Магнитные трансформаторы тока: Трансформатор тока в магнитном поле — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Магнитный трансформатор — ток — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Cтраница 1

Магнитные трансформаторы тока ( МП) предназначены для дистанционного преобразования переменного тока. Основным элементом МТТ является его обмотка с разомкнутым магнитопроводом или без него, которая устанавливается в магнитном поле контролируемого тока на допустимом расстоянии от высоковольтного провода и имеет потенциал земли. При этом выходной сигнал МТТ ( индуцированная в обмо тке ЭДС) является функцией магнитного поля. Уровень этого сигнала зависит от расстояния между обмоткой МТТ и проводом и от их взаимной ориентации. При допустимых расстояниях уровень сигнала оказывается весьма малым. Если МТТ используется для контроля тока в проводе одной из фаз трехфазной электроустановки, то магнитные поля / создаваемые токами других фаз, могут создавать помехи. Имеются конструкции МТТ ( типа ТВМ), практически свободные от этих недостатков. [1]

В максимальной токовой защите с магнитными трансформаторами тока

( МТЗМ) имеется кнопка, позволяющая выполнить контроль исправности этой защиты, поскольку при нажатии кнопки по цепи защиты, включая обмотки магнитных трансформаторов тока, протекает ток контроля, приводя к срабатыванию выходных реле.

[2]

В отдельных случаях при отсутствии встроенных трансформаторов тока допускается применение выносных трансформаторов тока, если при использовании накладных или магнитных трансформаторов тока не обеспечиваются требуемые характеристики защиты. [3]

Из пассивных аналоговых фильтров выделяются первичные фильтры симметричных составляющих, представляющие собой соответствующие схемы соединений вторичных обмоток первичных измерительных трансформаторов напряжения и тока и первичных трансреакторов (

магнитных трансформаторов тока [43]) или первичные измерительные трансформаторы специальной конструкции. Преимущественно используются первичные фильтры напряжения и тока нулевой последовательности ввиду простоты их осуществления. [4]

Рижским опытным заводом Латвэнерго с участием ПО Союз-техэнерго, института Сельэнергопроект и ряда энергосистем разработана максимальная токовая защита МТЗ-М ( с 1978 г. модификация ТКЗ) с питанием от магнитных трансформаторов тока ТВМ. Защита МТЗ-М предназначена для линий с односторонним питанием и силовых трансформаторов напряжением 35 — 220 кВ на подстанциях без выключателей на стороне ВН. [5]

В максимальной токовой защите с магнитными трансформаторами тока ( МТЗМ) имеется кнопка, позволяющая выполнить контроль исправности этой защиты, поскольку при нажатии кнопки по цепи защиты, включая обмотки магнитных трансформаторов тока, протекает ток контроля, приводя к срабатыванию выходных реле. [6]

Цифровая схема. [7]

Реле состоит из элемента регулировки уставки РУ, релейного элемента РЭ, преобразователя П и усилителя У. К

магнитному трансформатору тока ТВМ реле подключается через конденсатор С1 и стабилитроны VD1, VD2, ограничивающие напряжение, подводимое к реле. [8]

Если такой датчик расположить на безопасном расстоянии от провода высокого напряжения, но так, чтобы датчик реагировал на магнитное поле тока, протекающего по данному проводу, то от него можно питать токовые цепи релейной защиты примерно так же, как от ТТ, врезанного в данный провод. Устройства с магнитными датчиками называются далее магнитными трансформаторами тока

и подробно рассматриваются в главе четвертой. [9]

Воскресенским обсуждались многие вопросы, рассмотренные в данной книге, в частности вопросы применения и оценки трансреакторов. Совместно с К. С. Дмитриевым был разработан метод расчета режима работы ТТ, названный методом ПХН, и написаны параграфы, посвященные этому методу. Совместно с А. П. Кузнецовым разработаны магнитные трансформаторы тока ТВМ и подготовлена глава по магнитным трансформаторам тока. [10]

Характеристики максимальной токовой защиты от междуфазных и однофазных КЗ. [11]

Максимальная токовая защита с магнитными ТТ применяется для защиты от междуфазных и однофазных КЗ. В последнем случае защита подключается к фильтру тока нулевой последовательности, который образуется тремя магнитными ТТ, обмотки которых соединяются последовательно.

Структурная схема защиты МТЗ-М приведена на рис. 6.30. Эта схема содержит: магнитные трансформаторы тока ТА1 — ТАЗ, пусковые органы КА1 — К. [12]

магнитным трансформаторам тока. [13]

Страницы: 1

Трансформаторы тока TG (72.5 — 800 кВ)

Элегазовые измерительные трансформаторы тока – надежная и безопасная конструкция

Конструкция элегазовых трансформаторов тока предусматривает расположение магнитной системы в верхней части TG. Они рассчитаны на ток до 4000 А, диапазон напряжений – от 72.5 до 800 кВ. Первичные и вторичные обмотки расположены внутри головной части трансформатора.

Применяется для коммерческого учета электроэнергии, измерений и защиты в сетях высокого напряжения
Оптимальная длина первичной обмотки с низкими тепловыми потерями для номинальных токов до 4000 А
Магнитные сердечники выполнены из аморфного сплава – высокая магнитная проницаемость
Обмотки изготавливаются из меди
Устойчивость конструкции к воздействию механических факторов –ветровая нагрузка, тяжение проводов. Сейсмостойкость по шкале MSK – 64 до 9 баллов
Устройство контроля плотности внутренней изоляционной среды
Предохранительная мембрана для защиты от повышения внутреннего давления внутри аппарата

Области применения

Коммерческий учет электроэнергии
Релейная защита и автоматик
Измерения

Почему АББ?
Использование элегазовой изоляции и полимерных изоляторов в трансформаторах TG обеспечивает следующие преимущества:

Взрывобезопасность конструкции
Пожаробезопасность конструкции
Отсутствие частичных разрядов
Диэлектрическая прочность внутренней изоляции, неподверженной старению
Подходит для работы в любых условиях загрязнения
Не требует технического обслуживания

Срок службы составляет более 30 лет

Основные технические характеристики

Трансформатор тока TG
Тип установки	Наружная
Конструкция	Опорная, с расположением магнитной системы в головной части
Внутренняя изоляция	Элегаз (SF6)
Наибольшее рабочее напряжение	72. 5 — 800 кВ
Максимальный первичный ток	До 4.000 A
Ток термической стойкости	До 63 кA/с
Изоляторы	Фарфор или полимер
Кратковременное (1 мин.) испытательное напряжение промышленной частоты	До 975 кВ
Расход элегаза SF6 на утечку	Менее 0.1% в год
Температура окружающей среды	-50 ºC до +40 ºC (Стандартная)
Уровень загрязнения	IV (очень высокий)
Класс точности	Соответствует классам точности измерения и степени защиты согласно стандартам МЭК и ГОСТ

Запрос Технико-Коммерческого предложения

Как работает трансформатор тока (ТТ)

ТТ состоит из двух наборов проволочных обмоток вокруг железного сердечника, как устроен ТТ можно посмотреть в следующем видео:

Трансформаторы работают по принципу электромагнитного индукция. Этот принцип гласит, что переменный магнитный поток в присутствии петли провода индуцирует напряжение в этой петле.

Магнитный поток Φ, — это просто величина магнитного поля, проходящего через такой материал, как сердечник трансформатора.

Когда переменный ток Ip протекает в первичной обмотке трансформатора, он создает переменное магнитное поле H ,
, которое соответствует переменному магнитному потоку Φ, вокруг сердечника трансформатора.

Этот переменный магнитный поток проходит через вторичную обмотку. Что произойдет дальше, зависит от нагрузки, подключенной к вторичной обмотке.

Если вторичная обмотка подключена к нагрузке, переменный магнитный поток в сердечнике индуцирует переменное напряжение В с
через вторичную обмотку.

Это вызывает протекание соответствующего переменного тока Is во вторичной обмотке. Переменный ток во вторичной обмотке создает собственное переменное магнитное поле и переменный магнитный поток, противодействующие тем, которые создает первичная обмотка.

Эти первичные и вторичные потоки компенсируются, оставляя незначительное количество чистого потока в ядре. Это происходит до тех пор, пока ядро не станет насыщенным.

Если вторичная цепь разомкнута, переменный магнитный поток в сердечнике индуцирует очень высокое переменное напряжение Vs
через вторичную обмотку. Vs остается на клеммах без протекания вторичного тока, поэтому размыкание цепи работающего ТТ очень опасно. Поскольку Is не может течь, он не может создавать противоположное магнитное поле, оставляя чистый поток в сердечнике равным потоку, создаваемому первичным током.

Помните, что индукция напряжения Vs является результатом магнитного поля, создаваемого Ip, а также внутреннего сопротивления трансформатора и подключенной нагрузки.

Для упрощения предположим, что к ТТ подключена фиксированная линейная нагрузка. В этом случае закон Ома требует, чтобы вторичный ток в ТТ и напряжение на импедансе намагничивания были прямо пропорциональны.

Почему происходит насыщение КТ?

В идеальном мире вторичный ток, выходящий из ТТ Is , является точной копией первичного тока Ip , разделенного на коэффициент
числа витков в каждой обмотке (коэффициент ТТ).

Однако, когда CT насыщается, Is не точно воспроизводит Ip . Причина насыщения ТТ связана с тем, что физически происходит внутри ТТ во время процесса электромагнитной индукции.

Железный сердечник КТ состоит из фиксированного количества магнитных диполей, которые можно рассматривать как молекулярные магниты
.

В идеале эти магниты должны располагаться случайным образом в полярности по всему сердечнику.

При переменном токе Ip протекает в первичной обмотке и создает магнитное поле H , сила этого магнитного поля воздействует на магниты в сердечнике и заставляет их выстраиваться (в том же направлении, что и магнитное поле) для создания магнитного потока Ф .

Чем больше течет ток Ip , тем сильнее становится магнитное поле H , и тем больше магнитов выстраивается в ряд.

Количество магнитов, выстроенных в линию в данный момент времени, представляет собой плотность потока (B).

Когда все магниты в сердечнике выровнены в одном направлении, достигается максимальная магнитная индукция сердечника, и говорят, что сердечник ТТ насыщен .

Зависимость между напряженностью магнитного поля (H) и плотностью магнитного потока (B) представлена кривой B-H сердечника
, как показано:

Различные типы материалов сердечника имеют разные кривые B-H, которые зависят от способность материала поддерживать магнитное поле.

То, как это магнитное поведение влияет на способность ТТ воспроизводить ток, очень просто: это изменение потока, вызванное
изменением направления магнитов, которое индуцирует напряжение Vs во вторичной обмотке ТТ.

Напряжение Vs, , в свою очередь, генерирует ток Is через подключенную цепь. Когда сердечник достигает максимальной плотности потока, он полностью насыщается, и больше не остается магнитов, чтобы изменить направление. Это приводит к тому, что напряжение Vs падает до нуля, а ток Is перестает течь.

Остаточная намагниченность в трансформаторе тока (ТТ)

Если ТТ достиг насыщения и размыкается переключатель для отключения первичного тока, можно ожидать, что магнитное поле
H исчезнет, а плотность потока B уменьшится до нуля.

Однако плотность потока не достигает нуля, когда первичный ток перестает течь. Когда первичный ток удаляется, магнитное поле, которое заставляет магниты менять ориентацию, исчезает, и магниты в сердечнике остаются в своей нынешней ориентации.

Магниты больше не будут двигаться, пока не подвергнутся воздействию другого магнитного поля.

Величина плотности потока, остающаяся в сердечнике, называется остаточной намагниченностью.

Тот факт, что магниты по-прежнему указывают в том же направлении, в котором они были, когда магнитное поле было удалено, дает сердечнику «память» (как постоянный магнит).

Эта остаточная намагниченность остается в сердечнике до повторного включения первичного тока. Если повторно подаваемый ток противоположен по полярности исходному току
, плотность потока создается в направлении, противоположном предшествующей остаточной намагниченности.

Пример размыкания переключателя для отключения первичного тока — это именно то, что происходит , когда реле отключает автоматический выключатель
во время неисправности . Напомним, что при срабатывании выключателя ток прерывается при переходе через ноль.

Эта остаточная намагниченность остается в трансформаторах тока после размыкания выключателя и влияет на их поведение при следующем включении питания.
Остаточная намагниченность может либо помочь, либо помешать работе ТТ, в зависимости от того, имеет ли остаточная намагниченность ту же или противоположную полярность следующего тока, который измеряет ТТ.

Для насыщения ТТ требуется больше времени, если остаточная намагниченность имеет противоположную полярность тока, и меньше времени, если он имеет ту же полярность.

Изучение примера кривой B-H показывает еще один фактор, который обуславливает остаточную намагниченность магнитного сердечника.

Обратите внимание, что кривая следует по петлевой траектории. Плотность потока (B) отстает от напряженности поля (H) по мере прохождения цикла энергосистемы. Это явление называется гистерезисом .

Единственный способ избавиться от этой остаточной намагниченности — это размагничивание ТТ.

Размагничивание можно выполнить, подав первичный номинальный ток и переменную нагрузку на клеммы вторичной обмотки ТТ. Запустите нагрузку при высоком сопротивлении, чтобы вызвать насыщение ТТ как в положительном, так и в отрицательном направлениях. Затем выведите ТТ из состояния насыщения, медленно снижая нагрузку (и, следовательно, вторичное напряжение) до нуля.

Источники:

За пределами точки колена: Практическое руководство по насыщению КТ Арианой Харгрейв, Майклом Дж. Томпсоном и Брэдом Хейлманом

Соответствующие сообщения

Трансформатор тока (ТТ) Перекрестные помехи — Continental Control Systems, LLC

Центр поддержки
Продукты
Трансформатор тока
Трансформатор тока (ТТ) Перекрёстные помехи

Могут ли трансформаторы тока (ТТ) принимать сигналы от соседних ТТ или соседних проводников?

Да.

Насколько велики перекрестные помехи между ТТ на разных проводниках?

Поскольку трансформаторы тока измеряют магнитные поля (аналоговые) и передают результат измерения в виде аналогового напряжения, всегда будут возникать перекрестные помехи. Цель состоит в том, чтобы сохранить это значение достаточно низким, чтобы им можно было пренебречь. Мы обнаружили, что перекрестные помехи можно разделить на три типа:

Смежный проводник: Это ситуация, когда ТТ воспринимает магнитное поле от проводника вне ТТ. В нашем тестировании это наиболее распространенная и самая большая форма перекрестных помех.
Соседний ТТ: Трансформаторы тока искажают магнитное поле поблизости и поэтому могут влиять на показания соседних ТТ. Как правило, этот эффект невелик.
Отводящий провод: Если отводящие провода от трансформаторов тока находятся в непосредственной близости, они теоретически могут создавать помехи.

Обзор

При обсуждении перекрестных помех во всех случаях активный ТТ будет располагаться вокруг проводника, по которому течет 100% номинального тока ТТ. Тест CT (тот, на котором мы измеряем перекрестные помехи) не будет находиться вокруг какого-либо проводника, поэтому ток, протекающий через ТТ, равен нулю ампер. Величина перекрестных помех в тестовом ТТ указывается в процентах от полного показания активного ТТ.

Перекрестные наводки по соседним проводникам

Риск перекрестных наводок по соседним проводникам наиболее высок, когда проводники расположены близко друг к другу. Чаще всего это происходит в проводниках (проводах), выходящих из слаботочных (менее 100А) автоматических выключателей. Поэтому мы исследовали перекрестные помехи для серии CTML и Accu-CT 9.0236 ® Трансформаторы тока серии ACTL.

Результаты серии CTML

Максимальные перекрестные помехи: 7%
Расстояние при перекрестных помехах менее 0,1 %: примерно 2 дюйма при условии, что подводящие провода ТТ направлены в сторону от соседнего проводника. Приблизительно 4,5 дюйма, если подводящие провода трансформатора тока ориентированы к соседнему проводнику.

Тестирование с помощью CTM-0360-050 показывает перекрестные помехи соседних проводников до 7 % от полной шкалы, если испытательный ТТ находится в непосредственном контакте с соседними проводниками. Эффект варьируется в зависимости от ориентации. Чтобы уменьшить перекрестные помехи до 0,1% от полной шкалы, требуется расстояние от 2 до 4,5 дюймов от любых соседних проводников.

Результаты серии ACTL

Максимальные перекрестные помехи: 0,15%
Расстояние менее 0,1% перекрестных помех: примерно 0,5 дюйма

Тестирование с помощью ACTL-0750-100 показывает минимальные перекрестные помехи соседних проводников до 0,15 % от полной шкалы, если испытательный ТТ находится в непосредственном контакте с соседним проводником.

Перекрёстные помехи соседнего ТТ

При проверке перекрестных помех от соседнего активного ТТ также должен быть соседний проводник, обеспечивающий ток через активный ТТ. Таким образом, измерение становится дополнительной помехой из-за размещения тестового ТТ рядом с проводником И рядом с активным ТТ. В наших тестах не было значительного увеличения перекрестных помех из-за добавления активного трансформатора тока (по сравнению с перекрестными помехами от соседнего проводника).

Перекрёстные помехи отводящих проводов

На практике напряжения и токи в отводящих проводах настолько малы, что этим эффектом можно пренебречь. В частности, наши стандартные трансформаторы тока имеют полное выходное напряжение всего 0,333 В переменного тока и ток всего 29 микроампер (при подключении к счетчику WattNode ^®). Наше тестирование показало, что значения перекрестных помех подводящих проводов составляют 0,1% или меньше.