Instrumenten-Transformatoren
Instrumenten-Transformatoren sind spezialisierte Transformatoren, die hauptsächlich für Mess- und Schutzzwecke in Stromnetzen eingesetzt werden. Sie liefern genaue, proportionale und isolierte Darstellungen von Primärsystemspannungen und -strömen an Sekundärgeräte wie Messgeräte, Relais und Steuereinrichtungen. Diese Transformatoren sind entscheidend für die Überwachung und Steuerung von Parametern in Stromnetzen und schützen elektrische Anlagen vor Fehlern.
Stromwandler (CTs)
Stromwandler dienen dazu, hohe Primärströme auf niedrigere Sekundärströme zu reduzieren, die dann sicher und genau von Sekundärgeräten gemessen werden können. Wichtige Merkmale von Stromwandlern sind:
Genauigkeit: Sie sollen genaue und proportionale Strommessungen liefern, mit minimalen Fehlern in Größe und Phase.
Belastung: Die Belastung bezieht sich auf die Impedanz, die an die Sekundärwicklung eines CT angeschlossen ist. Es ist wichtig, dass die Belastung die Nennbelastung des CT nicht überschreitet, um die Messgenauigkeit zu erhalten.
Sättigung: Stromwandler müssen so konstruiert sein, dass sie Sättigung verhindern, die Messfehler verursachen und Schutzsysteme beeinträchtigen kann.
Spannungswandler (VTs) oder Potentialwandler (PTs)
Spannungswandler, auch Potentialwandler genannt, reduzieren hohe Primärspannungen auf niedrigere Sekundärspannungen, die dann sicher und genau von Sekundärgeräten gemessen werden können. Wichtige Merkmale von Spannungswandlern sind:
Genauigkeit: Ähnlich wie bei CTs sollen VTs genaue und proportionale Spannungsmessungen mit minimalen Fehlern in Größe und Phase liefern.
Spannungsbewertung: Spannungswandler müssen mit geeigneten Spannungsbewertungen konstruiert werden, um die Primärsystemspannung und transiente Überspannungen sicher zu bewältigen.
Isolation: VTs benötigen eine angemessene Isolierung, um Sicherheit und Messgenauigkeit zu gewährleisten.
Anwendungen von Instrumenten-Transformatoren
Instrumenten-Transformatoren werden für verschiedene Zwecke eingesetzt:
Messung: Sie messen elektrische Parameter wie Strom und Spannung in Stromnetzen und liefern proportionale, sichere und genaue Darstellungen von Primärsystemströmen und -spannungen an Sekundärmessgeräte.
Schutz: Sie sind wichtige Bestandteile von Schutzsystemen in Stromnetzen, liefern genaue und isolierte Strom- und Spannungssignale an Schutzrelais und initiieren entsprechende Maßnahmen bei Fehlern oder abnormalen Betriebsbedingungen.
Steuerung: Sie liefern Eingangssignale für Steuergeräte, wie automatische Spannungsregler, zur Aufrechterhaltung der Stabilität und Leistung des Stromsystems.
Messung: In Abrechnungs- und Energiemanagementsystemen von Versorgungsunternehmen liefern sie genaue Spannungs- und Strommessungen für die Umsatzmessung und Energieverbrauchsüberwachung.
Arten von Transformatoren
Transformatoren können in zwei Hauptkategorien eingeteilt werden: Step-up- und Step-down-Transformatoren.
Step-up-Transformatoren: Erhöhen die Spannung von der Primär- zur Sekundärwicklung und verringern gleichzeitig den Strom. Sie werden in Kraftwerken verwendet, um die Spannung des erzeugten Stroms zu erhöhen und Leistungsverluste bei der Fernübertragung zu reduzieren.
Step-down-Transformatoren: Verringern die Spannung von der Primär- zur Sekundärwicklung und erhöhen gleichzeitig den Strom. Diese Transformatoren werden verwendet, um die hohen Übertragungsspannungen auf niedrigere, sicherere Niveaus für Wohn- und Industriekunden zu reduzieren.
Zusätzlich zu diesen Hauptkategorien können Transformatoren basierend auf ihrer Konstruktion, Kühlungsmethode und Anwendung weiter klassifiziert werden, wie z.B. Leistungstransformatoren, Verteilungstransformatoren und Instrumenten-Transformatoren.
