Skip to main content

Current Transformer - Construction, Phasor and Errors


Current transformer are widely used for measuring the high current. The Current transformer steps down high value of current to low value which measuring instrument can read. If 2000 Amperes current to be read by a meter, it is not possible to read because a amall shunt resistance of high power rating in parallel to the galvanometer is required to be used. However, it is impractical to use a small value shunt resistance of high power rating to read high current directly by meter. That is why current transformer is used to lower the magnitude of the current so that measuring instrument and protective relay can read the current.

Construction of Current Transformer(CT)

The current transformer has two winding called primary and secondary. The primary winding has fewer number of turns and it is connected in series with primary circuit. The whole circuit current passes through the primary winding and it is desirable that the voltage drop across primary winding must be as low as possible. The current transformer has fewer turns of large cross section and, thus the voltage drop in the primary winding gets reduced up to a great extent.



The seconadry winding has more number of turns compared to the primary winding and it is connected with ampere meter, energy meter, watt meter,transducer and protection relay. The secondary winding of the CT must be connected with low impedance meter to keep the magnetic flux in the core up to its rated flux capacity. The flux in the core above the rated  capacity cause saturation of the magnetic core which leads to complete failure of current transformer. The CT secondary must not be left open because in this condition, the flux in the core increases manyfold and it cause CT core  saturation.


Based on the construction, there are two types of current transformer- Live Tank CT and Dead Tank CT. In both types of CTs, the core and windings are enclosed in a porcelain structure and this  structure is filled with mineral insulated oil which acts as cooling media, and it also provide required electrical insulation.

Symbol of Current Transformer(CT)

The terminal P1 and P2  shows the primary winding  of the CT and terminal S1 and S2 shows secondary winding of the CT. The CT ratio 2000/1 means the secondary current will be 1 ampere if primary current through the CT is 2000 amperes.

Equivalent Circuit  of Current Transformer(CT)

The CT equivalent circuit is as given below.



The primary of CT has few turns and it has very less resistance. The primary winding resistance and reactance is  denoted by Rp and Xp respectively. The secondary winding resistance and reactance is denoted by Rs and Xs respectively. The magnetisization components of the current transformer are Rc and Xm. Rc is  responsile for the core loss component, and Xm is the  magnetization reactance of CT. The other CT parameters  are as given below.

Phasor Diagram  of Current Transformer(CT)



The equivent circuit of the current transformer is similar to that of power tranformer and induction motor. From the phasor diagram  the transformer ratio and phase angle can be calculated.


CT Transformation Ratio

CT transformation ratio is calculated as follows.For finding transformation ratio we need to calculate primary current Ip as per definition and then divide it by secondary current Is. Let us consider the part of phasor of our importance for calculating Ip as shown below.

From the above phasor, the primary current Ip is phasor sum of nIs and I0The CT primary current Ip can be calculated using vector addition formula.


The magnetizing current Io is very small compared to the primary current Ip. Therfore, the above expression can be simplified as follows.



















From above expression, it is clear that transformation ratio is not equal to turn ratio. The transformation ratio and turn ratio will be equal if α=0 and δ=0.This condition can be  achieved if the core loss is equal to zero and the burden is purely resistive. This is an ideal condition, however this condition is practically impossible.

Phase Angle of Current Transformer

Phase angle of current transformer is defined as the angle between the primary current Ip and secondary current Is.  In above phasor diagram, θ is the phase angle.


Consider right angle triangle obc in the above phasor diagram.




Ratio Error of Current Transformer


The CT ratio Error is defined as the per unit deviation in transformation ratio from its nominal ratio. Ratio error is expressed in percentage.
Since the burden of the CT is generally resistive, therfore the power factor of the burden is unity and hence δ=0
Phase Angle Error of Current Transformer
The phase angle between primary and secondary of the current transformer must be 180 degree.The primary and secondary current must be out of phase. The deviation in the phase angle of the primary and secondary current is called the phase angle error. The phase angle between primary and seconadry current of the CT is denoted by angle θ.
Since the burden of the CT is generally resistive therfore the power factor of the burden is unity and hence δ=0. The phase angle error of CT is given by following expression.










Since the burden of the CT is generally resistive therfore the power factor of the burden is unity and hence δ=0.



















































http://news.chivindo.com/309/current-transformer---construction-phasor-and-errors.html

Comments

Popular posts from this blog

SketchUp Pro 2020 v20.1.235 Full Version

BAGAS31 – SketchUp Pro 2020 v20.1.235 Full Version  merupakan software yang dirancang untuk membantu sobat membuat dan mengedit model 3D. Dengan desain tampilan yang ‘clean’ dan simple, menjadikan software ini mudah untuk digunakan. Software ini hadir dengan editor bawaan yang memungkinkan sobat mendesain objek 3D dari awal, Layout designer untuk menggabungkan model 3D serta Style Builder untuk menyesuaikan model dengan gaya yang berbeda. Software ini juga memiliki fitur untuk mengimpor data dari format lain, seperti 3DS, DWG, KMZ, JPG, PNG, PSD, TIF, TGA dan sebagainya. Tanpa berpanjang lebar, silakan download  Sketch Up Pro  versi terbaru 2020 v20.1.235 Full Version   melalui link yang disediakan. SketchUp Pro 2020 v20.1.235 Full Version Screenshots : Download : SketchUp Pro 2020 v20.1.235 Installer | Size: 128 MB [ FileUp ] | [ up4ever ] JAMU SketchUp Pro 2020 v20.1.235 Full Version | Size: 14.5 MB [ FileUp ] | [ ...

SCADA

SCADA merupakan singkatan dari Supervisory Control and Data Acquisitio n. SCADA merupakan sebuah sistem yang mengumpulkan informasi atau data-data dari lapangan dan kemudian mengirimkan-nya ke sebuah komputer pusat yang akan mengatur dan mengontrol data-data tersbut. Sistem SCADA tidak hanya digunakan dalam proses-proses industri, misalnya, pabrik baja, pembangkit dan pendistribusian tenaga listrik (konvensional maupun nuklir), pabrik kimia, tetapi juga pada beberapa fasilitas eksperimen seperti fusi nuklir. Dari sudut pandang SCADA, ukuran pabrik atau sistem proses mulai dar 1.000an hingga 10.000an I/O (luara/masukan), namun saat ini sistem SCADA sudah bisa menangani hingga ratusan ribu I/O. Ada banyak bagian dalam sebuah sistem SCADA. Sebuah sistem SCADA biasanya memiliki perangkat keras sinyal untuk memperoleh dan mengirimkan I/O, kontroler, jaringan, antarmuka pengguna dalam bentuk HMI (Human Machine Interface), piranti komunikasi dan beberapa perangkat lunak pendukung. Semua itu...

Persoalan Pokok pada Pembangkit Tenaga Listrik

Pembangkit listrik yang biasa digunakan pada suatu Sistem Tenaga Listrik (STL) terdiri dari pembangkit listrik tenaga air (Hydro plant atau PLTA) dan unit-unit thermal.Pembangkit-pembangkit itu sekarang ini umumnya sudah berhubungan satu dengan yang lainnya, atau yang sering disebut dengan interkoneksi. Setelah beroperasi dalam waktu tertentu, maka dari pembangkit-pembangkit itu ada yang keluar dari sistem interkoneksi dan hal ini disebabkan karena ada unit pembangkit yang rusak dan tentunya perlu diganti atau diperbaiki, kedua karena ada pembangkit yang istirahat untuk keperluan pemeliharaan. Salah satu contoh rencana pemeliharaan unit pembangkit adalah dengan menggunakan metode Levelized Resh dari Gaever . Namun dalam aplikasinya harus dibagi dalam dua kriteria, yaitu pertama unit pembangkit bisa dikeluarkan tanpa adanya penyesuaian. Kedua unit pembangkit yang dikeluarkan harus diatur dalam kurun waktu yang terbatas. Dengan demikian berarti pada waktu tertentu ada unit pembangkit y...

Jenis-jenis Plug dan Socket Listrik

Setelah pada artikel sebelumnya di sini yang membahas mengenai peralatan listrik rumah tinggal, maka artikel kali ini akan membahas lebih detail lagi mengenai satu peralatan instalasi listrik yang digunakan, yaitu plug dan socket. Plug dan socket listrik (dalam bahasa sehari-hari dikenal dengan colokan dan stop-kontak) 2 pin awalnya diciptakan oleh Harvey Hubbell dan dipatenkan pada tahun 1904. Karya Hubbell ini pun menjadi rujukan pembuatan plug dan socket setelahnya dan menjelang tahun 1915 penggunaannya semakin meluas, walaupun pada tahun-tahun 1920an peralatan rumah serta komersial masih menggunakan socket lampu jenis screw-base Edison. Kemudian plug 3 pin diciptakan oleh Albert Büttner pada tahun 1926 dan mendapatkan hak paten dari badan paten jerman (DE 370538), karyanya tersebut dikenal dengan nama "schuko" . Namun ada juga pencipta plug 3 pin ini, yaitu Philip F. Labre, semasa beliau masih menuntut ilmu di Sekolah Kejuruan Milwaukee (MSOE) dan mendapatkan hak paten d...

Autodesk SketchBook Pro 2021 Full Version

BAGAS31 – Sesuai dengan namanya, Autodesk SketchBook Pro 2021 Full Version ini merupakan software digital sketching atau drawing terbaik yang bisa kamu gunakan. Pada versi terbaru kali ini, ada beberapa penambahan fitur yang sangat efektif. Dengan fitur baru tersebut, diharapkan mampu meningkatkan proses sketching maupun drawing kamu. Autodesk SketchBook sendiri sudah bisa kamu dapatkan secara gratis melalui website resminya. Namun untuk kamu yang mau download versi Autodesk Sketchbook Pro, maka bisa langsung download melalui link yang sudah saya sediakan di bawah ini. Download Autodesk SketchBook Pro 2021 Full Version Screenshot: System Requirements: Windows 10 2.5 – 2.9 GHz of Intel or AMD CPU 4 GB of Memory 256 MB Graphics card with OpenGL 2.0 support We recommend that you use a pressure-sensitive tablet and pen for basic features Download: Autodesk SketchBook Pro 2021 Full Version [ FileUp ][ Uptobox ][ UsersDrive ] Jamu Only [ File...