Измерительные трансформаторы тока: особенности применения

Содержание
  1. Назначение измерительных трансформаторов
  2. Разновидности
  3. Защитные ТТ
  4. Измерительные ТТ
  5. В чем разница между трансформаторами тока и напряжения
  6. Поверка
  7. Важные примечания
  8. Расшифровка ТН
  9. Коэффициент трансформации
  10. Вторичное напряжение
  11. Классы точности
  12. Включение измерительных трансформаторов тока и напряжения
  13. Трансформаторы тока для электросчетчиков
  14. Принцип действия и конструкция
  15. Как выбрать трансформатор тока по мощности
  16. Основные паспортные характеристики
  17. Выбор трансформатора по классу точности
  18. Выбор трансформатора тока по его характеристикам
  19. Для корректного выбора используется ряд правил
  20. Напряжение сети
  21. Оценка нагрузки на трансформатор
  22. Основная схема подключения измерительного трансформатора тока
  23. Эксплуатационные условия для трансформаторов тока
  24. Монтаж, подключение, опасные факторы
  25. Как подключается ТТ
  26. Монтаж
  27. Расчет
  28. Проверка после расчета
  29. Схемы соединений
  30. Режим работы
  31. Испытания на устойчивость к токам короткого замыкания
  32. Перечень основных параметров
  33. Классификация и выбор
  34. Самостоятельная сборка ТТ
  35. Расшифровка маркировки
  36. Идеальный трансформатор тока: уравнение
  37. Важность коэффициента трансформации, класса точности, погрешности
  38. Техническое обслуживание
  39. Зачем нужны трансформаторы тока
  40. Виды конструкций измерительных трансформаторов

Назначение измерительных трансформаторов

Основная функция этого измерительного устройства — максимально пропорционально отображать текущие изменения. Трансформаторы тока обеспечивают полную безопасность измерений, отделяя измерительные цепи от первичных цепей с опасно высоким напряжением, которое часто составляет тысячи вольт. Требования к их классу точности очень высоки, так как от этого зависит работа дорогостоящего мощного оборудования.

Разновидности

Существует много типов трансформаторов тока, но в самом общем виде при выборе трансформаторов тока принимается во внимание то, что изделия делятся на измерительные (TTI) и защитные.

tT интегрированный

открытый ТТ

Фактор разделения
Деловое свидание, встреча
  • защита или контроль (измерение);
  • промежуточные — для измерений, уравнивания токов в АВДТ;
  • лаборатория.
Дизайн В обмотке первичная обмотка включается последовательно с измеряемым проводником. В тороидальных на его месте находится сетевой шнур (в отверстии ТА), а в стержневых в его роли — цепной трос, что эквивалентно 1 витку.
Сборка
  • для размещения снаружи (во внешней панели) или внутри (во внутренней панели);
  • встраиваемые (в электростанциях, счетчиках, коммутационных устройствах);
  • накладные;
  • для транспорта (для лабораторий, тестов).
Количество кругов
  • с множеством витков (кольцевая, восьмерка);
  • один оборот.
Изоляция
  • сухой: (фарфор, эпоксидная смола, бэкелит);
  • промасленное покрытие;
  • составлен.
Шаги Один или несколько (каскадный)
Под каким наименованием До 1 кВ и выше (например, для тока 10 кВ)

поддержка TT

Трансформатор тока может быть выполнен с возможностью его открытия, установки и запирания, без отключения, в онлайн-режиме.

раздельный трансформатор

Защитные ТТ

Трансформаторы защиты обычно бывают релейными, они «выглядят» так, чтобы манипулятор, входящий в электрическую сеть электростанции, не получил смертельного удара. Внутри электрических систем, которые создают, транспортируют и распределяют энергию, есть опасные значения для правильной работы. Но любое оборудование необходимо проверить, отремонтировать, отремонтировать, чтобы оно оставило «окно» безопасности в виде ТТ для специалистов по ремонту.

Измерительные ТТ

Задача измерительного трансформатора тока TTI — преобразовывать значения, позволяя подключить вольтметр, амперметр, другой измеритель, не опасаясь, что он сгорит от чрезмерной нагрузки. При этом получаются наиболее точные и достоверные данные измерений. Другими словами, TT изолирует подключенное устройство не только для измерений, но и любое другое устройство, если это необходимо, от высокой мощности.

приборный трансформатор тока устройство

приборный трансформатор

В чем разница между трансформаторами тока и напряжения

Если рассматривать вопрос, чем трансформатор тока отличается от трансформатора напряжения, то это алгоритм действия, назначение и компоновка, но иногда внешне устройства могут быть похожими.

В чем разница между трансформаторами тока и напряжения

ТрансформерыТок (TT) Напряжения (VT, мощность)
Следует различать принцип работы трансформатора тока: трансформатор тока не имеет ограниченного диапазона расхода вторичной обмотки, а его ток зависит от тока первичных (измеренных) витков, поэтому первый всегда замыкается при подключении нагрузки. В этом отношении установка трансформаторов напряжения также отличается.

Первичное устройство может проходить через окно магнитопровода с одним оборотом. На другом барабане строго определенный номинал.

Основное отличие: он работает как источник тока со значением охраняемой территории. Это значение практически не зависит от нагрузок на вторичную обмотку.

Как работает трансформатор напряжения: при переключении между катушками (витков всегда много) в зависимости от параметров потребителя меняются характеристики блока питания. То есть здесь на втором месте утеплитель и защита, они имеют другой характер. Нагрузка может варьироваться в зависимости от возможностей продукта.
Цель состоит в том, чтобы изолировать счетчики от источников высокой мощности для мониторинга, измерения электрических сетей. Обозначение трансформаторов напряжения, режим работы и принцип действия отличаются от таковых у трансформаторов тока. Цель состоит в том, чтобы преобразовать мощность в силовые нагрузки разной мощности. Напряжение, вырабатываемое электростанциями, чрезвычайно велико. Для обеспечения энергии используются пониженные модели, а при передаче на большие расстояния (когда возможны потери) — увеличивающие.
На электростанциях, станциях, где чрезвычайно мощная сеть подключена до такой степени, что для измерений также требуется дополнительная изоляция. Для чего нужен трансформатор напряжения: для работы бытовых электроприборов и тому подобное. Чтобы «адаптироваться» к приемникам энергии, что позволяет использовать универсальную сеть где угодно. Напряжение меняется в зависимости от потребностей потребителя, оно становится подходящим для любой техники.
Встраивается практически во все бытовые приборы, имеющиеся в обычных домашних сетях.

Импульсные трансформаторы

Наличие в блоке управления трансформаторов тока малой и средней мощности обеспечит работу: элемент разделяет цепи большой / малой мощности, упрощает счетчики, реле.

Например, устройства могут работать от тысяч ампер до 5А, 1А.

Поверка

Поверка измерительных трансформаторов, трансформаторов напряжения, поверка трансформаторов тока всех возможных типов не имеют фиксированного срока. У разных типов и моделей разные интервалы калибровки.

Диапазон калибровки 4-16 лет. Например (модель — срок в годах):

  • ТТИ-А — 5;
  • ИП — 8;
  • GPT — 16;
  • ТОЛ-10 — 8;
  • ТПЛ-10 — 8.

тт

Вы можете узнать время из следующих источников:

  • паспортные изделия. Самый простой способ, так как эта информация в технической документации на такой товар является обязательной. Если оригиналы документов утеряны, можно отправить запрос производителю. Примерные данные можно найти в Интернете: в сети есть сканы и образцы паспортов;
  • производителем;
  • в справке о предыдущей процедуре;
  • ГОСТ 7746-2015.

электрик

Проверки необходимы для допуска к учениям, мероприятие проводится отдельными аккредитованными и уполномоченными органами, лабораториями, структурами энергетических компаний. У исполнителя должен быть соответствующий сертификат. После проведения мероприятия его выполнение и состояние товара подтверждается отметкой о поверке, печатью, отметкой в ​​паспорте и протоколом.

Основная цель проверки — определить ошибку. Для неподходящих товаров товарный знак погашается, делается регистрация в паспорте, выдается уведомление о непригодности и аннулируются предыдущие сертификаты.

Во время испытания используются разные методы и устройства (мегомметры, вольтметры, амперметры, устройства сравнения токов). Процедура подробно описана в ГОСТ 8.217-2003.

Важные примечания

В однополюсных индукционных измерительных трансформаторах тока при замкнутой цепи и при ослаблении токов замыкания на землю возникает феррорезонанс, который вызывает перегрев, появляется высокое напряжение, а сам трансформатор может выйти из строя. Для предотвращения феррорезонанса в разомкнутую треугольную цепь трех обмоток трансформатора напряжения включен резистор. Заземление выполняется только в одной точке. К контактам разомкнутого треугольника подключены устройства, контролирующие токи, не связанные с замыканием на землю.

Приобретение и установка измерительного трансформатора в соответствии с паспортными данными нагрузки и напряжения электросистемы обеспечивает бесперебойную и точную работу приборов и оборудования.

Расшифровка ТН

Расшифровка маркировки:

расшифровка маркировки TN

  • Н — трансформатор напряжения;
  • Т — трехфазный;
  • О — однофазный;
  • С — сухой;
  • М — масло;
  • К — каскад или с коррекцией;
  • А — антирезонансный;
  • F — в фарфоровом футляре;
  • E — Контроль изоляции;
  • L — в литом корпусе из эпоксидной смолы;
  • ДЭ — с емкостным делителем напряжения;
  • З — с заземленной первичной обмоткой.

Коэффициент трансформации

Коэффициент трансформации — показывает, во сколько раз значение первичного напряжения увеличивается или уменьшается.

Формула для расчета коэффициента трансформации
Формула для расчета коэффициента трансформации

Вторичное напряжение

Вторичные напряжения:

  • 100 В,
  • 100/3 В,
  • 100/3.

Классы точности

Классы точности:

  • 0,1;
  • 0,2;
  • 0,5 — используется для измерений;
  • 1.0;
  • 3.0;
  • 3P или 6P — предназначены для защиты, управления, автоматизации или сигнализации.

Номинальную мощность трансформаторов для любого класса точности необходимо выбирать в диапазоне (ВА): 10; 15; 25; тридцать; 50; 75; 100; 150; 200; 300; 400; 500; 600; 800; 1000; 1200.

Включение измерительных трансформаторов тока и напряжения

Измерительные трансформаторы напряжения
Измерительные трансформаторы напряжения

Измерительные трансформаторы напряжения предназначены для измерения высокого напряжения в электрических системах переменного тока путем снижения этого напряжения до реле защиты питания, измерительных приборов и систем автоматизации.

При отсутствии измерительных трансформаторов необходимо было бы использовать устройства и реле с большими габаритами, так как требуется надежная изоляция от высокого напряжения, что увеличивает габариты устройств. Изготовить такое оборудование практически невозможно, так как линейные напряжения могут достигать 110 киловольт.

Трансформаторы для измерения напряжения позволяют использовать стандартные стандартные приборы для измерения электрических параметров, увеличивая при этом их диапазон измерения. Реле защиты, подключенные через эти трансформаторы, можно использовать в обычной конструкции.

Трансформатор напряжения выполнен в виде двухобмоточного понижающего трансформатора (рис. 3.33, а). Для обеспечения безопасности обслуживающего персонала вторичная обмотка тщательно изолирована от первичной и заземлена.

Рис. 3.33. Схема подключения измерительного трансформатора напряжения
Рис. 3.33. Схема подключения (а) и векторная схема измерительного трансформатора напряжения (б)

Поскольку сопротивления обмоток вольтметров и других устройств, подключенных к трансформатору напряжения, большие, он практически работает в режиме холостого хода. В этом режиме с достаточной степенью точности можно предположить, что Ul = U’2 = U2k.

Действительно, ток холостого хода I0 (а также небольшой ток нагрузки) создает падение напряжения в трансформаторе, поэтому, как видно из векторной диаграммы (рис. 3.33, б), имеется определенный фазовый сдвиг δu между векторами этих напряжений. В результате возникают некоторые ошибки измерения.

Трансформаторы тока или измерительные трансформаторы преобразуют высокий первичный ток нагрузки в безопасное значение для упрощения измерения.

Трансформаторы тока для электросчетчиков

трансформатор тока для электросчетчиков
трансформатор тока в электросчетчиках

Трансформаторы тока для счетчиков электроэнергии обычно работают с рабочей частотой 50 Гц и номинальным вторичным током 5 Ампер. Таким образом, если коэффициент трансформации составляет 100/5, это означает, что максимальная нагрузка составляет 100 ампер, а значение испытательного тока составляет 5 ампер.

Поэтому в этом случае показания трехфазного счетчика умножаются на коэффициент 20 (100/5). Благодаря такому конструктивному решению отпала необходимость в более мощных измерительных приборах. Кроме того, обеспечивается надежная защита счетчика от коротких замыканий и перегрузок, так как перегоревший трансформатор заменить намного проще, чем установить новый счетчик.

подключение трехфазного счетчика с помощью измерительных трансформаторов

У этого подключения есть некоторые недостатки. Во-первых, при малом потреблении ток измерения может быть ниже пускового тока счетчика. В результате прибор не будет работать и будет давать показания. В первую очередь это относится к счетчикам индукционного типа с очень высоким внутренним потреблением. Современные счетчики электроэнергии практически лишены такого недостатка.

При подключении обращайте особое внимание на полярность. Первичная катушка имеет входные клеммы. Один из них предназначен для подключения фазы и имеет обозначение L1. Другой выход — L2 нужен для подключения к нагрузке. Измерительная обмотка также имеет выводы, обозначенные как I1 и I2 соответственно. Кабель, подключенный к выходам L1 и L2, рассчитан на требуемую нагрузку.

Для вторичных цепей используется провод сечением не менее 2,5 мм2.

Рекомендуется использовать разноцветные маркированные провода с маркированными клеммами. Часто подключение вторичной обмотки к счетчику осуществляется с помощью герметичной промежуточной клеммной колодки.

Использование клеммной колодки позволяет производить замену и обслуживание счетчика без прерывания подачи электроэнергии потребителям.

Принцип действия и конструкция

Особенности применения и устройства сварочных трансформаторов

Измерительные трансформаторы выпускаются с двумя и более группами вторичных обмоток. Первый используется для активации устройств защиты и сигнализации реле. А другой, с высоким классом точности, для подключения устройств точного измерения и учета. Они размещены на специально изготовленном ферромагнитном сердечнике, состоящем из листов специальной электротехнической стали достаточно тонкой толщины. Первичная обмотка подключается непосредственно последовательно к измеряемой сети, а катушки различных измерительных приборов, чаще всего амперметров и электросчетчиков, подключаются ко вторичной обмотке.

В трансформаторах тока, как и во многих других подобных электромагнитных устройствах, амплитуда первичного тока больше, чем вторичного. Первичная обмотка состоит из провода разного сечения или шины, в зависимости от величины номинального тока. В трансформаторах тока на 500 А и выше первичная обмотка часто состоит из одного витка. Это может быть прямая медная или алюминиевая шина, проходящая через специальное окно в сердечнике. Правильность измерений любого измерительного трансформатора характеризуется погрешностью значения коэффициента трансформации. Чтобы не перепутать концы, на них необходимо нанести разметку.
Небезопасная аварийная работа связана с обрывом цепи вторичной цепи ТТ, когда в цепь включена первичная обмотка, это приводит к очень сильному намагничиванию сердечника, а также в случае обрыва вторичной обмотки. Поэтому при включении без нагрузки происходит короткое замыкание вторичных обмоток.
По классу точности все измерительные ТТ делятся на несколько уровней. Особо точными они называются лабораторными и имеют классы точности не выше 0,01-0,05;

Как выбрать трансформатор тока по мощности

Часто возникают ситуации, когда необходимо преобразовать некоторые электрические величины, чтобы смоделировать необходимые процессы в электрических системах или сделать процесс измерения безопасным. Для решения этих проблем используется трансформатор тока. Он способен преобразовывать определенное значение в уменьшенное пропорциональное значение.

Перед совершением покупки нужно определиться, как правильно выбрать трансформатор тока для правильной работы.

Основные паспортные характеристики

Выбирая подходящий прибор, необходимо предварительно ознакомиться с его рабочими параметрами.

Трансформаторы тока — характеристики, которые следует учитывать:

  • Номинальное напряжение устройства (можно узнать в паспорте трансформатора). Этот параметр характеризует уровень напряжения, при котором устройство будет стабильно работать.
  • Величина номинального тока, протекающего в первичной цепи (обмотке) устройства. Обозначается в паспорте как I1н.
  • Номинальный вторичный ток (протекающий через вторую обмотку трансформатора). Этот показатель имеет одно из двух значений: 1 А или 5 А. При необходимости трансформаторы с показателем 2 А или 2,5 А изготавливаются по единому заказу. Обозначается он I2н. На самом трансформаторе номинальный ток первичной и вторичной цепей указан наклонной линией, например 600/5 как выбрать трансформатор тока по его типу

При выборе трансформатора стоит для начала определиться с существующими разновидностями этого устройства. Есть несколько классификаций.

Трансформаторы можно использовать для:

  • для измерений (здесь можно отдельно выделить подгруппу трансформаторов, которые используются для измерения показаний в различных режимах);
  • для использования в средствах защиты;
  • комбинированный.

В зависимости от области применения они могут работать:

  • в помещении;
  • вне;
  • их можно встраивать в полости электрооборудования;
  • можно использовать в специальных установках.

Также нужно определиться, где установить трансформатор, это может быть:

  • интегрированный (заделанный в полость электрооборудования);
  • контрольно-пропускной пункт;
  • эталон (устанавливается на эталонной плоскости);
  • съемный — быстро устанавливается на шины или кабели, не требует отключения токовой цепи.

Выбор трансформатора по классу точности

Выбирая трансформатор тока, обязательно нужно учитывать его класс точности. Требуемый класс зависит от области применения трансформатора:

  • 1 — если к трансформатору будут подключены только измерительные приборы;
  • 0,5 — если нужно подключить к нему счетчик электроэнергии.
    Как правило, для измерения показаний на коммерческих предприятиях необходимо использовать трансформаторы с высоким классом точности.

На этот показатель существенно влияет материал магнитопровода. В коммерческих измерительных трансформаторах обычно используется аморфный сплав (нанокристаллический.

Выбор трансформатора тока по его характеристикам

При выборе нужно знать следующие параметры:

  • сетевое напряжение;
  • индикатор номинального первичного тока;
  • уровень мощности вторичной цепи (зависит от показателей потребляемых нагрузок);
    коэффициент трансформации.

Для корректного выбора используется ряд правил

Напряжение сети

Значение номинального напряжения трансформатора не должно быть меньше максимального рабочего напряжения.
Выбор трансформатора тока

Иногда возникает вопрос, какой ток выбрать для трансформатора тока. Все эти устройства подбираются по номинальному току. Он должен быть равен максимальному рабочему току системы или превышать его. При этом необходимо учитывать показатели электродинамического и термического сопротивления.

Говоря о текущем, следует учесть еще один момент. Адаптер переменного тока нельзя подключать к источнику постоянного тока. Во-первых, в этом случае количество выделяемого тепла может сильно увеличиться, и устройство может сгореть. Во-вторых, такое подключение не даст никаких результатов, так как в сердечнике не появится переменное электромагнитное поле, а во вторичной обмотке не появится напряжение. Для работы в сетях постоянного тока необходимо выбирать трансформатор постоянного тока.

Оценка нагрузки на трансформатор

Следующим шагом будет расчет ожидаемой нагрузки на устройство. Вторичная нагрузка не должна превышать номинальную нагрузку трансформатора.

Вторичная нагрузка рассчитывается путем сложения общего сопротивления всех устройств, значения сопротивления соединительных проводов и значения сопротивления контакта.

Как правило, мы знаем общую мощность, потребляемую устройствами. Чтобы определить, как выбрать трансформатор тока исходя из мощности, потребляемой устройствами, необходимо по этому показателю рассчитать сопротивление всех устройств и оценить нагрузку на устройство.

Следовательно, полное сопротивление будет результатом деления общей мощности на квадрат номинального тока во вторичной обмотке.

Также, выбирая трансформатор тока, не следует забывать о необходимом в вашем случае коэффициенте трансформации. Есть устройства с разной степенью трансформации.

При выборе производителя следует обращать внимание на наличие всей технической документации. Кроме того, известные производители предоставляют гарантийные и сервисные услуги для своего продукта, что может быть важным фактором в работе устройства.

Чтобы найти подходящий трансформатор, можно воспользоваться поисковыми системами, которые показывают огромное количество предложений самых разнообразных моделей. Учитывая приведенные выше рекомендации, вы сможете сделать правильный выбор.

Основная схема подключения измерительного трансформатора тока

Плавно мы дошли до основной схемы подключения измерительного трансформатора тока.

Схема подключения измерительного трансформатора тока
Схема подключения измерительного трансформатора тока

На рисунках 1 и 2 трансформатор обозначен индексами «ТА» и показан на схемах с двухфазными и трехфазными обмотками. Стоит уточнить, что трансформаторы, имеющие форму полной и неполной звезды, включены в изолированную и, прежде всего, нейтральную сеть.

Кроме того, добавим, что структура подключения этого «ТТ» используется для защиты от сбоев цепи, а также для регулирования баланса между фазами.

Эксплуатационные условия для трансформаторов тока

Важный. Трансформаторы тока нельзя подключать к линии без измерительного устройства.

Для безопасной эксплуатации

  1. Для повышения надежности ТТ и обеспечения безопасной работы корпус трансформатора и одна из «вторичных» клемм должны быть заземлены.

  2. Вторичная обмотка не работает с разомкнутой цепью, а неиспользуемая обмотка закорочена и заземлена.

  3. К индикатору подключены трансформаторы тока с емкостным делителем-ответвителем. Неиспользуемая ветка заземлена.

Монтаж, подключение, опасные факторы

При разрыве изоляции обмотки существует вероятность поражения электрическим током, но риск предотвращается путем заземления вывода (обозначенного на корпусе) вторичной обмотки.

На выводах вторичной катушки I1 и I2 токи полярные, они обязательно постоянно подключены к нагрузке. Энергия, протекающая через первичный контур со значительным потенциалом (S = UI). В другом случае происходит преобразование, и когда оно прерывается, там падает напряжение. Потенциал открытых концов во время прохождения энергии высок, что представляет значительную опасность.

По причинам, описанным выше, все вторичные цепи ТТ собраны особенно аккуратно и надежно; на них всегда устанавливаются шунтирующие КЗ, а на выведенных из строя сердечниках.

Как подключается ТТ

Существует несколько схем изделий защитного типа. Рассмотрите возможность подключения ТТ для трехфазного напряжения.

Полная звезда:

  • наиболее распространенная защита от короткого замыкания одно- и многофазных систем;
  • три ТТ подключены к звезде.

подключение ТТ для трехфазного напряжения

Если ток ниже уставки на реле КА1-КА3, то это нормальная ситуация, защита не срабатывает. Ток на K0 — это сумма всех трех фаз. При увеличении значений в одном из них ток в ТТ также увеличивается. Реле сработает при коротком замыкании и при превышении нагрузки.

Неполная звезда:

  • защита от цепных КЗ для создания цепей с заземленной нейтралью;
  • для маломощных приемников с другими вариантами защиты.

Неполная звезда

Дельта и звезда — для дифференциальной защиты.

треугольник и звезда

Используется цепь без замыкания на землю, но редко по той же причине. Для защиты от короткого замыкания между фазами и перенапряжения в одной из них.

Схема без обесточивания

TTI подключаются через простое последовательное соединение первичных шлейфов продукта.

ТИТ

Монтаж

Монтаж трансформаторов тока:

  1. Капитальный ремонт прибора, проверка изоляции (должно быть больше 1 кОм на 1 В);
  2. Выключите EI;
  3. Убедитесь, что питание отключено, закрепите заземление.
  4. Разметка, установка крепежа. Запрещается размещать трансформатор близко к ЭУ (минимальное расстояние — 10 см).
  5. Выставлена ​​посуда, заборы.
  6. Первичные витки соединены последовательно, но с нагрузкой на вторичную. Если нет возможности подключить счетчик, его контакты замыкаются, чтобы на него не было больших мощностей, которые могут его повредить.

установлено ТТ

ТТ не допускает работы без нагрузки, его режим близок к короткому замыканию: при подключении прибора к измеряемому току вторичные витки замыкаются. В противном случае произойдет перегрев, который повредит изоляцию. Перед отключением счетчиков сначала закорачивают катушки. Некоторые модели имеют клеммные группы, для этого перемычки.

Расчет

Расчет трансформатора тока можно произвести с помощью онлайн-калькуляторов, подобранных по номиналу (например, на 10 кВ). Но это слишком упрощенные инструменты. Расчеты и параметры для выбора — тема чрезвычайно обширная, поэтому мы опишем основы.

Расчет трансформатора тока

Крайне важна точность, поэтому потребуются точные расчеты специалистов. Нужно знать множество специфических нюансов, например:

  • при разных схемах подключения, типах коротких замыканий существуют разные формулы определения сопротивления;
  • проверить первичный ток на термическое и электродинамическое сопротивление;
  • есть нюансы по ТТ, по релейной защите и в целях учета, замеров.

пример расчета трансформатора тока

Правила, как выбрать трансформатор тока в общих чертах:

  • номинальное рабочее напряжение ТТ должно превышать или сравниваться с номиналом ES (стандартные значения: 0,66, 3, 6, 10, 15, 20, 24, 27, 35, 110, 150, 220, 330 , 750 кВ). Если обслуживаемое оборудование имеет напряжение 10 кВ, изделие должно быть рассчитано на этот показатель;
  • первичный ток ТТ больше номинального тока блока управления, но с учетом перегрузочной способности;
  • тТ оценивается на основе номинальной мощности вторичной нагрузки, которая должна превышать расчетное значение. (Snom> = Snagr);
  • оценить размеры и положение для установки, номинальные нагрузки (есть таблица), среднее время наработки на отказ, срок полезного использования, класс точности.

схемы подключения

расшифровка маркировки

Проверка после расчета

Правила:

  • после расчета TT проверьте максимальную и минимальную нагрузку на значения проходящих через нее нагрузок;
  • согласно п. 1.5. 17 ПУЭ при максимальном токе нагрузки, подключаемой во вторичной обмотке — не менее 40% от номинала счетчика, при мин. — не менее 5 %;
  • максимальная нагрузка должна составлять 40% и мин. — от 5%, и в любом случае не должно превышать 100%, за исключением случаев перегрузки трансформатора;
  • если расчетные значения представляют собой макс. / мин нагрузки соответственно ниже 40% и 5%, тогда необходимо выбрать продукт с более низким рейтингом, а если это невозможно сделать в соответствии с параметрами максимальной нагрузки, необходимо предусмотреть установку двух счетчиков — на максимальную и минимальную нагрузку.

Схемы соединений

Задача и особенности заземляющих трансформаторов.

Приведенные ниже электрические схемы позволяют персоналу контролировать токи в каждой фазе.

В целях безопасности персонала низковольтные измерительные приборы и приборы заземляют один вывод вторичной обмотки, а также корпус.

Режим работы

ТН работает в режиме, близком к холостому, так как нагрузка на выходную катушку минимальна.

Испытания на устойчивость к токам короткого замыкания

На первичные обмотки трансформаторов подается напряжение 0,9–1,05 номинального при открытых вторичных обмотках. Затем с помощью специального устройства закорачивается одна из вторичных обмоток и выдерживается 1 с. В этом случае напряжение на выводах первичной обмотки должно оставаться в заданных пределах.

Перечень основных параметров

Технические характеристики трансформатора тока описываются следующими параметрами:

  • Номинальное напряжение, как правило, указывается в паспорте на устройство в киловольтах. Это значение может находиться в диапазоне от 0,66 до 1150 кВ, чтобы получить полную информацию о шкале напряжений в справочной литературе.
  • В паспорте также указывается номинальный ток первичной обмотки (I1). В зависимости от версии этот параметр может находиться в диапазоне от 1,0 до 40 000,0 А.
  • Ток на вторичной обмотке (I2), его значение может быть 1,0 А (для ИКТ с I1 не более 4000,0 А) или 5,0 А. По запросу могут быть изготовлены устройства с I2 равным 2,0.А или 2,50. К.
  • Коэффициент трансформации (CT) показывает соотношение тока между первичной и вторичной обмотками, которое может быть представлено в виде формулы: CT = I1 / I2. Коэффициент, определяемый по этой формуле, обычно называют действительным. Но для расчетов все же используется номинальный ТТ, в этом случае формула будет аналогична: INOM1 / INOM2, то есть в этом случае мы оперируем не реальными, а номинальными значениями тока на первой и второй катушках.

Ниже для примера приведена таблица паспортов модели ТТ-Б.

Технические характеристики измерительного трансформатора тока ТТ-В
Перечень основных параметров измерительного трансформатора тока ТТ-В

Классификация и выбор

Характеристики применения и работы различных защит трансформаторов

По конструкции и исполнению трансформаторы тока, используемые в измерительных схемах, делятся на:

  • Зарегистрировано. Их первичная обмотка служит элементом другого устройства. Они устанавливаются на подъездах и имеют только вторичную обмотку. Функцию первичной обмотки выполняет другой элемент, по которому проходит ток линейного входа. Конструктивно это кольцевой магнитопровод и его обмотки имеют пики, соответствующие разным коэффициентам трансформации;
  • Служба поддержки. Предназначен для монтажа и установки на плоской опорной плоскости;
  • Контрольная точка. По своей конструкции он такой же интегрированный, только теперь его можно разместить вне другого электрического устройства;
  • Блестяще. Первичная обмотка — это одна или несколько стержней, включенных в фазу. Их изоляция рассчитана с запасом, чтобы выдерживать даже многократное повышение напряжения;
  • Рукав. Это одновременно ввод и трансформатор тока шины;
  • Секционный. Его магнитная цепь состоит из складывающихся элементов;
  • Портативный. Электрики называют это устройство токоизмерительными клещами. Это портативный и удобный измерительный трансформатор тока, в котором магнитная система открывается и закрывается вокруг провода, на котором измеряется значение тока.

Выбирая трансформатор тока, стоит знать главное, что при протекании номинального тока через первичную обмотку во вторичную обмотку, замкнутую на измерительный прибор, потребуется 5 А. То есть при необходимости измерять ток в цепях, в которых его расчетное рабочее значение будет примерно равно 200 А Это значит, что при установке измерительного трансформатора 200/5 прибор будет постоянно показывать верхние пределы измерения, это неудобно. Необходимо, чтобы рабочие пределы были примерно половинными, поэтому в данном конкретном случае нужно выбирать трансформатор тока 400/5. Это означает, что при 200 А номинальный ток оборудования на вторичной обмотке будет 2,5 А и прибор покажет это значение с запасом в сторону увеличения или уменьшения. То есть даже при изменениях в контролируемой цепи вы увидите, насколько данное электрооборудование вышло из нормального режима работы.

Вот основные ценности, на которые следует обратить внимание при выборе трансформаторов тока для приборов:

  1. Номинальное и максимальное напряжение в первичной обмотке;
  2. Номинальное значение первичного тока;
  3. Частота переменного тока;
  4. Класс точности, он разный для цепей измерения и защиты.

Самостоятельная сборка ТТ

Создание ТТ своими руками — отдельная тема, так как процедура потребует обширного описания расчетов с формулами, но в упрощенном виде процесс вроде намотки рассчитанного количества витков медной проволоки на один стержень (железо, сталь).

ТТ своими руками

Он основан на известном принципе. Токи в первичной и вторичной обмотках указываются соотношением. Например, 100/5: значение первого в 20 раз выше, чем у второго, то есть, когда оно имеет 100 А, тогда другое будет 5 А. Продукт 500/5 понижает 500 А до 5 А (на второстепенных сменах). Указанные значения зависят от соотношения количества оборотов.

Расшифровка маркировки

Обозначение отечественных моделей трактуется следующим образом:

  • Первая буква в названии модели указывает на тип трансформатора, в нашем случае это будет буква «Т», указывающая на принадлежность к ТТ.
  • Вторая буква указывает на конструктивную особенность, например буква «Ш» указывает на то, что это устройство является шинным устройством. Если указана буква «О», то это ссылка ТТ.
  • Третья буква шифрует выполнение изоляции.
  • Цифры указывают класс напряжения (в кВ).
  • Буква, обозначающая климатическое исполнение по ГОСТ 15150 69
  • ТТ, указывающий номинальный ток первичной и вторичной обмоток.

Вот пример расшифровки маркировки трансформатора тока.

Заводская табличка на ТТ с указанием его марки
Заводская табличка на ТТ с указанием его марки

Как видите, на рисунке изображена маркировка ТЛШ 10УЗ 5000 / 5А, это говорит о том, что у нас есть трансформатор тока (первая буква Т) с литой изоляцией (L) и сборной шиной (Ш). Это устройство можно использовать в сети напряжением до 10 кВ. Что касается производительности, буква «U» указывает на то, что устройство предназначено для использования в зоне умеренного климата. CT 1000/5 A, указывает значение номинального тока на первой и второй обмотках.

Идеальный трансформатор тока: уравнение

Идеальный трансформатор тока — это электромагнитное устройство, которое может предотвратить потерю энергии при нарастании напряжения и рассеивании обмоток.

Итак, уравнение для такого трансформатора будет выглядеть так:

Формула
Формула

Где:

  • U2 / U1 — отношение напряжения на конце вторичной обмотки к напряжению первичной;
  • N2 / N1 — отношение числа витков вторичной обмотки к числу витков первичной;
  • I1 / I2 — соотношение между током первичной цепи и вторичной цепи;
  • n — коэффициент трансформации.

Важность коэффициента трансформации, класса точности, погрешности

Коэффициент трансформации (ТА) — определяет пропорциональность трансформации, задается на этапе проектирования ТА, обязательно проверяется на момент выпуска. На схеме это K1, определяемый отношением l1 / l2 (два вектора).

Трансформационные отношения

Коэффициент полезного действия собранного изделия отражает класс точности. В реальной эксплуатации текущие значения непостоянны, поэтому коэффициент обозначен как номинальный. Пример: 1000/5 — при рабочем токе 1 кА (первичный) во вторичной цепи действует нагрузка 5 А. На основе описанных значений рассчитывается время работы этого тока трансформатора.

Погрешность TT влияет на его класс точности и определяется поперечным сечением, уровнем магнитной проницаемости материала магнитопровода и значениями магнитного пути.

Трансформационные отношения

Повышение сопротивления нагрузки во вторичной цепи, превышающее возможности ТТ (при этом генерируется более высокое напряжение), вызывает пробой изоляции — выходит из строя трансформатор, сгорает. Поэтому важно правильно выбрать этот параметр. Предел прочности указан в стандартных материалах.

класс точности

Техническое обслуживание

Эксплуатация измерительных трансформаторов — не очень сложный и трудоемкий процесс. Действия персонала заключаются, в основном, в надзоре за работоспособностью его вторичных цепей, при наличии защитного заземления и в показаниях контрольных приборов, а также счетчиков. Осмотр часто проводят визуально, из-за опасности поражения человека высоким напряжением категорически запрещается заходить в заборы, где установлены трансформаторы. Однако в большей степени это относится к системам с напряжением выше 1000 вольт. Для низковольтных цепей визуальный осмотр на наличие нагрева соединений, а также коррозии выводов является неотъемлемой частью работы электротехнического персонала. Наиболее часто используемым устройством для измерения тока в цепях 0,4 кВ являются токоизмерительные клещи. Поскольку при расчете и разработке пускового оборудования стационарные трансформаторы учета используются очень редко.

В любом случае необходимо обратить внимание и принять меры по устранению обнаруженных дефектов, таких как:

  1. Обнаружение трещин в фарфоровых изоляторах и диэлектрических элементах;
  2. Плохое состояние армированных стыков;
  3. Трещины и разряды внутри устройства;
  4. Отсутствие заземления корпуса или вторичной обмотки.

Выполняя техническое обслуживание измерительных трансформаторов, на платах, где установлены приборы, необходимо смотреть не только на показания приборов, но и на контактные соединения подключенных к ним проводов. Кстати, их сечение должно быть не менее 2,5 мм² для медных проводов и 4 мм² для алюминиевых.

Зачем нужны трансформаторы тока

Трансформатор тока — это базовое измерительное устройство в электроэнергетике, используемое для преобразования первичного сетевого тока в стандартный вторичный ток 5 А или 1 А. Первичная обмотка подключается непосредственно к цепи высокого напряжения. Методом последовательного соединения. Вторичная обмотка включена во вторичные цепи измерения, защиты и измерения. 5А — это обычный номинал вторичной обмотки.

Виды конструкций измерительных трансформаторов

В зависимости от версии эти устройства делятся на следующие типы:

  1. Катушка на катушку, пример такого ТТ представлен ниже. Катушка ITT
    Катушка ITT

Легенда:

  • A — Вторичная клеммная колодка.
  • B — Защитный чехол.
  • C — Контакты первичной обмотки.
  • D — Обмотка (кольцо или восьмерка) .
  1. Штанги, их еще называют одновитковые. В зависимости от версии они могут быть:
  • Встраиваемые, они устанавливаются на изоляторы проходных изоляторов силового трансформатора, как показано на рисунке 4. Пример установки для встраиваемых трансформаторов тока
    Рисунок 4. Пример установки встроенного ТТ

Легенда:

  • A — Интегрированный ТТ.
  • Б — изолятор силового ввода трансформатора подстанции.
  • В — место установки ТТ (показано в разрезе) на изоляторе. То есть в данном случае высоковольтный ввод играет роль первичной обмотки.
  1. Сборная шина, это самая распространенная конструкция. Его принцип построения аналогичен предыдущему типу, с той лишь разницей, что в этой конструкции в качестве первичной обмотки используется токопроводящая шина или сердечник, который вставляется в окно ITT. ТТ для автобусов производства Schneider Electric
    ТТ для автобусов производства Schneider Electric
  1. Съемный. Особенность данной конструкции в том, что магнитопровод ТТ можно разделить на две части, которые соединяются специальными штырями.Съемный ТТ

Такой вариант конструкции значительно упрощает сборку / разборку.

Источники

  • https://amperof.ru/elektropribory/osobennosti-primeneniya-i-vybora-izmeritelnyh-transformatorov-toka.html
  • https://ProFazu.ru/elektrosnabzhenie/elektroset/transformator-toka-printsip-raboty.html
  • https://www.kesch.ru/info/articles/naznachenie-i-printsip-deystviya-izmeritelnykh-transformatorov/
  • https://OFaze.ru/elektrooborudovanie/transformator-napryazheniya
  • https://transformator220.ru/vidy/izmeritelnye-transformatory-toka-i-napryazheniya.html
  • https://www.RusElectronic.com/transformator-toka/
  • https://www.asutpp.ru/izmeritelnye-transformatory-toka.html
  • https://electricity-help.ru/osnovy-yelektrotekhniki/transformatory-toka-i-napryazheniya/

Оцените статью
Блог о трансформаторах
Adblock
detector