Блог » Выбор измерительных трансформаторов тока — основные характеристики

В статье описаны основные параметры трансформаторов тока.

Коэффициент трансформации

Расчетный коэффициент трансформации – это отношение первичного расчетного тока к вторичному расчетному току, он указан на табличке с паспортными данными в виде неправильной дроби.

Чаще всего используются измерительные трансформаторы x / 5 A, большинство измерительных приборов имеют при 5 A больший класс точности. По техническим и, прежде всего, по экономическим соображениям при большой длине измерительной линии рекомендуется использовать трансформаторы x / 1 A. Потери в линии в 1-A-трансформаторах составляют всего 4 % от потерь 5-A-трансформаторов. Но в этом случае измерительные приборы имеют обычно меньший класс точности.

Номинальный ток

Расчетный или номинальный ток (использовавшееся прежде название) – это указанное на табличке с паспортными данными значение первичного и вторичного тока (первичный расчетный ток, вторичный расчетный ток), на которое рассчитан трансформатор.

Нормированные расчетные токи (кроме классов 0,2 S и 0,5 S) равны 10 – 12,5 – 15 – 20 – 25 – 30 – 40 – 50 – 60 – 75 A, а также числам, полученным из этих значений умножением на число, кратное десяти.

Нормированные вторичные токи равны 1 и 5 A, предпочтительно 5 A.

Нормированные расчетные токи для классов 0,2 S и 0,5 S равны 25 – 50 – 100 A, а также числам, полученным из этих значений умножением на число, кратное десяти, вторичный ток (только) 5 A.

Правильный выбор номинального тока первичной обмотки очень важен для точности измерения. Рекомендуется максимально близкое сверху к измеренному / определенному току (In) отношение.

Пример: In = 1 154 A; выбранное отношение = 1 250/5.

Номинальный ток можно определить на основании следующих предпосылок:

• Номинальный ток измерительного трансформатора, умноженный на 1,1 (трансформатор с ближайшими характеристиками)
• Предохранитель (номинальный ток предохранителя = номинальный ток трансформатора) измеряемой части установки (низковольтные главные распределительные щиты, распределительные шкафы)
• Фактический номинальный ток, умноженный на 1,2 (этот метод нужно использовать, если фактический ток значительно ниже номинального тока трансформатора или предохранителя)

Нежелательно использовать трансформаторы с избыточными расчетными величинами,
т. к. в этом случае может сильно снизиться точность измерения при относительно низких токах
(относительно первичного расчетного тока).

Расчетная мощность трансформаторов тока

Расчетная мощность трансформатора тока – это результат нагрузки со стороны измерительного прибора и квадранта вторичного расчетного тока, она измеряется в ВA. Нормированные значения равны 2,5 – 5 – 10 – 15 – 30 ВА. Можно также выбирать значения, превышающие 30 ВА в соответствии со случаем применения. Расчетная мощность описывает способность трансформатора пропускать вторичный ток в пределах допускаемой погрешности через нагрузку.

При выборе подходящей мощности необходимо учесть следующие параметры: Потребление мощности измерительными приборами (при последовательном подключении …), длина кабеля, поперечное сечение кабеля. Чем больше длина кабеля и меньше его поперечное сечение, тем больше потери в питающей линии, т.е. номинальная мощность трансформатора должна иметь соответствующую величину.

Мощность потребителей должна быть близка к расчетной мощности трансформатора. Очень низкая мощность потребителей (низкая нагрузка) повышает кратность тока нагрузки, поэтому измерительные приборы могут быть недостаточно защищены от короткого замыкания. Слишком большая мощность потребителей (высока нагрузка) отрицательно сказывается на точности.

Часто в системе уже имеются трансформаторы тока, которые можно использовать при установке нового измерительного прибора. При этом нужно обратить внимание на номинальную мощность трансформатора: Достаточна ли она для дополнительных измерительных приборов?

Классы точности

В зависимости от точности трансформаторы тока делятся на классы. Стандартные классы точности: 0,1; 0,2; 0,5; 1; 3; 5; 0,1 S; 0,2 S; 0,5 S. Коду класса соответствует кривая погрешностей тока и угловая погрешность.

Классы точности трансформаторов тока зависят от значения измерения. Если трансформаторы тока работают с малым по отношению к номинальному току током, точность измерения существенно снижается. В приведенной ниже таблице указаны предельные значения погрешности с учетом значений номинального тока:

Для комбинированных измерительных устройств рекомендуется использовать трансформаторы тока того же класса точности. Трансформаторы тока с более низким классом точности приводят к снижению точности измерения всей системы – преобразователь тока + измерительное устройство, которая в этом случае определяется классом точности трансформатора тока. Тем не менее, использование трансформаторов тока с меньшей точностью измерения, чем в измерительном устройстве, возможно с технической точки зрения.

Кривая погрешностей трансформатора тока

Измерительные трансформаторы и защитные трансформаторы

В то время, как измерительные трансформаторы должны максимально быстро насыщаться после выхода за диапазон потребляемого тока (выражается кратностью тока нагрузки FS), чтобы предотвратить рост вторичного тока в случае сбоя (например, короткого замыкания) и защитить таким образом подключенные устройства, защитные трансформаторы должны максимально долго не насыщаться.

Защитные трансформаторы используются для защиты установки в сочетании с соответствующими коммутирующими устройствами. Стандартные классы точности для защитных трансформаторов – 5P и 10P. «P» означает «protection» – ″защита″. Номинальная кратность тока нагрузки указывается (в %) после обозначения класса защиты. Например, 10P5 означает, что при пятикратном номинальном токе негативное отклонение со стороны вторичного тока от значения, ожидаемого в соответствии с коэффициентом трансформации (линейно),
составляет не более 10 % от ожидаемого значения.

Для комбинированных измерительных приборов настоятельно рекомендуется использовать измерительные трансформаторы.

Стандартные размеры шин для трансформаторов

Разъемные трансформаторы тока представлены в общем каталоге.

пусковой и номинальный ток, пример на 10 кВ

Суммарный нагрузочный ток на линию жилого, коммерческого объекта или предприятия в некоторых случаях может превышать ее фактические возможности. Правильный расчет трансформатора тока поможет обеспечить качество линейного преобразования, контроль и защиту электросети.

Содержание

1. Причины для установки токовых трансформаторов
2. Разновидности трансформаторов тока
3. Назначение
4. Тип монтажа
5. Конструкция первичной обмотки
6. Тип изоляции
7. Класс точности
8. Особенности выбора
9. Подбор токового трансформатора для организации релейной защиты
10. Нюансы выбора устройств для цепи учета
11. Таблица предварительного выбора трансформатора тока по мощности и току
12. Надежность измерительных трансформаторов напряжения в сети с изолированной нейтралью
13. Расчет трансформатора тока по мощности
14. Пример расчета на 10 кВ

Причины для установки токовых трансформаторов

Трансформатор тока РТП-58

Устройство предназначено для трансформации первичного значения тока до безопасного для сети. Трансформаторы также эксплуатируются с целью:

• разграничения низковольтной учетной аппаратуры и реле, подкинутых на вторичную обмотку, если в сети первичное высокое напряжение;
• повышения или понижения показателей напряжения;
• замера состояния электросети и параметров переменного тока;
• обеспечения безопасности ремонтных и диагностических работ;
• быстрой активации релейной защиты при коротких замыканиях;
• учета энергозатрат – с ними обычно совмещен электросчетчик.

Для измерения понадобится подключить ТТ в разрыв провода, а на вторичную отметку подсоединить вольтметр или амперметр, совмещенный с резистором.

Разновидности трансформаторов тока

Выбирать прибор, подходящий под напряжение сети или конкретные работы, необходимо на основании классификации по разным признакам.

Назначение

Существуют такие трансформаторы:

• измерительные – замеряют параметры цепи;
• защитные – предотвращают перегрузки, выход оборудования из строя;
• промежуточные – подключаются в цепь с релейной защитой, выравнивают токи в схемах дифзащиты;
• лабораторные – отличаются высокой точностью.

У лабораторных моделей больше коэффициентов преобразования.

Тип монтажа

Для частного дома и квартиры можно подобрать аппарат, монтируемый внутри или снаружи помещения. Некоторые модификации встраиваются в оборудование, а также надеваются на проходную изоляцию. Для измерения и лабораторных тестов используются переносные модели.

Конструкция первичной обмотки

Существуют шинные, одновитковые (со стержнем) и многовитковые (с катушкой, обмоткой петлевого типа и «восьмеркой») устройства.

Тип изоляции

Бывают следующие преобразователи:

• сухая изоляция – на основе литой эпоксидки, фарфора или бакелита;
• бумажно-масляная – стандартная или конденсаторная;
• газонаполненные – внутри находится неорганический элегаз с высоким пробивным напряжением;
• компаундные – внутри находится заливка из термоактивной и термопластичной смолой.

Компаунд имеет самые высокие показатели влагостойкости.

В зависимости от количества ступеней трансформации можно подобрать одноступенчатые и каскадные модели. Вся линейка имеет рабочее напряжение более 1000 В.

Класс точности

Класс точности токового трансформатора прописан в ГОСТ 7746-2001 и зависит от его назначения, а также параметров первичного тока и вторичной нагрузки:

• В условиях малого сопротивления происходит почти полное шунтирование намагниченной ветви. Прибор работает с большой погрешностью.
• При повышении сопротивления также увеличивается погрешность. Причина – функционирование устройства на участке насыщения.
• При минимальном номинале первичного тока трансформатор работает в нижней части намагниченной кривой, при максимальном – на участке насыщения.

Точный подбор трансформатора по классу точности можно произвести на основе таблицы.

Класс точности	Номинал первичного тока в %	Предел вторичной нагрузки в %
0,1	5, 20, 100-200	25-100
0,2
0,2 S	1,5, 20, 100, 120
0,5	5, 20, 100, 120
0,5 S	1, 5, 20, 100, 120
1	5, 20, 100-120
3	50-120	50-100
5
10

Для устройств защиты класс точности также определяется по таблице.

Класс точности	Предельная погрешность			Процент предельной вторичной нагрузки
	тепловая	угловая
		мин	ср
5Р	±1	±60	±1,8	5
10Р	±3	Норма отсутствует		10

Для энергоучета применяются модели с классом точности 0,2S — 0,5, для амперметров с минимальной чувствительностью – с 1-м или 3-м, для релейной защиты – 5P и 10Р.

Особенности выбора

В процессе выбора трансформатора тока необходимо руководствоваться базовыми параметрами:

• Номинал сетевого напряжения. Номинальный показатель должен превышать или быть равным рабочему напряжению.
• Ток первичной и вторичной обмотки. Первый показатель зависит от коэффициента трансформации, второй – зависит от того, какой счетчик.
• Коэффициент преобразования. Подбирается по нагрузке в аварийных случаях, но ПУЭ устанавливают необходимость монтажа устройств с коэффициентом, большим, чем номинальный.
• Класс точности. Зависит от целевого использования счетчика. На коммерческом предприятии оправданы приборы 0,5S, в частном доме – 1S.

Конструктивное исполнение определяется типом счетчика. Для моделей до 18 кВ подойдет однофазный или трехфазный аппарат. Если значение больше 18 кВ, используется трансформатор на одну фазу.

Подбор токового трансформатора для организации релейной защиты

Релейный токовый трансформатор отличается классом точности 10Р и 5Р. В ПУЭ установлено, что его погрешность не должна быть более 10 % по току и 7 градусов по углу. При превышении погрешности устанавливается дополнительное оборудование.

В нормальных условиях трансформаторное реле определяет тип поломки (низкое напряжение, повышенный/пониженный ток или частота). После измерения параметров и обнаружения отклонений активируется защита – сеть обесточивается.

Нюансы выбора устройств для цепи учета

К цепи учета для корректности замеров можно подключать приборы с классом точности не более 0,5(S). При наличии колебаний и аварий графики протекания тока и напряжения бывают некорректными. Несоблюдение класса точности может привести к завышению показателей счетчика.

В п. 1.5.17 ПУЭ установлено, что при завышенном коэффициенте трансформатор для цепи учета должен иметь вторичный ток:

• при максимальной нагрузке – не более 40 %;
• при минимальной нагрузке – не более 5 %;
• класс точности – от 25 до 100 % от номинала.

Коэффициент ТТ по мощности бывает от 1 до 5 % первички.

Таблица предварительного выбора трансформатора тока по мощности и току

Табличный подбор оборудования целесообразно производить после уточнения технических параметров аппарата. Если они известны, стоит выбрать ТТ по таблице, где указана мощность, нагрузка и трансформационный коэффициент.

Максимальная мощность при расчете, кВА	Сеть 380 В
	Нагрузка, А	Коэффициент трансформации, А
10	16	20/5
15	23	30/5
20	30	30/5
25	38	40/5
35	53	50/5 или 75/5
40	61	75/5
50	77	75/5 или 100/5

Для сети с напряжением 1,5 кВ применяется аналогичная таблица.

Максимальная мощность при расчете, кВА	Сеть 1,5 кВ
	Нагрузка, А	Коэффициент трансформации, А
100	6	10/5
160	9	10/5
180	10	10/5 или 15/5
240	13	15/5

При табличном способе нужно учитывать, что вторичный ток прибора не должен быть больше 110 % от номинала.

Надежность измерительных трансформаторов напряжения в сети с изолированной нейтралью

Простой измерительный аппарат предназначен для понижения номиналов напряжения, которое подается на измерители и защитные реле, подключенные к сети 6-10 кВ. Трансформатор исправно работает только в условиях заземления нейтрали.

При феррорезонансных реакциях (обрыв фазы ЛЭП, прикосновение ветвями, стекание капель росы по проводам, некорректная коммутация) существуют риски поломок трансформаторов напряжения.   Частота сбоев составляет 17 и 25 Гц. В этих условиях через первичную обмотку протекает сверхток и она перегорает.

Если используется схема «Звезда-Звезда», в условиях повышения напряжения повышается индукция магнитопровода. Прибор перегорает. Предотвратить этот процесс можно при помощи:

• уменьшения показателей рабочей индукции;
• подключения в сети устройств, демпфирующих сопротивление;
• создания трехфазного устройства с общей магнитной пятистержневой системой;
• эксплуатации аппаратов, подключенный в сеть при размыкании треугольника;
• заземления нейтрали посредством реактора-токоограничителя.

Простейший вариант – использовать специальные обмотки или релейные схемы.

Расчет трансформатора тока по мощности

Токовый трансформатор ставится на 3 жилы провода, но модели с классом точности 0,5S, где одно кольцо идет на одну фазу, можно подключать к одножильному кабелю. Перед установкой прибора производится его расчет.

Пример расчета на 10 кВ

Модели на 10 кВ подходят для коммерческого учета энергии. Для вычислений можно использовать онлайн-программу – калькулятор. После ввода данных в поля и нажатия кнопки расчета появится нужная информация.

Если программы нет, рассчитать параметры устройства можно самостоятельно. Понадобится перевести трехсекундный ток термической стойкости в односекундный. Для этого используется формула I3с=I1с/1,732.

Сложность применения данного аппарата – минимальный, около 10 А, силовой ток цепи.

Трансформаторы тока, устанавливаемые на производстве или в жилом многоквартирном доме, самостоятельно не рассчитываются. Понадобится обратиться в компанию энергоснабжения для получения ТУ с моделью узла учета и типом устройства, номиналом автоматов. Это исключает сложности самостоятельных вычислений.

https://

Как выбрать правильный трансформатор тока для вашего приложения

Важные пункты для выбора CT

• Выход Трансформатора Тока
• Размер проводника
• Размер нагрузки или диапазон усиливания
• Рейтинг Точность
• Формул
• Регулирующие требования
• .
• .
• Использование катушек Роговского

Помогите мне выбрать правильный ТТ

Если вам предстоит проект по измерению мощности, скорее всего, вы сузили свой поиск измерителя мощности до нескольких вариантов. Будь то многоконтурное приложение или высокоточный учет в промышленных условиях, следующим шагом в подготовке проекта является выбор правильного трансформатора тока, чтобы максимизировать производительность вашего измерителя мощности. В процессе выбора может быть полезно ответить на несколько основных вопросов по применению, чтобы принять решение и рассмотреть несколько параметров, включая выходную мощность трансформатора тока, размер проводника, диапазон силы тока и точность. Если вам нужна помощь в принятии решения, обратитесь к производителю вашего измерителя мощности, чтобы он помог вам выбрать ТТ, который наилучшим образом соответствует целям измерения и бюджету вашего проекта.

ВЫХОД ТТ:

С каким выходом трансформатора тока совместим ваш измеритель мощности?

Трансформаторы тока доступны с несколькими вариантами выхода, некоторые из наиболее популярных из которых включают 333 мВ, 5 А или 80 мА. Критический вопрос в процессе выбора трансформатора тока, важно отметить, с каким выходом совместимо ваше измерительное оборудование. Несмотря на то, что расходомер может работать с несколькими вариантами вывода, может оказаться невозможным внести коррективы в полевых условиях для этой настройки, или ее может потребоваться настроить на заводе-изготовителе.

В отличие от типичных трансформаторов тока с разъемным или сплошным сердечником, пояса Роговского имеют уникальный выход, который обычно рассчитан на низкое напряжение переменного тока (например, 150 мВ или меньше) на 1000 А. Кроме того, присутствует фазовый сдвиг на 90 градусов. Многим измерителям и другим измерительным устройствам требуется более высокий сигнал, чем тот, который Роговски может обеспечить сам по себе, и они не сконфигурированы для компенсации фазового сдвига, поэтому важно работать с производителем вашего измерителя, чтобы определить, совместим ли этот специализированный ТТ напрямую с твое устройство.

РАЗМЕР ПРОВОДНИКА:

Вы измеряете большие шины/провода или небольшие ответвления?

Размеры проводника являются важным фактором и могут быть одним из решающих факторов при выборе ТТ. Любой используемый ТТ должен иметь возможность физически размещаться вокруг проводника, который вы планируете измерять. В то же время увеличение размера трансформатора тока для размещения небольшого проводника может быть нецелесообразным как с точки зрения стоимости, так и с точки зрения места, необходимого на электрической панели, на которой может не хватить места для размещения большого жесткого трансформатора тока. В этой ситуации гибкая пояс Роговского может упростить измерения в переполненных электрических панелях или распределительных устройствах, поскольку они могут легко скользить по негабаритным шинам в ограниченном пространстве, что делает их идеальным компромиссом между большим размером окна и гибкой функциональностью.

РАЗМЕР НАГРУЗКИ:

Сколько ампер вы будете измерять?

Как и физические размеры, размер измеряемой нагрузки является ключевым фактором. Все трансформаторы тока имеют диапазон входного тока или диапазон силы тока, спецификацию, которая указывает величину нагрузки, которую они могут эффективно измерить. Если нагрузка колеблется в течение дня, например, когда в вечерние часы мало людей, полезно выбрать трансформатор тока с широким диапазоном измерения тока, например, гибкую пояс Роговского. Также важно отметить, что, если нагрузка выходит за пределы диапазона датчика, измеритель может быть не в состоянии точно измерить нагрузку, поэтому важно всегда выбирать датчик с диапазоном, который соответствует тому, что вы собираетесь измерять.

ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ:

Предусматривает ли проект выставление счетов арендаторам за их потребление?

Когда дело доходит до выставления счетов арендаторам, выбор оборудования с максимальной точностью имеет первостепенное значение. Фактически, в любом приложении, где «деньги переходят из рук в руки», оборудование для контроля мощности должно соответствовать определенным требованиям к точности и часто маркируется как «коммерческий класс», чтобы указать его соответствие стандартам точности. Что означает точность оценки дохода? Обычно считается, что точность лучше 1% и, чаще, в диапазоне точности 0,5% или выше. Прежде чем выбрать датчик коммерческого класса, обязательно проверьте, каким отраслевым стандартам точности он соответствует, чтобы убедиться, что класс точности соответствует требованиям вашего проекта. Общепринятым стандартом точности коммерческого класса является IEC 60044-1, класс 0,5.

С другой стороны, если вы просто собираете данные об общей тенденции потребления для объекта, датчика с точностью 1% может быть достаточно, и вам может не потребоваться переход на модель уровня дохода.

ФОРМ-ФАКТОР:

Будет ли проект представлять собой новое строительство или модернизацию?

Этот вопрос можно также сформулировать так: «Какой трансформатор тока с разъемным или сплошным сердечником лучше подойдет для моего применения?» Хотя любой тип датчика может использоваться для любой работы, почти всегда проще использовать трансформатор тока с разъемным сердечником или катушкой Роговского для модернизации, поскольку он может легко открываться для установки вокруг проводника и не требует отсоединения проводов. как часть процесса установки. В качестве альтернативы, пока объект все еще находится в стадии строительства, установка ТТ с твердым сердечником не требует больших дополнительных работ, поскольку остановки объекта или отключение проводов еще не мешают работе. Другим соображением является стоимость: хотя первоначальная цена ТТ со сплошным сердечником ниже, первоначальная экономия незначительна по сравнению с в значительной степени нерассчитанной стоимостью установки, которая должна включать отключения и отключения, что увеличивает время и трудозатраты на весь проект.

НОРМАТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ:

Требуется ли для вашего применения датчик, отвечающий требованиям UL или другим нормативным требованиям?

Трансформатор тока, внесенный в список UL, прошел тщательные испытания, чтобы убедиться, что он соответствует общепризнанным стандартам безопасности. В отличие от датчика тока, который является компонентом, признанным UL, что означает, что он предназначен для использования в составе целостной системы или продукта, датчик, внесенный в список UL, может продаваться как продукт для конечного пользователя и предназначен для сведения к минимуму опасностей при установке, таких как удар или огонь. Возможно, ваше приложение требует, чтобы датчик тока, внесенный в список UL, соответствовал требованиям кода безопасности. В этом случае обязательно ищите трансформаторы тока с маркировкой UL Listed, которая указывает, что они соответствуют XOBA UL2808 и CSA C22.2 61010-1.

Еще одним ключевым нормативным требованием является маркировка CE. Этот знак требуется для продуктов, используемых в Европейской экономической зоне (ЕЭЗ), в которую входят такие страны, как Германия, Франция, Испания, Италия и другие. В отличие от других знаков качества, таких как UL, знак CE на продукте означает, что он соответствует европейским стандартам безопасности, здоровья и окружающей среды. Знак CE должен быть виден на маркировке продукта и в документации.

Третье нормативное требование, с которым вы можете столкнуться, касается одобрения Measurement Canada. Для выставления счетов арендаторами в Канаде может потребоваться как счетчик, одобренный Measurement Canada, так и трансформаторы тока, каждый из которых должен соответствовать номинальным характеристикам, конструкции, точности, испытаниям и другим требованиям. Например, некоторые характеристики трансформаторов тока, одобренных Measurement Canada, включают в себя то, что они должны иметь сплошной сердечник, соответствовать классу точности 0,6 % или выше и иметь выходной ток 5 А, 80 мА или 100 мА. Характер, объем и местоположение вашего проекта будут определять, требуется ли одобрение Measurement Canada. Проверьте маркировку продукта и документацию, чтобы определить, соответствует ли датчик нормативным требованиям.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КАТУШЕК РОГОВСКОГО:

Мой измеритель мощности не работает напрямую с катушками Роговского. Есть ли способ, которым я все еще могу использовать веревочный КТ?

Трансформаторы тока с катушкой Роговского могут принести пользу почти любому проекту, которые обладают многими преимуществами, включая большой размер окна, широкий диапазон силы тока, малую гибкость и отсутствие точки насыщения. Однако, если ваш измеритель мощности принимает только 333 мВ, 5 А, 1 А или другой стандартный выход, он не будет напрямую работать с поясом Роговского. К счастью, есть простое решение этой проблемы — использование интегратора. Интегратор — это электронное устройство, которое позволяет изменить выход пояса Роговского на общепринятый выход, такой как 333 мВ или 5 А, чтобы он мог работать с хост-измерителями мощности, реле защиты или другими устройствами. Регулируя входные диапазоны для соответствия практически любой системе, интегратор представляет собой простое решение для решения общей дилеммы совместимости и преодоления разрыва между поясами Роговского и промышленным измерительным оборудованием.

Ищете большой выбор трансформаторов тока?

У Accuenergy есть специальная команда, которая понимает, как правильно выбрать трансформатор тока для вашего проекта установки. Сэкономьте время, связавшись с нами или просмотрев наш большой ассортимент ТТ.

TechTopics № 122 | Технические темы

Тепловой коэффициент трансформатора тока

Рисунок 1

Трансформаторы тока имеют номинальный тепловой коэффициент, указанный в стандарте на измерительные трансформаторы, IEEE Std C57. 13. Из-за количества вопросов, которые Siemens получает о коэффициенте теплового рейтинга (TRF), кажется, что существует путаница в том, каково практическое значение TRF.

 

IEEE Std C57.13 предоставляет кривую теплового коэффициента для трансформаторов тока, чтобы дать допустимую нагрузку для трансформатора тока в процентах от номинального первичного тока, когда трансформатор тока находится в различных температурах окружающей среды. Показанный рисунок взят из IEEE Std C57.13. Процент номинального первичного тока показан на вертикальной оси, а температура окружающей среды (в °C) показана на горизонтальной оси.

 

Стандартная основа для всех трансформаторов тока заключается в том, что трансформатор тока должен выдерживать 100-процентный номинальный ток без превышения среднего повышения температуры обмотки на 55 °C при температуре окружающей среды 30 °C, т. е. максимально допустимое среднее значение температура обмотки 85°С. На показанной кривой обратите внимание, что ТТ с TRF 1,0 (самая нижняя кривая) пересекает 100% номинального первичного тока при температуре окружающей среды 30 °C.

 

Трансформаторы тока доступны с несколькими значениями TRF, в зависимости от номинального первичного тока, например, 1,0, 1,33, 1,5, 2,0, 3,0 и 4,0. Применительно к распределительным устройствам в металлическом корпусе и металлическом корпусе или автоматическим выключателям с воздушной изоляцией для наружной установки более высокие значения TRF, как правило, недоступны из-за нехватки места и других ограничений оборудования в целом.

 

Стандарт признает, что многие трансформаторы тока используются при температуре окружающей среды, значительно отличающейся от 30 °C. В то же время стандарт IEEE Std C57.13 поддерживает строгий верхний предел средней температуры обмотки 85 °C.

 

В распределительных устройствах в металлическом корпусе и в металлическом корпусе, а также в выключателях с воздушной изоляцией наружной установки расчетная максимальная температура наружного воздуха составляет 40 °С, а превышение температуры воздуха внутри корпуса считается равным 15 °С.

В результате максимальная температура окружающей среды внутри корпуса для работы трансформатора тока принимается равной 55 °С, а допустимое превышение температуры при температуре окружающей среды 55 °С составляет 30 °С при сохранении верхнего предела средней температуры обмотки 85 °С. °С.

 

Таким образом, снова взглянув на кривую TRF, при температуре окружающей среды 55 °C следующие возможности ТТ с различными TRF выглядят как:

Значения производительности при температуре окружающей среды 55 °C и отношение производительность при 30 °C по сравнению с 55 °C окружающей среды, не считывались с кривой TRF. Вместо этого они были рассчитаны на основе того факта, что кривая TRF на самом деле представляет собой просто представление нагрева на основе квадрата тока. Следовательно:

фигура 2

Когда рассматривается применение трансформаторов тока в распределительных устройствах или наружных автоматических выключателях с воздушной изоляцией, требуется трансформатор тока с TRF 1,33, чтобы он мог проводить почти 100% номинального тока автоматического выключателя.

 

На практике большинство трансформаторов тока, которые использует Siemens, имеют TRF 2,0 (установлены в распределительных устройствах, 148 процентов) для коэффициентов примерно до 1200:5 и 1,5 для более высоких коэффициентов (установлены в распределительных устройствах, 111- процент). Таким образом, мощность трансформатора тока, установленного в распределительном устройстве или автоматическом выключателе, соответствует мощности автоматического выключателя, с которым он используется.

 

Способность трансформатора тока выдерживать токи, превышающие его номинальный первичный ток, например номинальный первичный ток 1200 А для ТТ с коэффициентом трансформации 1200:5, не увеличивает способность автоматического выключателя или распределительного устройства, в котором он установлен. Если автоматический выключатель или распределительное устройство рассчитаны на непрерывный ток 1200 А, комбинация трансформатора тока с коэффициентом трансформации 1200:5 и конфигурации распределительного устройства или автоматического выключателя ограничена значением 1200 А (для этого примера).

 

Рассмотрим другой пример трансформатора тока 800:5 с коэффициентом трансформации 2,0 (установлен в распределительном устройстве, 148 процентов) в отсеке распределительного устройства с номинальным током 1200 А. или комбинация автоматических выключателей будет ограничена до 1184 А вместо номинала распределительного устройства 1200 А. Чтобы получить более высокую мощность 1200 А, необходимо использовать ТТ с более высоким коэффициентом (например, 1000: 5).

 

У некоторых может возникнуть соблазн запросить TRF 4,0, ожидая, что гораздо меньшее соотношение CT (например, 600:5) можно будет использовать при 2,95 x 600 А = 1770 А или почти 1800 А при установке в распределительном устройстве. Пока результирующий ток равен или меньше, чем способность непрерывного тока распределительного устройства, это будет верно. Так, если бы отсек распределительного устройства и автоматический выключатель были рассчитаны на 2000 А, то была бы разрешена нагрузка до 1770 А. Однако, если бы распределительное устройство и автоматический выключатель были рассчитаны только на 1200 А, нагрузку необходимо было бы ограничить до 1200 А, даже если возможности трансформатора тока предполагают большее значение.