Трансформатор тока: принцип работы, подключение, виды

Трансформатор тока – это электромагнитное устройство, в котором при нормальных условиях работы выходной сигнал является током, практически пропорциональным первичному току и при правильном включении сдвинутым относительно него по фазе на угол, близкий к нулю.

Первичная обмотка трансформатора тока включается в цепь последовательно (в разрыв цепи), а вторичная замыкается на некоторую нагрузку (измерительные приборы и реле), обеспечивая в ней ток, пропорциональный току в первичной обмотке.

В трансформаторах тока первичная обмотка изолирована от вторичной на полное рабочее напряжение. Один конец вторичной обмотки обычно заземляется. Поэтому она имеет потенциал, близкий к потенциалу земли.

Трансформаторы тока по назначению разделяются на трансформаторы тока для измерений и трансформаторы тока для защиты. Зачастую это реализовано в одном трансформаторе.

Для обеспечения правильных результатов измерения преобразование тока должно осуществляться с максимально возможной точностью. Поэтому основной характеристикой измерительного трансформатора тока является его класс точности, характеризующий погрешности, вносимые трансформатором тока в результаты измерения.

Трансформаторы тока для измерений предназначаются для передачи информации измерительным приборам. Они устанавливаются в цепях высокого напряжения или в цепях с большим током, то есть в цепях, в которых невозможно непосредственное включение измерительных приборов. К вторичной обмотке трансформатора для измерений подключаются амперметры, токовые обмотки ваттметров,

счетчиков и аналогичных приборов. Таким образом, трансформатор тока для измерений обеспечивает:

• Преобразование переменного тока любого значения в переменный ток, приемлемый для непосредственного измерения с помощью стандартных измерительных приборов;
• Изолирование измерительных приборов, к которым имеет доступ обслуживающий персонал, от цепи высокого напряжения.

Трансформаторы тока для защиты предназначаются для передачи измерительной информации в устройства защиты и управления. Соответственно этому трансформатор тока для защиты обеспечивает:

• Преобразование переменного тока любого значения в переменный ток, приемлемый для питания устройств релейной защиты;
• Изолирование реле, к которым имеет доступ обслуживающий персонал, от цепи высокого напряжения.

Трансформаторы тока в установках высокого напряжения необходимы даже в тех случаях, когда уменьшения тока для измерительных приборов или реле не требуется.

Какие типы трансформаторов бывают, фото, цена, схему подключения и прочую информацию можно посмотреть <<Здесь>>.

Трансформатор тока

Трансформатор тока

Трансформатор — это трансформатор, первичная обмотка которого подключена к источнику тока.

Принцип работы трансформатора тока основывается на физическом принципе действия электромагнитного поля. Уменьшение или увеличение тока на выходе трансформатора, подключенного к источнику тока, происходит в зависимости от соответствия между обмотками. К примеру, если соотношение обмоток равно 1:100 или другими словами 100А проходит через первичную обмотку трансформатора тока, то соответственно на вторичной обмотке можно получить ток в 1А. По назначению трансформаторы тока делятся на измерительные и трансформаторы тока для защиты. Данные функции зачастую совмещаются в одном устройстве. Трансформаторы тока для измерений устанавливаются в цепях, где протекает большой ток, и подключить напрямую измерительные приборы не представляется возможным. Данный вид трансформаторов тока служит для передачи информации измерительным устройствам.

К вторичной обмотке измерительного трансформатора тока подключаются амперметры, а также токовые обмотки счетчиков и ваттметров. Также трансформатор тока обеспечивает изолирование измерительных приборов и устройств от цепи высокого напряжения с целью их безопасного использования.

Кроме того, немаловажной задачей трансформатора тока является контроль электросети по току. Например, трансформатор, подключенный к силовому реле, осуществляет беспрерывный мониторинг состояние заземления и сети, осуществляет отключение и защиту подключенных к сети приборов и оборудования при аварийном значении тока. Ток, который протекает через вторичную обмотку, прямо пропорционален току, который протекает в первичной обмотке. В итоге прямое измерение тока во вторичной обмотке дает возможность косвенно рассчитать ток в первичной обмотке, то есть большой ток цепи. Такие устройства как защитные трансформаторы тока применяются для передачи информации об измерениях в устройства управления и защиты. Соответственно, защитные трансформаторы тока обеспечивают возможность преобразования переменного тока с любым значением в переменный ток, подходящий для питания систем автоматической защиты или реле защиты, а также для изолирования цепей и приборов, к которым имеется доступ, от высокого напряжения.

Режим электрической цепи характеризуют такие основные параметры как ток и напряжение. Приборы и методы измерения, которые применяются для оценки данных величин, различны. Они зависят от рода тока, диапазона измеряемых величин, необходимой точности, частоты и формы кривой, допустимого значения потребления мощности и т.д. Также необходимо отметить то, что при включении вольтметра или амперметра в исследуемую цепь с целью измерения напряжения или тока, измеряемая величина изменяется. Поэтому даже применение идеально точных измерительных приборов не гарантирует получение точного результата, значение которого будет отличаться от значения измеряемой величины, которое было в измеряемой цепи до включения прибора.

Читать далее

Профилактические электроизмерения — периодичность и виды

Регулярное проведение профилактических электроизмерений необходимо для выявления не соответствующего нормативным показателям (ПТЭЭП и ПУЭ) или неисправного оборудования.

Согласовываем подключение дополнительной мощности

Подключение дополнительной электрической мощности – процесс многоэтапный. Рассмотрим последовательность шагов.

Энергосберегающая лампа

Экономия электроэнергии на освещении.

Свойства изоляции

Полезная информация о свойствах изоляции.

Наш инстаграм

Основы трансформаторов тока

Основная информация о технологии трансформаторов тока приведена ниже. Информация носит общий характер; поэтому обязательно проверьте, насколько эти примечания применимы к вашему конкретному приложению.

Назначение и конструкция

Трансформатор тока представляет собой преобразующее устройство, преобразующее входной ток в обрабатываемый токовый сигнал на выходе. Трансформатор тока в основном используется для преобразования токов большой величины в поддающиеся непосредственному измерению меньшие значения в миллиамперном или малом амперном диапазоне. В классическом трансформаторе тока входной ток пропорционален выходному току. Благодаря физическому принципу и механической конструкции сигнал тока передается гальванически развязанным электронным блоком обработки данных.

Трансформатор тока в основном состоит из небольшого количества обмоток на первичной стороне и большего количества обмоток на вторичной стороне. Преобразуемый ток протекает через первичную сторону. Обмотки обычно наматывают на кольцевой ферритовый сердечник переменного магнитного поля.

Типичным типом трансформатора является кольцевой сердечник или трансформатор тока кольцевого типа. В качестве первичной обмотки часто используется токоведущая шина или токонесущий кабель, который проходит через тороидальный сердечник трансформатора. Таким образом, рельс или линия образуют первичную обмотку с одним витком. Вторичная обмотка расположена на кольцевом сердечнике. Трансформация определяется соотношением количества первичных и вторичных обмоток. Классическая конструкция кольцевого трансформатора тока показана на следующем рисунке.

Принципиальный трансформатор тока кольцевого типа

Другим классическим типом трансформатора тока является спиральный трансформатор тока. В этом типе трансформатора первичная обмотка представляет собой проводник с током, который наматывается вокруг кольцевого сердечника на первичной стороне. В этом случае номер первичной обмотки > 1, но меньше номера вторичной обмотки. Принцип показан на следующем рисунке

Принципиальная обмотка трансформатора тока

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

Опасные напряжения при не подключенной вторичной стороне Вторичная обмотка должна быть подключена к устройству измерения тока или замкнута накоротко, в противном случае на вторичной стороне могут возникнуть высокие потери в сердечнике или опасные напряжения. Поэтому перед заменой измерительной электроники во вторичной цепи трансформатор тока должен быть закорочен на вторичных клеммах.

Характеристические значения и расчет

В принципе конструкция и, следовательно, расчет соответствуют обычному трансформатору. Основное соотношение между входным и выходным током определяется соотношением числа витков N первичной и вторичной сторон. Поэтому важной характеристической величиной в конструкции трансформатора тока является коэффициент трансформации.

I _Out = N ₁ /N ₂ * I _In

Технические условия трансформаторов тока

Принцип феррозондовой технологии измерения тока

принцип трансформатора, описанный выше, технология всетоковых чувствительных дифференциальных трансформаторов тока принципиально отличается.

Принцип технологии измерения тока феррозонда

Принцип измерения SCT5xxx основан на дифференциальном измерении тока двух противоположно возбужденных сердечников в преобразователе. Для этого оба сердечника вводятся в насыщение с помощью обмотки возбуждения (красная) с внутренним генерируемым сигналом 32 кГц, при этом первый сердечник возбуждается в положительном, а второй в отрицательном диапазоне оси y. См. рис.)

Характеристики Технология измерения тока феррозонда

Обмотка обнаружения теперь измеряет наведенный ток обмотки возбуждения (синий). Если измерительный ток I _prim равен 0, то также измеряется 0 А, поскольку компенсирующий ток для компенсации не генерируется.

Если измерительный ток I _prim не равен 0, через оба сердечника образуется компенсирующий ток, который опять-таки компенсирует несоразмерность плотности магнитного потока B в сердечнике 1 и сердечнике 2. За счет компенсации I _смысл снова равен 0.
Измеренный ток компенсации предоставляет информацию об измеряемом токе I _prim .

Вместе с фиксированной частотой возбуждения это приводит к повышению точности и стабильности.

Общее описание технологии измерения феррозондовых токов

SCT серии SCT5xxx используется для контроля дифференциальных токов в системах электроснабжения, не требующих быстрого отключения системы. SCT5xxx типа B/B+ может измерять дифференциальные токи постоянного и переменного тока на частотах до 100 кГц.

Это делает этот дифференциальный трансформатор тока совместимым с широким спектром промышленных применений, нагрузок и источников питания. Благодаря выбираемым пользователем настройкам эта серия обеспечивает гибкую платформу для измерения дифференциального тока, подходящую для любого возможного применения, как во время проектирования промышленных установок, так и при расширении новыми современными нагрузками, работающими при постоянном напряжении или высоких частотах переключения, которые увеличивают величину тока утечки в системе.

SCT5xxx имеет аналоговый выход 4–20 мА, который представляет среднеквадратичное значение (TRMS) измеренного тока нулевой последовательности в реальном времени, например, для подключения к ПЛК. Кроме того, беспотенциальный релейный выход (NO / NC) со свободно выбираемым пределом остаточного тока может использоваться для предупреждения или даже отключения системы, если измеренное значение тока нулевой последовательности TRMS превысило заданное значение. Состояние релейного выхода дублируется светодиодом для визуальной индикации на самом устройстве. Встроенная кнопка тестирования и вход для внешней кнопки тестирования предназначены для периодического тестирования SCT5xxx в соответствии с применимыми стандартами продукта. Для SCT5xxx должен быть предусмотрен только один источник питания 24 В постоянного тока.

Трансформатор тока | ATO.com

Трансформатор тока (ТТ) представляет собой прибор, который преобразует большой ток первичной обмотки в малый ток вторичной обмотки по принципу электромагнитной индукции. Трансформатор тока состоит из замкнутого сердечника и обмотки. Он имеет небольшое количество витков на первичной боковой обмотке, которая находится на линии тока, который необходимо измерить.

Коэффициент тока недорогого трансформатора переменного тока ATO можно выбрать 10/5A, 30/5A, 70/5A, 100/5A, 500/5A, 2000/5A, 3000/5A, классы точности дополнительно 0,5S, 0,2, 1, 0,5. Чем больше вы покупаете, тем больше у вас скидок, пожалуйста, свяжитесь с нами.

Как предотвратить возгорание трансформатора тока?

Причина возгорания трансформатора тока

•  Обрыв вторичной цепи трансформатора тока создает высокое напряжение, вызывающее перегорание трансформатора тока.
• Длительная эксплуатация трансформатора тока приводит к старению изоляции, происходит местный пробой или разряд и возникает перенапряжение, что приводит к выгоранию трансформатора тока.
• Алюминиевая контактная поверхность первичного соединения трансформатора тока сильно окислена, что приводит к большому контактному сопротивлению. Контактное сопротивление выделяет тепло и выжигает трансформатор тока.
• Длительная работа с перегрузкой заставляет трансформатор тока выделять тепло, вследствие чего он сгорает.

Проблемы, существующие в специальном трансформаторе, пользовательском выключателе и проводке

• Как правило, вакуумный выключатель 10 кВ и элегазовый выключатель имеют защиту от перегрузки по току и защиту от перегрузки, они могут правильно отключиться при межфазном коротком замыкании или перегрузке , перенапряжение решено оснащенным разрядником из оксида цинка. Все трансформаторы тока для измерения пользовательского высокого напряжения нашего специального трансформатора установлены между разъединителем и выключателем, поэтому, как только трансформатор тока выходит из строя, а выключатель и разрядник не могут устранить неисправность, срабатывает верхний выключатель для устранения неисправности и расширения. при отключении электроэнергии одновременно сгорит трансформатор тока из-за несвоевременного устранения неисправностей
• Когда однофазное заземление происходит на стороне пользователя и выключатель не срабатывает, мы должны постепенно отрезать ответвления одной общей линии, чтобы найти точку заземления, в результате общая линия будет обесточена. и диапазон отключения питания увеличивается.
• Изоляция грозового разрядника со стороны пользователя стареет, поэтому она не может эффективно предотвратить перенапряжение.

Контрмеры

• Добавьте сторожевой выключатель и предотвратите сбой питания всей фидерной линии, вызванный неисправностями ответвлений, в частности, убедитесь, что выключатель ответвления может правильно отключиться в случае однофазного заземления на стороне пользователя.
• Подсоедините измерительный трансформатор тока после выключателя, чтобы гарантировать правильную работу выключателя и грозового разрядника и устранить неисправности при выходе из строя трансформатора.
• Усилить испытание на мигание для измерительного трансформатора тока высокого напряжения и грозового разрядника пользователя (в соответствии с правилами он не должен превышать 4 лет), выяснить степень старения изоляции трансформатора тока и грозового разрядника как можно раньше, своевременно заменить, чтобы избежать перебои в электроснабжении, вызванные перегоранием измерительного трансформатора тока.
• Регулярно очищайте первичное устройство пользователя, чтобы уменьшить вероятность перекрытия и избежать повреждения изоляции.

Типы трансформаторов тока

Классификация по применению

1. Трансформаторы тока для измерения
2. Трансформатор тока для защиты

Классификация по изоляционной среде

1. Трансформатор тока сухого типа
2. Трансформатор тока литого типа
3. Масляный трансформатор тока
4. Трансформатор тока с элегазовой изоляцией

Классифицируется по способу установки

1. Сквозной трансформатор тока
2. Трансформатор тока колонного типа
3. Трансформатор тока корпусного типа
4. Трансформатор тока шинного типа

Классифицируется по принципу

1. Электромагнитный трансформатор тока
2. Электронный трансформатор тока

Анализ неисправности трансформатора тока

Возникает явление перегрева. Перегрев трансформатора тока, дым, течь резины и другие явления, причиной которых может быть плохой контакт с первичной стороной проводки, серьезное окисление поверхности вторичной стороны клеммной колодки, трансформатор тока включается между линией короткого замыкания или Во-первых, это вызвано пробоем изоляции вторичной стороны.

Обрыв вторичной цепи. В это время амперметр внезапно перестал показывать, звук трансформатора тока значительно увеличился, в разомкнутой цепи рядом с запахом озона и слышен слабый звук разряда.

Опасности обрыва вторичной цепи:

1. Генерирует очень высокое напряжение, угрожающее безопасности оборудования и обслуживающего персонала.
2. Повышенные потери в сердечнике, сильный нагрев может сжечь оборудование.
Сердечники
3. производят магнитное насыщение, поэтому погрешность трансформатора тока увеличивается.

Звук внутреннего разряда или явление разряда. Если явление поверхностного разряда трансформатора тока, возможно, поверхность трансформатора слишком грязная, чтобы уменьшить изоляцию. Внутренний звук разряда — это текущая взаимная внутренняя изоляция индуктора, которая уменьшается, что приводит к первичной боковой обмотке вторичной боковой обмотки и разряду сердечника.

Внутренний звук ненормальный. Причины: болты крепления сердечника трансформатора тока ослаблены, сердечник ослаблен, вибрация из кремнистой стали увеличилась, а не при изменении нагрузки ненормального звука; некоторые сердечники из-за плохого процесса сборки из кремнистой стали, что приводит к определенному гудению на холостом ходу или при остановке нагрузки; вторая сторона разомкнутой цепи из-за магнитного насыщения и несинусоидального потока, так что вибрация и вибрация из кремнистой стали неравномерно издают больший шум; Серьезная перегрузка трансформатора тока, так что звук вибрации сердечника. Сделайте основной звук вибрации повышенным.

Серьезная утечка масла из маслонаполненного трансформатора тока. Когда работающий трансформатор тока обнаруживает одно из вышеперечисленных явлений, его следует немедленно перевести на нагрузку для обработки отключения электроэнергии.

Поиск и устранение неисправностей трансформатора тока


Чтобы эффективно решить проблемы с трансформатором, в первую очередь необходимо изменить среду, в которой он находится, нельзя помещать во влажную среду, а затем трансформатор будет заменен, в выбор трансформатора должен быть в состоянии сделать его согласованным с нагрузкой, в то время как на линии для тех, кто подключен к неправильному, также следует исправить.

При устранении неполадок необходимо заранее отключить систему электроснабжения, а линии протестировать для постепенного устранения неисправностей в каждой линии. При осмотре цепей замыканий необходимо сосредоточить внимание на вопросах безопасности, снизить напряжение тока первичной нагрузки до минимума, чтобы напряжение во вторичной цепи также было снижено. При устранении неполадок персоналу необходимо носить изолированные перчатки и хорошо изолированные инструменты, а также необходимо работать на изолированных ковриках. При корректировке линий чертежи линий также должны иметь перекрестные ссылки на конструкцию, чтобы можно было точно определить местоположение каждой линии. Поскольку вторичный обрыв в трансформаторе тока очень незаметен и его нелегко обнаружить, во время осмотра трансформатор не может иметь явных признаков, но он всегда будет в разомкнутом состоянии. Поэтому при осмотре его нужно очень внимательно смотреть и слушать, и нельзя легко упустить всевозможные мелкие детали явления.

Если в месте обжима проводки появилось тепловое явление, то в его работе появятся некоторые отклонения, на этот раз правильный метод лечения должен заключаться в необходимости сначала отполировать его, чтобы его площадь контакта увеличилась, чтобы он мог поддерживать хорошее состояние при контакте, а затем при использовании токопроводящей пасты и пружин, таких как контроль сжатия, чтобы расплавить усадку, для производства производителей длина клеммной колодки должна быть соответствующим образом увеличена, и можно использовать винты для стабилизации, поэтому что он может сделать свою контактную поверхность больше и более твердой, чтобы уменьшить вероятность теплового отказа.