングレビューに代わるものではありませんが、計器用変圧器を交換可能な付属品として扱うというよくある間違いを防ぐのに役立ちます。

測定の問題の多くは仮定から始まります。よくある間違いの 1 つは、負担や精度を確認せずに、一次電流定格だけで CT を選択することです。その結果、軽負荷時には許容できるように見える信号でも、システムが最も重要な状態に近づくと信頼性が低下する可能性があります。

もう 1 つの間違いは、極性を無視することです。 CT と VT の両方に極性マーキングがあるのには理由があります。単純な表示では、極性の反転が明らかではない場合があります。電力計測、差動保護、方向性保護では、誤った計算やリレー動作が発生する可能性があります。

3 番目の間違いは、二次配線を重要ではないものとして扱うことです。長いケーブル配線、端子の緩み、シールドの不適切な実施、または不適切な接地は、エラーや安全上のリスクを引き起こす可能性があります。測定トランスは完全な回路の一部として機能するため、接続された配線とデバイスが重要になります。

また、変圧器の 1 つのカテゴリを間違った目的に適用することも避けてください。両方とも変圧器タイプであるという理由だけで、CT を VT に置き換えることはできません。 VT は、スケーリングされた電気信号を提供するという理由だけで、線電流を検出することはできません。電流対電圧という表現は単なる理論上の概念ではありません。これは、デバイスの物理的な接続と安全な動作動作を定義します。

モーターコントロールセンターでは、フィーダー電流の監視、過負荷状態の検出、またはパワーメーターのサポートのために CT を設置することがあります。電流信号は、メンテナンスチームがモーターに予想以上の電流が流れているかどうかを確認するのに役立ちます。電圧情報も必要な場合は、VT または直流電圧入力が電力計算の基準となる場合があります。

中圧開閉装置には、CT と VT の両方が存在することがよくあります。{0} CT は故障電流情報を保護リレーに提供し、VT は不足電圧、過電圧、同期、または方向性要素の電圧基準を提供します。リレーはこれらの信号間の正しい関係に依存するため、比率、極性、位相の識別が重要です。

エネルギー管理システムでは、CT と VT は電気状態を使用可能なデータに変換するのに役立ちます。システムは、需要の傾向を調べたり、機器の負荷を推定したり、不均衡を特定したりできます。測定変圧器が正しく選択され、設置されていれば、オペレータは疑問を持たなければならない数値ではなく、それに基づいて行動できる情報を得ることができます。

適切な測定は設置前から始まります。図面を確認し、変圧器の定格を確認し、選択したデバイスがメーターまたはリレーと一致していることを確認してください。設計を慎重にレビューすることで、後で費用のかかるトラブルシューティングを回避できます。

インストール中は、ラベルと端末の規律が重要です。 CT 回路と VT 回路を明確にマークし、極性を維持し、二次配線を整理してください。 CT 短絡ブロック、テストスイッチ、または VT ヒューズが設計の一部である場合、資格のある担当者がアクセスでき、理解できるようにする必要があります。

インストール後、システムが意図したとおりに動作するかどうかをテストで検証します。アプリケーションに応じて、比率チェック、極性チェック、二次注入、一次注入、および機能リレーのテストを使用できます。目標は、単に信号が存在することを証明することではなく、その信号が正しく、安定しており、意味のあるものであることを証明することです。

メンテナンスには、目視検査と回路変更の認識が含まれる必要があります。メーターの追加、配線の延長、リレーの交換、または接地の変更は、測定性能に影響を与える可能性があります。計器用変圧器は耐久性のあるコンポーネントですが、その周りのシステムは時間の経過とともに変化する可能性があります。

電流トランスと電圧トランスの区別は、目的、接続、信号タイプによって決まります。変流器は電流を測定し、低減された電流出力を提供します。変圧器は電圧を測定し、減圧出力を提供します。

どちらも現代の電力システムに不可欠な電気測定ツールです。 CT はどのくらいの電流が流れているかを明らかにするのに役立ち、VT はその流れを駆動する電気圧力を示すのに役立ちます。これらを組み合わせて使用すると、電力の測定、機器の保護、安全な動作に必要な情報がメーター、リレー、制御システムに提供されます。

変流器と電圧変圧器のオプションを比較する場合は、測定目的から始めて、比、精度、負荷、接続方法、安全要件を確認します。この実践的なアプローチにより、決定が明確になり、選択した変圧器が設計どおりの仕事を確実に実行できるようになります。

今すぐ連絡する

Q: 変圧器はどれくらいで納品できますか?

A: 変圧器の数量と容量によって異なりますが、通常は購入者が図面を確認した日から 1 か月以内です。

Q: 品質保証はどのくらいの期間提供できますか?

A: 日付変換器が作動してから 24 か月。

Q: どのような支払い方法を利用できますか?

A: T/T (電信送金) が優先され、L/C の両方が受け入れられます。