Измерительные трансформаторы

Измерительные трансформаторы

Трансформаторы напряжения

Измерительные трансформаторы напряжения применяются, как правило для контроля наличия и величины напряжения в высоковольтных (более 6 кВ) сетях и выполняют две основных функции:

• преобразование измеряемой величины до уровней, соответствующих необходимым для цепей контроля, управления и защиты;
• гальваническую развязку силовых высоковольтных сетей и цепей контроля, управления и защиты.

Дополнительное преобразование измеряемой величины с помощью трансформатора напряжения неизменно приводит к появлению погрешности измерения по величине и фазе. Однако, этот недостаток с лихвой компенсируется предоставляющимися возможностями построения систем зашиты, и контроля на низковольтной стороне, что значительно упрощает построение схем, снижает требования к классу изоляции приборов измерения и защиты, соответственно многократно снижая их стоимость и габариты. К тому же, технологические и инженерные решения, применяемые при изготовлении измерительных трансформаторов напряжения, позволяют достичь необходимого для контроля и защиты класса точности.

При передаче сигналов из высоковольтных в низковольтные цепи особенно актуальным становится вопрос гальванической развязки высоковольтных цепей и элементов защиты, контроля и управления. Попадание высокого потенциала в эти цепи чревато, как выходом из строя системы в целом, так и возникновением поражения электрическим током штатного и обслуживающего персонала. Соответственно, для измерительных трансформаторов напряжения особую актуальность приобретают конструкторские решения надежной изоляции между обмотками и цепями с разным потенциалом, предусматривающие, в идеале, изоляцию даже в случае пробоя изоляции высоковольтной обмотки.

 

Принцип действия трансформаторов напряжения

Принципиально, конструкция и работа измерительного трансформатора напряжения аналогичны силовым трансформаторам.  В конструкции измерительных трансформаторов различают изолированные первичные и вторичные обмотки, объединенные магнитной цепью – сердечником из ферромагнитного материала. Переменное напряжение первичной обмотки (высоковольтной стороны) приводится к необходимой величине посредством выбора необходимого коэффициента трансформации. Единственным существенным отличием в их работе является тот факт, что для измерительного трансформатора не имеет места передача потока мощности. Таким образом, оптимальным режимом его работы можно считать режим холостого хода. В связи с этим для измерительных трансформаторов практически не имеет смысла понятие КПД. Еще одним отличием является наличие жестких требований по минимальным искажениям выходного сигнала и отсутствию (в идеале) фазового сдвига между напряжениями первичной и вторичной обмотки. Выполнение этих требований определяет режимы работы трансформатора (используются только линейные участки петли перемагничивания сердечника, компенсируются паразитные емкостные связи обмоток, принимаются меры по снижению величины индуктивностей рассеивания), и его конструктивные особенности.

Эти же требования определяют и предпочтительные схемы включения измерительных обмоток в многофазных системах, и необходимость возникновения паразитных явлений, таких как феррорезонанс.  Об особенностях работы и правил эксплуатации измерительных трансформаторов напряжения говорит глава 1.5 Правил эксплуатации электроустановок. При выполнении всех указанных в Правилах требований, обеспечивается безопасность и точность измерений.

Электротехника

Электротехника

Евсюков А. А. Электротехника: Учеб. пособие для студентов физ. спец. пед. ин-тов.— М.: Просвещение, 1979.— 248 с. В пособии описаны линейные цепи переменного тока, трехфазные цепи, электрические измерения и приборы, трансформаторы, электрические машины переменного и постоянного токов, элементы автоматики, а также техника безопасности. Приведены основные правила работы в учебной электротехнической лаборатории. Оглавление ПРЕДИСЛОВИЕ ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА I. ЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 1. ОДНОФАЗНЫЕ ЦЕПИ § 1.2. ПРИНЦИП ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРЕМЕННОЙ СИНУСОИДАЛЬНОЙ ЭДС § 1.3. ДЕЙСТВУЮЩИЕ ЗНАЧЕНИЯ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ § 1.4. СРЕДНЕЕ ЗНАЧЕНИЕ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА § 1.5. МЕТОД ВЕКТОРНЫХ ДИАГРАММ § 1.6. СОПРОТИВЛЕНИЯ В ЦЕПЯХ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА § 1.7. ЦЕПЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С АКТИВНЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ § 1.8. ЦЕПЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ИНДУКТИВНОСТЬЮ § 1.9. ЦЕПЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С АКТИВНО-ИНДУКТИВНОЙ НАГРУЗКОЙ § 1.10. ЦЕПЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ЕМКОСТЬЮ § 1.11. ЦЕПЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С АКТИВНО-ЕМКОСТНОЙ НАГРУЗКОЙ § 1.12. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ R, L И С. КОЭФФИЦИЕНТ МОЩНОСТИ § 1.13. РЕЗОНАНС НАПРЯЖЕНИЙ § 1.14. РЕЗОНАНС ТОКОВ § 1.15. СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ § 1.16. ПРОВОДИМОСТЬ И РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ § 1. 17. СИМВОЛИЧЕСКИЙ МЕТОД 2. ТРЕХФАЗНЫЕ ЦЕПИ § 1.19. ПРИНЦИП ПОСТРОЕНИЯ ТРЕХФАЗНОЙ СИСТЕМЫ § 1.20. СОЕДИНЕНИЕ ЗВЕЗДОЙ § 1.21. СОЕДИНЕНИЕ ТРЕУГОЛЬНИКОМ § 1.22. МОЩНОСТЬ ТРЕХФАЗНОЙ СИСТЕМЫ ГЛАВА II. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ И ПРИБОРЫ § 2.3. ПОГРЕШНОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ § 2.4. ОСНОВНЫЕ ДЕТАЛИ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ § 2.5. МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ § 2.6. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПРИБОРЫ § 2.7. ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ § 2.8. ФЕРРОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ § 2.9. ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЕ ВАТТМЕТРЫ § 2.10. ОДНОФАЗНЫЙ ФАЗОМЕТР § 2.11. ОДНОФАЗНЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ СЧЕТЧИК ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ § 2.12. ОММЕТРЫ § 2.13. ЛОГОМЕТРЫ § 2.14. ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ § 2.15. ДЕТЕКТОРНЫЕ ПРИБОРЫ § 2.16. ШКОЛЬНЫЕ ДЕМОНСТРАЦИОННЫЕ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ § 2.17. ПОНЯТИЕ О ЦИФРОВЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРАХ § 2.18. ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ ТРЕХФАЗНОЙ СИСТЕМЫ § 2.19. ИЗМЕРЕНИЕ ЭНЕРГИИ ТРЕХФАЗНОЙ СИСТЕМЫ § 2.20. СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ § 2. 21. ПОНЯТИЕ ОБ ИЗМЕРЕНИЯХ НЕЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ ГЛАВА III. ТРАНСФОРМАТОРЫ § 3.2. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ ТРАНСФОРМАТОРА § 3.3. ХОЛОСТОЙ РЕЖИМ РАБОТЫ ТРАНСФОРМАТОРА § 3.4. РАБОЧИЙ РЕЖИМ ТРАНСФОРМАТОРА § 3.5. КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ТРАНСФОРМАТОРА § 3.6. ТРЕХФАЗНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ § 3.7. КОНСТРУКЦИИ ТРАНСФОРМАТОРОВ § 3.8. АВТОТРАНСФОРМАТОР § 3.9. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ Глава IV. НЕЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ. ВЫПРЯМИТЕЛИ 4.1. ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ И ЭЛЕМЕНТОВ § 4.2. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ДИОДЫ § 4.3. ТИРИСТОРЫ § 4.4. ОСНОВНЫЕ СХЕМЫ ВЫПРЯМЛЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА § 4.5. ПРИМЕНЕНИЕ ТИРИСТОРОВ ДЛЯ ВЫПРЯМЛЕНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОКА § 4.6. СГЛАЖИВАЮЩИЕ ФИЛЬТРЫ § 4.7. ПОНЯТИЕ ОБ ИНВЕРТОРАХ § 4.8. ФЕРРОРЕЗОНАНС В НЕЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ § 4.9. ФЕРРОРЕЗОНАНСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ § 4.10. ШКОЛЬНЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛИ ГЛАВА V. МАШИНЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА § 5. 1. КЛАССИФИКАЦИЯ МАШИН ПЕРЕМЕННОГО ТОКА § 5.2. ПРИНЦИП РАБОТЫ И УСТРОЙСТВО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ § 5.3. СОЗДАНИЕ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ТРЕХФАЗНОЙ СИСТЕМОЙ § 5.4. СКОРОСТЬ ВРАЩЕНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ. ТИПЫ ОБМОТОК СТАТОРА § 5.5. СКОЛЬЖЕНИЕ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ § 1.6. МАГНИТНЫЙ ПОТОК ЭДС И ТОКИ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ § 5.7. ВЕКТОРНАЯ ДИАГРАММА АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ § 5.8. АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С КОНТАКТНЫМИ КОЛЬЦАМИ § 5.9. РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ § 5.10. ПУСК В ХОД АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ § 5.11. РЕВЕРСИРОВАНИЕ И РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ § 5.12. ОДНОФАЗНЫЕ АСИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ § 5.13. ПРИМЕНЕНИЕ ТРЕХФАЗНЫХ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ § 5.14. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА § 5.15. ЭДС СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА § 5.16. РЕАКЦИЯ ЯКОРЯ § 5.17. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА § 5.18. УПРОЩЕННАЯ ВЕКТОРНАЯ ДИАГРАММА СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА § 5.19. РАБОТА СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА ПАРАЛЛЕЛЬНО С СЕТЬЮ § 5. 20. ОБРАТИМОСТЬ СИНХРОННЫХ МАШИН. ПРИНЦИП РАБОТЫ СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ § 5.21. ПУСК И ОСТАНОВКА СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ § 5.22. ВЛИЯНИЕ ТОКА ВОЗБУЖДЕНИЯ НА РАБОТУ СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ. СИНХРОННЫЙ КОМПЕНСАТОР § 5.23. РЕАКТИВНЫЕ СИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ § 5.24. ПРИМЕНЕНИЕ СИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ГЛАВА VI. МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА § 6.2. ПРИНЦИП РАБОТЫ И УСТРОЙСТВО ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА. ТИПЫ ОБМОТОК ЯКОРЯ § 6.3. ЭДС И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МОМЕНТ ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА § 6.4. РЕАКЦИЯ ЯКОРЯ § 6.5. КОММУТАЦИЯ § 6.6. СПОСОБЫ ВОЗБУЖДЕНИЯ ГЕНЕРАТОРОВ ПОСТОЯННОГО ТОКА § 6.7. ОБРАТИМОСТЬ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА. ДВИГАТЕЛИ § 6.8. ДВИГАТЕЛЬ ПАРАЛЛЕЛЬНОГО И НЕЗАВИСИМОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ § 6.9. ДВИГАТЕЛЬ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ § 6.10. ДВИГАТЕЛЬ СМЕШАННОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ § 6.11. КОЛЛЕКТОРНЫЕ ДВИГАТЕЛИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ГЛАВА VII. ЭЛЕМЕНТЫ АВТОМАТИКИ § 7.2. РЕЛЕ § 7.3. ДАТЧИКИ § 7.4. АВТОМАТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ § 7.5. АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ § 7. 6. АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ § 7.7. ТЕЛЕМЕХАНИКА § 7.8. КОМПЛЕКСНАЯ АВТОМАТИЗАЦИЯ ГЛАВА VIII. ПРОИЗВОДСТВО, ПЕРЕДАЧА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В НАРОДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ § 8.1. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ § 8.2. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ § 8.3. ПЕРЕДАЧА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ПОСТОЯННЫМ ТОКОМ § 8.4. АВТОМАТИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ И ПОДСТАНЦИЙ ГЛАВА IX. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ ГЛАВА X. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ § 10.1. ОПАСНОСТЬ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ ДЛЯ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА § 10.2. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА § 10.3. ОСНОВНЫЕ ПРИЧИНЫ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ § 10.4. ЗАЩИТНОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ И ЗАЗЕМЛЕНИЕ НА НЕЙТРАЛЬ (ЗАНУЛЕНИЕ) § 10.5. ЗАЩИТНЫЕ СРЕДСТВА И КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК § 10.6. ОКАЗАНИЕ ПЕРВОЙ ПОМОЩИ ПОРАЖЕННОМУ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ § 10.7. ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ В УЧЕБНЫХ ЛАБОРАТОРИЯХ ЛИТЕРАТУРА

Что такое приборный трансформатор?

Измерительные трансформаторы играют важную роль в защитных системах , которые используются в системах переменного тока для измерения различных электрических параметров.

Напряжение, ток, мощность, коэффициент мощности, частота, энергия. Как следует из названия, эти трансформаторы используются в сочетании с подходящими приборами, такими как амперметры, вольтметры, ваттметры и счетчики энергии.

Для защиты энергосистем измерительные трансформаторы также используются с защитными цепями для управления реле, автоматическими выключателями и т. д. Работа этих трансформаторов аналогична работе обычных трансформаторов.

Table of contents

• Instrument Transformer
• Types of Instrument Transformers
• Current Transformer
• Voltage Transformer
• Dos and Don’ts
• Advantages of Instrument Transformer
• Disadvantages of Instrument Transformer

Instrument Transformer

Основная цель измерительного трансформатора — понизить напряжение и ток сети переменного тока (переменного тока) и измерить соответствующий сигнал.

Уровни напряжения и тока в системе питания очень высоки. Очень сложно и дорого разработать измерительные приборы для измерения напряжения и тока такого высокого уровня. Как правило, измерительные приборы рассчитаны на 5 ампер и 110 вольт.

Большое количество электрических параметров может быть измерено с помощью измерительных трансформаторов малых номиналов. Следовательно, эти трансформаторы очень популярны в современных энергосистемах.

Типы измерительных трансформаторов

В электротехнике трансформаторы тока (ТТ)  вместе с трансформаторами напряжения (ТН) называются измерительными трансформаторами.

Трансформатор тока

Трансформатор тока используется для понижения тока энергосистемы до более низкого уровня, чтобы его можно было измерить амперметром небольшого номинала (5 А).

Типовая схема подключения трансформатора тока показана на рисунке ниже.

Первичная обмотка трансформатора тока (ТТ) подключается последовательно с нагрузкой. Первичная обмотка несет измеряемый ток нагрузки.

В первичной обмотке очень мало витков, а во вторичной обмотке больше витков. Через вторичную обмотку амперметр подключается напрямую.

Трансформатор тока можно рассматривать как последовательный трансформатор, первичная обмотка которого должна быть включена последовательно в цепь, ток которой необходимо измерить.

Коэффициент трансформации C.T = (ток первичной обмотки / ток вторичной обмотки).

Соотношение витков для C.T = (Количество витков вторичной обмотки/Количество витков первичной обмотки).

Например, передаточное число CT отмечено как 600:5.

Трансформатор напряжения

Используются для измерения высоких напряжений с помощью низкочастотных вольтметров.

Первичная обмотка трансформатора напряжения подключается к линии питания (R, Y и B), напряжение которой необходимо измерить. Через вторичную обмотку подключается цепь измерения напряжения.

Трансформатор напряжения считается параллельным трансформатором, первичный трансформатор напряжения должен быть подключен параллельно цепи, напряжение которой необходимо измерить.

Коэффициент трансформации для трансформатора напряжения = (напряжение первичной обмотки/напряжение вторичной обмотки).

Коэффициент витков для PT = (Количество витков первичной обмотки/Количество витков вторичной обмотки).

Например, передаточное число PT имеет маркировку 1300: 120.

Что делать и чего не делать

Никогда не размыкайте вторичную цепь трансформатора тока, когда первичная обмотка находится под напряжением.

Никогда не замыкайте вторичную обмотку трансформатора напряжения под напряжением.

Преимущества измерительного трансформатора

• A Большое напряжение и ток сети переменного тока можно измерить с помощью измерительных приборов малого номинала 5А, 110-120В.
• Измерительные приборы можно разместить в щите вдали от стороны высокого напряжения, подключив длинные провода к приборному трансформатору. Это обеспечивает безопасность инструментов и оператора.
• Потери мощности в измерительном трансформаторе очень малы.

Недостатки измерительного трансформатора

• Основным недостатком является то, что эти приборы нельзя использовать в цепях постоянного тока.

Если вам понравилась эта статья, подпишитесь на наш канал YouTube для видеоуроков по КИПиА, электрике, ПЛК и SCADA.

Вы также можете подписаться на нас в Facebook и Twitter, чтобы получать ежедневные обновления.

Читать далее:

• Сравнить устройства плавного пуска и частотно-регулируемый привод
• Загрузить книгу по электрооборудованию
• Автоматические выключатели мгновенного отключения
• Вопросы для интервью по трансформаторам
• Вопросы для интервью по защите генераторов

Будьте первыми, кто получит эксклюзивный контент прямо на вашу электронную почту.

Обещаем не спамить. Вы можете отписаться в любое время.

Недействительный адрес электронной почты

Трансформаторы тока, трансформаторы напряжения и измерительные трансформаторы: Индия

Техническая информация о продукции Kappa

Измерительные трансформаторы используются для измерения и защиты вместе с таким оборудованием, как счетчики и реле. Их роль в электрических системах имеет первостепенное значение, поскольку они являются средством «понижения» тока или напряжения системы до измеримых значений, таких как 5 А или 1 А в случае трансформаторов тока или 110 В или 100 В в случае трансформаторов тока. трансформатор напряжения. Преимущество этого заключается в том, что измерительное и защитное оборудование можно стандартизировать для нескольких значений тока и напряжения.

• Трансформаторы напряжения
• Трансформаторы тока
• Kappa опубликовала справочное руководство по измерительным трансформаторам

Трансформаторы напряжения

• Принцип работы
• Определения
• Стандарты
• Испытания
• Типовые характеристики

Принцип действия

Стандарты определяют трансформатор напряжения как трансформатор, в котором «вторичное напряжение по существу пропорционально первичному напряжению и отличается от него по фазе на угол, который приблизительно равен нулю для соответствующего направления соединений».

Это, по сути, означает, что трансформатор напряжения должен быть максимально приближен к «идеальному» трансформатору. В «идеальном» трансформаторе вектор вторичного напряжения прямо противоположен и равен вектору первичного напряжения, умноженному на коэффициент трансформации.

В «практическом» трансформаторе ошибки вносятся из-за того, что некоторый ток потребляется для намагничивания сердечника и из-за падений в первичной и вторичной обмотках из-за реактивного сопротивления рассеяния и сопротивления обмотки. Таким образом, можно говорить об ошибке напряжения, которая представляет собой величину, на которую напряжение меньше, чем приложенное первичное напряжение, и фазовой ошибке, которая представляет собой фазовый угол, на который обращенный вектор вторичного напряжения смещается от вектора первичного напряжения.

Kappa проектирует свои ТН таким образом, чтобы падение сопротивления и реактивного сопротивления было минимальным. Он также использует лучшие сорта холоднокатаных электротехнических сталей с ориентированным зерном, что позволяет работать при оптимальных уровнях магнитной индукции, тем самым уменьшая размер и стоимость ТН.

Определения

Типичные термины, используемые для обозначения трансформатора напряжения (ТН)

1. Номинальное первичное напряжение: Это номинальное напряжение системы, напряжение которой необходимо понизить в целях измерения и защиты.
2. Номинальное вторичное напряжение: Это напряжение, при котором работают счетчики и защитные устройства, подключенные к вторичной цепи трансформатора напряжения.
3. Номинальная нагрузка: Это нагрузка в единицах вольт-ампер (ВА), создаваемая устройствами вторичной цепи ТН. Сюда входит нагрузка, создаваемая соединительными проводами. ТН должен быть точным как при номинальной нагрузке, так и при 25% номинальной нагрузки.
4. Требуемый класс точности: Допустимые ошибки преобразования, включая ошибку напряжения (отношения) и ошибку фазового угла. Фазовая ошибка указывается в минутах. Типичными классами точности являются класс 0,5, класс 1 и класс 3. Указаны классы точности измерения и защиты. В измерительном ТН требуется, чтобы ТН находился в пределах заданных погрешностей от 80% до 120% номинального напряжения. В защитном ТН требуется, чтобы ТН имел точность от 5 % до коэффициента номинального напряжения, умноженного на номинальное напряжение.
5. Номинальный коэффициент напряжения: В зависимости от системы, в которой должен использоваться ТН, номинальные коэффициенты напряжения должны быть указаны по-разному. Таблица ниже взята из индийских и международных стандартов.

   Коэффициент номинального напряжения	Номинальное время	Способ соединения первичной обмотки в системе
   1,2	Непрерывное	Между фазами в любой сети Между нейтралью трансформатора и землей в любой сети
   1,2 1,5	Непрерывно в течение 30 секунд	Между фазой и землей в системе с эффективно заземленной нейтралью
   1,2 1,9	Непрерывно в течение 30 секунд	Между фазой и землей в системе с неэффективно заземленной нейтралью с автоматическим отключением при коротком замыкании
   1,2 1,9	Непрерывно в течение 8 часов	Между фазой и землей в системе с изолированной нейтралью без автоматического отключения при неисправности или в системе с резонансно-заземленной системой без автоматического отключения при повреждении

6. Температурный класс изоляции: Допустимое превышение температуры над указанной температурой окружающей среды. Как правило, это классы E, B и F.
7. Трансформатор остаточного напряжения (RVT): RVT используются для защиты от замыканий на землю и для разрядки конденсаторных батарей. Вторичная обмотка остаточного напряжения включена в открытый треугольник. В нормальных условиях работы на обмотке остаточного напряжения нет выходного напряжения. При замыкании на землю на обмотке открытого треугольника возникает напряжение, которое активирует реле. При использовании трехфазного RVT первичная нейтраль должна быть заземлена, иначе на обмотке нулевой последовательности появятся напряжения третьей гармоники. Трехфазные RVT обычно имеют конструкцию с 5 ветвями.
8. Блоки учета : Блоки учета 11 кВ состоят из одного трехфазного трансформатора напряжения и двух трансформаторов тока, соединенных вместе в одном корпусе. Это может быть использовано для трехфазного мониторинга энергетических параметров. Он используется с тривекторными счетчиками и счетчиками электроэнергии.

Стандарты

Индийские и международные стандартные ссылки на ТН приведены в таблице ниже:

Стандарт	Стандарт номер	Year
Indian	3156	1992
British	BS EN 60044-2	1997
British	BS 7729	1994
International Электротехническая Комиссия (IEC)	IEC 60044-2	1997
Австралийский	AS 1243	1982
Австралийский	AS 60044-2	2007
Американский	ANSI C. 57.13	1993

Kappa производит ТН в соответствии с международными стандартами. Наши разработки подтверждены обширными типовыми испытаниями в национальных и международных лабораториях.

Тесты

Необходимо провести ряд плановых и типовых испытаний ТН, прежде чем они смогут соответствовать стандартам, указанным выше. Тесты можно разделить на:

1. Испытания на точность для определения того, находятся ли погрешности ТН в заданных пределах
2. Испытания диэлектрической изоляции , такие как испытание выдерживаемого напряжения промышленной частоты на первичной и вторичной обмотках в течение одной минуты, испытание на индуцированное перенапряжение, испытание на импульсное воздействие с волной 1,2u/50u и испытаниями на частичный разряд (для напряжения>=6,6 кВ), чтобы определить, находится ли разряд ниже указанных пределов.
3. Испытания на превышение температуры
4. Испытания на короткое замыкание
5. Проверка маркировки клемм и полярности

Kappa проводит плановые испытания каждого произведенного VT, и все конструкции проходят типовые испытания.

Типовая спецификация ТН 11 кВ

Напряжение системы: 11 кВ
Напряжение уровня изоляции (ILV): 12/28/75 кВ
Количество фаз: Три
Группа векторов: Звезда / Звезда
Соотношение: 11 кВ/ 110 В
Нагрузка: 100 ВА
Точность: класс 0,5
Коэффициент напряжения: 1,2 продолжительно и 1,5 в течение 30 секунд
С предохранителем

Также изготавливаются двух- и трехкратные вторичные ТН.

Трансформаторы тока

• Принцип работы
• Определения
• Стандарты
• Испытания
• Типовые характеристики

Принцип действия

Трансформатор тока определяется как «приборный трансформатор, в котором вторичный ток в значительной степени пропорционален первичному току (при нормальных условиях работы) и отличается от него по фазе на угол, который приблизительно равен нулю для соответствующего направления соединений. .» Это подчеркивает требования к точности трансформатора тока, но также важна функция изоляции, что означает, что независимо от напряжения системы вторичная цепь должна быть изолирована только для низкого напряжения.

Трансформатор тока работает по принципу переменного потока. В «идеальном» трансформаторе тока вторичный ток будет точно равен (при умножении на коэффициент витков) и противоположен первичному току. Но, как и в трансформаторе напряжения, часть первичного тока или первичных ампер-витков используется для намагничивания сердечника, в результате чего для «преобразования» во вторичные ампер-витки остается меньше, чем фактические первичные ампер-витки. Это, естественно, вносит ошибку в преобразование. Ошибка подразделяется на две: ошибка тока или отношения и ошибка фазы.

Каппа ТТ спроектированы так, чтобы свести к минимуму ошибки при использовании электротехнической стали самого высокого качества для сердечника трансформатора. Выпускаются как тороидальные (круглые), так и прямоугольные ТТ.

Определения

Номинальный первичный ток: Значение тока, которое должно быть преобразовано в более низкое значение. На языке ТТ «нагрузка» ТТ относится к первичному току.

Номинальный вторичный ток: Ток во вторичной цепи, на котором основаны рабочие характеристики ТТ. Типичные значения вторичного тока составляют 1 А или 5 А. В случае дифференциальной защиты трансформатора также указываются вторичные токи 1/корень 3 А и 5/корень 3 А.

Номинальная нагрузка: Полная мощность вторичной цепи в вольт-амперах, выраженная при номинальном вторичном токе и определенном коэффициенте мощности (0,8 почти для всех стандартов)

Класс точности: В случае измерительных трансформаторов тока класс точности обычно составляет 0,2, 0,5, 1 или 3. Это означает, что погрешности должны находиться в пределах, указанных в стандартах для этого конкретного класса точности. Измерительный ТТ должен быть точным в диапазоне от 5 до 120 % номинального первичного тока, при 25 % и 100 % номинальной нагрузки при указанном коэффициенте мощности. В случае ТТ защиты, ТТ должны выдерживать как погрешность отношения, так и фазовую погрешность при указанном классе точности, обычно 5P или 10P, а также сложную погрешность при коэффициенте ограничения точности ТТ.

Составная ошибка: Среднеквадратичное значение разности между мгновенным первичным током и мгновенным вторичным током, умноженной на коэффициент витков, в установившемся режиме.

Коэффициент ограничения точности: Значение первичного тока, до которого ТТ соответствует требованиям к комплексной погрешности. Обычно это 5, 10 или 15, что означает, что составная погрешность ТТ должна быть в установленных пределах в 5, 10 или 15 раз больше номинального первичного тока.

Номинал короткого замыкания: Значение первичного тока (в кА), которое ТТ должен выдерживать как термически, так и динамически без повреждения обмоток при коротком замыкании вторичной цепи. Указанное время обычно составляет 1 или 3 секунды.

Коэффициент безопасности прибора (коэффициент безопасности): Обычно принимает значение меньше 5 или меньше 10, хотя может быть намного выше, если соотношение очень низкое. Если коэффициент надежности ТТ равен 5, это означает, что суммарная погрешность измерительного ТТ при 5-кратном превышении номинального первичного тока равна или превышает 10 %. Это означает, что большие токи в первичной цепи не передаются во вторичную цепь, и поэтому приборы защищены. В случае ТТ с двойным отношением FS применим только для самого низкого отношения.

Class PS/ X CT: В балансных системах защиты требуются трансформаторы тока с высокой степенью сходства характеристик. Этим требованиям отвечают трансформаторы тока класса PS(X). Их рабочие характеристики определяются по напряжению в точке перегиба (КПВ), току намагничивания (Iмаг) при напряжении в точке перегиба или 1/2 или 1/4 напряжения в точке перегиба и скорректированному сопротивлению вторичной обмотки ТТ. до 75С. Точность определяется соотношением оборотов.

Напряжение в точке колена: Точка на кривой намагничивания, где увеличение на 10 % плотности потока (напряжения) вызывает увеличение на 50 % силы намагничивания (тока).

Суммарный ТТ: Когда токи в нескольких фидерах не должны измеряться по отдельности, а суммируются для одного счетчика или прибора, можно использовать суммирующий трансформатор тока. Суммирующий ТТ состоит из двух или более первичных обмоток, подключенных к суммируемым фидерам, и одной вторичной обмотки, по которой течет ток, пропорциональный суммируемому первичному току. Типичным соотношением будет 5+5+5/5А, что означает, что три первичных фидера по 5 должны быть суммированы в один счетчик 5А.

ТТ нулевой последовательности (CBCT): CBCT, также известный как ТТ нулевой последовательности, используется для защиты от утечки и замыкания на землю. Концепция аналогична RVT. В КЛКТ трехжильный кабель или три одиночных жилы трехфазной системы проходят через внутренний диаметр ТТ. Когда система исправна, во вторичной обмотке CBCT ток не течет. При замыкании на землю остаточный ток (ток нулевой последовательности фаз) системы протекает через вторичную обмотку CBCT, и это приводит в действие реле. Для проектирования CBCT необходимо указать внутренний диаметр ТТ, тип реле, настройку реле и первичный рабочий ток.

Промежуточные трансформаторы тока (ICT) : Промежуточные трансформаторы тока используются, когда коэффициент трансформации очень высок. Он также используется для коррекции смещения фаз для дифференциальной защиты трансформаторов.

Стандарты

Индийские и международные стандартные ссылки на трансформаторы тока приведены в таблице ниже:

Стандарт	Стандартный номер	Год
Indian	2705	1992
British	BS EN 60044-1	1999
International Electro technical Commission (IEC)	IEC 60044-1	2000
Australian	AS 1675	1986
Australian	AS 60044-1	2007
American	ANSI C.57.13	1993

Kappa производит трансформаторы тока в соответствии с международными стандартами. Наши разработки подтверждены обширными типовыми испытаниями в национальных и международных лабораториях.

Тесты

Необходимо провести ряд плановых и типовых испытаний трансформаторов тока, прежде чем они смогут соответствовать стандартам, указанным выше. Тесты можно разделить на:

1. Проверка точности для определения того, находятся ли погрешности ТТ в установленных пределах.
2. Испытания диэлектрической изоляции , такие как испытание выдерживаемым напряжением промышленной частоты на первичной и вторичной обмотках в течение одной минуты, испытание межвитковой изоляции напряжением промышленной частоты, импульсные испытания с волной 1,2u/50 и испытания частичных разрядов (для напряжения > =6,6кВ), чтобы определить, находится ли разряд ниже указанных пределов.
3. Испытания на превышение температуры.
4. Кратковременные проверки тока.
5. Проверка маркировки клемм и полярности.

Kappa проводит плановые испытания каждого произведенного ТТ, и все конструкции проходят типовые испытания.

Типовая спецификация трансформатора тока 11 кВ

Напряжение системы: 11 кВ
Напряжение уровня изоляции (ILV): 12/28/75 кВ
Коэффициент: 200/1 — 1 — 0,577 А
Сердечник 1: 1 А, измерение, 15 ВА/класс 1, ISF Жила 2: 1 А, защита, 15 ВА/5П10
Жила 3: 0,577 А, Класс ПС, КПВ>= 150 В, Imag при Вк/2 Кратковременный рейтинг: 20 кА в течение 1 секунды

Измерительные трансформаторы — Справочное руководство

Kappa опубликовала удобное справочное руководство по измерительным трансформаторам. Руководство занимает около 160 страниц, и в нем можно найти дополнительную информацию по всем вышеперечисленным темам, а также по многим другим, включая австралийские стандарты и стандарты ANSI. Содержание руководства воспроизводится ниже:

Знакомство с измерительными трансформаторами

Трансформаторы тока — обсуждение на 9Теория 0127, спецификации и аспекты эксплуатации. Определения — Идеальный и практичный ТТ — Магнитные сплавы для сердечников — эквивалентные схемы — напряжения холостого хода в ТТ — реактивное сопротивление рассеяния — модификация погрешностей трансформаторов тока — эксплуатационные аспекты — стандартные спецификации для ТТ.

Измерительные или измерительные трансформаторы тока
Точность — коэффициент безопасности прибора — требования к точности для различных применений — использование ТТ в устройствах индикации и измерения — суммирующий ТТ.

Защитные трансформаторы тока
Составная ошибка — Пределы точности — устойчивость к переходным процессам и ТТ класса PS — Базовые схемы защиты — Требования к ТТ для различных схем защиты — CBCT.

Дополнительные указания по трансформаторам тока
Переходные характеристики – нестандартные трансформаторы тока – экранирование трансформаторов тока.

Трансформатор напряжения — теория и технические характеристики
Принципы работы — отличие силового трансформатора от ТН — круговые диаграммы и ошибки ТН — трехфазные ТН — защита трансформатора напряжения — переходные процессы в ТН — конструкция ТН с. спецификации для ВТ.

Трансформаторы напряжения для измерения и защиты
Измерительные ТН защиты ТН-Остаточные ТН-Каскадные ТН-Конденсаторы ТН.