1.Назначение трансформаторов тока

Кафедра ЭС и ЭЭС

Электромагнитные трансформаторы тока

Работа №4

Цель работы:

1. Изучить назначение трансформаторов тока.

2. Изучить основные элементы конструкции электромагнитных трансформаторов тока.

3. Виды и причины погрешностей трансформаторов тока.

4. Изучить конструкции электромагнитных трансформаторов тока для внутренней установки.

5. Изучить конструкции электромагнитных трансформаторов тока для наружной установки.

Для управления и контроля за состоянием энергообъектов в целом и отдельных их элементов необходимо контролировать ряд параметров режима.

Основными параметрами являются ток Iи напряжениеU. Остальные параметры: фаза(φ), мощность (P, Q), энергия (W), частота (f), определяются на основе информации о токе и напряжении. Однако контролировать ток и напряжение первичной сети не представляется возможным из-за их больших значений. Проблему согласования больших значений величин первичной сети с контролирующими их приборами выполняют с помощью измерительных трансформаторов тока и напряжения, которые уменьшают соответствующие контролируемые параметры (IилиU) до приемлемых величины и изолируют первичную цепь от вторичной, где подключаются приборы.

Трансформатор тока предназначен для уменьшения первичного тока до

значений, наиболее удобных для измерительных приборов и реле, а также для отделения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокого напряжения.

В настоящее время в основном применяются электромагнитные трансформаторы тока, принцип действия которых основан на использовании закона электромагнитной индукции Фарадея. Однако начинают применяться и оптические трансформаторы тока, основанные на использовании магнитооптического эффекта Фарадея.

Трансформатор тока (ТТ) имеет замкнутый магнитопровод

2 (рис. 1) и две обмотки — первичную 1 (с выводами Л1 и Л2 и числом витков W1 )и вторичную 3 (с выводами И1 и И2 и числом витков W2 ). Первичная обмотка включается последовательно в цепь измеряемого тока I₁, а ко вторичной обмотке могут присоединяются измерительные приборы, устройства автоматики или релейной защиты, обтекаемые током I₂. Во вторичной цепи приборы и устройства автоматики и релейной защиты должны включаться последовательно, чтобы в них протекал один и тот же ток I₂ . Обязательным элементом конструкции ТТ является изоляция: изоляция между витками обмоток, изоляция обмоток от магнитопровода и изоляция между обмотками.

Рис. 1 Принципиальная конструкция трансформатора тока и подключение его к первичной и вторичной цепи.

Вторичная обмотка заземляется в одной точке, это заземление должно защитить вторичные цепи от высокого напряжения в случае пробоя изоляции между первичной и вторичной обмотками.

ТТ могут иметь и несколько вторичных обмоток, но в этом случае каждая вторичная обмотка наматывается на отдельный магнитопровод, а общей обмоткой этих магнитопроводов будет только первичная обмотка, которая будет пронизывать все магнитопроводы. Такое выполнение ТТ позволяет исключить влияние нагрузок вторичных обмоток на токи в других вторичных обмртках.

МДС первичной обмотки I₁W₁создает в магнитопроводе потокФ₁,если цепь вторичной обмотки замкнута, то ее МДСI₂W₂создает в магнитопроводе потокФ₂. Согласно правилу Ленца потокФ₂направлен встречно потокуФ₁, поэтому в магнитопроводе устанавливается относительно не большой результирующий магнитный поток

Ф₀= Ф₁— Ф₂.

Трансформатор тока характеризуется номинальным коэффициентом трансформации

где I_1ном и I_2ном^— номинальные значения первичного и вторичного тока соответственно. Коэффициент трансформации примерно может быть выражен через отношение чисел витков обмоток: K_I≈W₂/W₁. Чтобы ТТ уменьшал первичный ток, необходимо выполнение условия:

W₂> W₁.

Значения номинального вторичного тока у ТТ могут быть 5 или 1 А. Соответственно первые называются пятиамперными ТТ, а вторые – одноамперными ТТ.

Устройство и назначение трансформатора тока

Трансформаторы в инфраструктуре систем энергетического обеспечения могут иметь разное значение. Классические конструкции используются с целью преобразования отдельных параметров тока до величин, оптимально подходящих для проведения замеров. Есть и другие разновидности, в перечень задач которых входит коррекция характеристик напряжения до уровня, оптимального с точки зрения дальнейшей передачи и распределения энергетического ресурса. При этом назначение трансформатора тока определяет не только его конструкционное устройство, но и перечень дополнительных функций, не говоря о принципе работы.

Устройство трансформаторов

Практически все модификации трансформаторов такого типа оснащаются магнитопроводами, которые снабжаются вторичной обмоткой. Последняя нагружается при эксплуатации в соответствии с регламентными величинами в показателях сопротивления. Соблюдение определенных нагрузочных показателей важно для последующей точности измерения. Разомкнутая обмотка не может создавать компенсации магнитных потоков в сердечнике, что способствует перегреву магнитопровода, а в некоторых случаях — и его сгоранию.

В то же время магнитный поток, формируемый обмоткой первичного ряда, отличается более высокими рабочими характеристиками, что также может способствовать перегреву магнитного провода и его сердечника. Надо сказать, что токопроводящая инфраструктура формирует общую систему, на которой базируются трансформаторы тока и напряжения. Назначение электротехнического агрегата в данном случае не имеет принципиального значения – особенности функционирования обуславливаются скорее применяемыми материалами. В случае с преобразователями тока, например, сердечник магнитопровода изготавливается из аморфных нанокристаллических сплавов. Такой выбор связан с тем, что конструкция получает возможность работы с более широким диапазоном технико-эксплуатационных величин в зависимости от класса точности.

Назначение трансформатора тока

Главной задачей традиционного трансформатора тока является преобразование. Аппаратная электротехническая начинка корректирует характеристики обслуживаемого тока, используя для этого первичную обмотку, включенную в цепь последовательно. В свою очередь, вторичная обмотка выполняет функцию непосредственного измерения преобразованного тока. Для этого в данной части предусмотрены реле с приборами измерения, а также устройства защиты и автоматической регуляции. В частности, назначение измерительного трансформатора тока может заключаться в измерении и учете с помощью приборов низкого напряжения. При этом соблюдается условие, при котором ток высокого напряжения регистрируется с доступом персонала к непосредственному наблюдению за процессом. Фиксация рабочих величин требуется для более рационального использования энергии при передаче в последующих линиях. Пожалуй, это одна из немногих общих подфункций, которую имеют преобразующие и силовые модели трансформаторов. Подробнее стоит рассмотреть отличия между этими агрегатами.

Отличия от трансформатора напряжения

Чаще всего специалисты указывают на способ выполнения изоляции между обмотками. В трансформаторах тока первичную обмотку изолируют от вторичной в соответствии с показателями полного принимаемого напряжения. При этом вторичная обмотка будет иметь заземление, поэтому и потенциал ее соответствует аналогичному показателю. Кроме того, измерительные трансформаторы функционируют в условиях, приближенных к ситуациям короткого замыкания, поскольку у них весьма скромный уровень сопротивления на вторичной линии. В этом нюансе и проявляется специфическое назначение измерительных трансформаторов тока и напряжения, а также разница в требованиях к условиям эксплуатации.

Так, если работа под угрозой короткого замыкания для силового трансформатора напряжения недопустима из-за риска аварии, то для обычного преобразователя тока этот режим функционирования считается нормальным и безопасным. Хотя, конечно, есть у таких трансформаторов и свои угрозы, для предотвращения которых предусматриваются специальные средства защиты.

Принцип работы

Электромагнитная индукция является базовым принципом, на котором основывается рабочий процесс таких трансформаторов. Как уже отмечалось, основными функциональными элементами выступают магнитный проводник и два уровня обмоток. К первому подается электрический заряд от переменного тока, а второй уровень реализует уже непосредственно рабочую функцию в виде измерения. По мере прохождения тока через витки обмотки происходит индукция.

Далее, по закону электромагнитной индукции, который как раз обуславливает назначение и принцип работы трансформаторов тока, фиксируются рабочие величины на линии. Пользователь с помощью специального оборудования может определить характеристики магнитного потока – следовательно, фиксируются частота и напряжение источника тока. Техническим параметром обследования характеристик работы цепи будет являться скорость произведения замера – это значение не является целевым, но его важно оценивать для понимания эффективности работы самого трансформатора.

Разновидности трансформаторов тока

Выделяют три основные категории преобразователей тока. Наиболее распространены так называемые сухие трансформаторы, у которых первый уровень обмотки вовсе не изолируется от первого. Соответственно, параметры вторичного тока напрямую зависят от показателя коэффициента преобразования.

Также популярны тороидальные модели, конструкция которых предусматривает возможность их установки на кабель или шину. По этой причине вовсе пропадает потребность в первичной обмотке, которой оснащаются типовые трансформаторы тока и напряжения. Назначение и устройство таких моделей определяются их особым принципом работы – в данном случае первичный ток будет протекать по центральному проводнику в корпусе, позволяя вторичной обмотке напрямую фиксировать рабочие показатели. Но в силу разных причин, в том числе связанных с низкой точностью замеров и ненадежностью конструкции, такие модели редко применяются для оценки характеристик тока. Чаще их используют в целях вспомогательного защитного звена на случай короткого замыкания.

Также применяются и высоковольтные трансформаторы – газовые и масляные. Их обычно задействуют в специализированных проектах в промышленности.

Коэффициент трансформации

Для оценки эффективности работы самого трансформатора была введена величина коэффициента преобразования. Его номинальное значение обычно указывается в официальной документации к трансформатору. Данный коэффициент обозначает отношение первичного номинального тока к аналогичному показателю второй обмотки. К примеру, это может быть значение 100/5 А. Оно может резко изменяться в зависимости от количества секций с витками.

Также следует учитывать, что номинальный коэффициент далеко не всегда соответствует фактическому. Отклонение определяется условиями, в которых эксплуатируются трансформаторы тока. Назначение и принцип действия во многом определяют показатели погрешности, но и этот нюанс не является причиной для отказа от учета номинального коэффициента трансформации. Зная величину той же погрешности, пользователь может ее нивелировать посредством специальной электротехнической аппаратуры.

Установка трансформатора тока

Простейшие шинные модели трансформаторов практически не требуют применения специальной техники и даже инструмента. Такое устройство может установить один мастер с помощью специальной зажимной арматуры. Стандартные же конструкции требуют создания фундамента, на котором монтируются несущие стойки. Далее электросваркой крепится каркас, который выступит своего рода электротехническим коробом для заключения необходимой аппаратуры. На заключительном этапе производится монтаж оборудования. Каким будет комплект технического оснащения, определяет назначение трансформатора тока и особенности его будущей эксплуатации. Как минимум интегрируется инфраструктура, требуемая для выполнения замеров характеристик обслуживаемой цепи.

Способы подключения трансформаторов

Для облегчения процедуры соединения проводки с оборудованием производители комплектующих наносят на них маркировку – например, токовые реле и трансформаторы могут обозначаться ТАа, ТА1, КА1 и т. д. Благодаря такой маркировке обслуживающий персонал сможет быстро и безошибочно произвести сопряжение между элементами, которыми оснащается трансформатор тока. Устройство, назначение и принцип действия установки в данном случае тесно взаимосвязаны и оказывают влияние на способ подключения, но при этом немалое влияние на характер технической реализации системы преобразования оказывает и обслуживаемая сеть как таковая. Например, трехфазные линии с изолированной нейтралью допускают установку трансформаторов лишь на двух фазах. Такая особенность обусловлена тем, что сети с диапазоном 6 -35 кВ не имеют нулевого провода.

Поверка трансформаторов

Комплекс поверочных мероприятий состоит из нескольких операций. В первую очередь это визуальный осмотр объекта, в ходе которого оценивается целостность конструкции, корректность тех же маркировок, соответствие паспортным данным и т. д. Затем производится размагничивание оборудования – например путем плавного увеличения тока на обмотке первого уровня. После этого значение тока плавно снижается до нуля.

Далее подготавливаются основные поверочные действия, которым будут подвержены измерительные трансформаторы тока. Назначение и принцип действия важно учитывать при такой подготовке, поскольку уровень нагрузки и другие эксплуатационные факторы обуславливают разные величины погрешностей в регистрации характеристик рабочей среды. Сама же поверка предусматривает оценку соответствия полярности клемм обмоток нормативным параметрам, а также фиксацию погрешностей с последующей их сверкой со значениями, указанными в паспорте агрегата.

Безопасность при эксплуатации трансформатора

Главные опасности в эксплуатации трансформаторов тока связаны с качеством выполнения обмоток. Важно учитывать, что под слоями витков работает металлическая основа, которая в оголенном виде может представлять немалую угрозу для персонала. Поэтому составляется график обслуживания, в соответствии с которым регулярно проверяются трансформаторы тока. Назначение и принцип действия в данном случае могут быть ориентированы и на преобразование напряжения, и на измерение тока. В обоих случаях обслуживающий персонал должен тщательно следить за состоянием обмоток. В качестве мер предохранения в рабочую конструкцию вводятся шунтирующие закоротки, а также поддерживается заземление выводов обмотки.

Заключение

По мере повышения эксплуатационных нагрузок на линии электропроводки заметно понижается рабочий ресурс обслуживающих станций. Несмотря на то что назначение трансформатора тока не связано с преобразованием высокого напряжения, такое оборудование также подвергается серьезному износу. В целях повышения эксплуатационного ресурса таких установок производители используют более технологичные материалы и для электромагнитной оснастки, и для выполнений той же обмотки. Вместе с этим совершенствуется оборудование на измерительных реле, в результате чего минимизируется и коэффициент погрешности замеров.

Что такое трансформатор тока и его назначение

Функционирование релейной защиты и учет электрической энергии в высоковольтных сетях не обходится без трансформаторов тока. Это простое электроэнергетическое оборудование, которое поставляется на рынок в различных вариантах исполнения. В статье разберемся, что такое трансформатор тока, принцип работы, какие разновидности существуют, общее об установке и эксплуатации.

Содержание

1. Определение
2. Принцип работы
3. Конструктивные элементы
4. Принципиальная схема и векторная диаграмма
5. Разновидности ТТ
6. По назначению
7. По напряжению и току
8. Коэффициент трансформации (КТ)
9. По роду и способу установки
10. Параметры и характеристики
11. Подключение и эксплуатация оборудования
12. Заключение

Определение

В современной электроэнергетике существует достаточное количество литературы, которое посвящено этому вопросу. Практически в каждом учебном пособии дается следующее определение:

Трансформатор тока – это измерительный преобразователь, который при нормальных условиях работы, вторичный ток практически пропорционален первичному. При правильной схеме подключения сдвинут относительно него по фазе на угол, приближенный к нулю.

На основании определения следует, что ТТ служат преобразователями, которые позволяют эксплуатировать приборы учета или реле для защиты оборудования.

Принцип работы

Для ответа на вопрос «что такое трансформатор тока?» разберемся с устройством, принципиальной схемой, векторной диаграммой энергетического оборудования.

Вверх

Конструктивные элементы

Основными конструктивными элементами электромагнитного ТТ является первичная и вторичная обмотка, магнитная система, изоляция, корпус. Функционирование определяется следующим:

1. Через первичную обмотку подается ток более высокого напряжения или силы, который попадает в магнитную систему.
2. Комплект элементов определенной геометрической формы из ферромагнитного материала создает магнитное поле, которое трансформирует ток, приводит к номинальному значению вторичной обмотки.
3. Изоляция в этом процессе выполняет функцию защиты от замыканий между металлическими частями ТТ, которые находятся под разницей потенциалов между собой и заземленными элементами.
4. К вторичной обмотке подключается оборудование для защиты и контроля или приборы учета.

ТТ изготавливают в виде однофазных трансформаторов. Законченность изделия формирует корпус, где указываются эксплуатационные характеристики.

Принципиальная схема и векторная диаграмма

Чтобы определить, что такое трансформатор тока и зачем он нужен, необходимо изучить принципиальную схему.

Основные элементы показаны: 1) первичная обмотка; 2) вторичная; 3) магнитопровод. Первичная обмотка устанавливается в рассечку высоковольтного токопровода. Ко вторичной присоединяются приборы. Между цепями нет связи, они изолированы друг от друга. Для понижения величины число витков вторичной обмотки обязано быть больше первичной. Пропорциональное изменение определяется правилом Ленца.

Векторная диаграмма трансформатора представлена ниже:

Рисунок демонстрирует соотношение между основными техническими характеристиками (I, U, R).

Разновидности ТТ

Изделия отличаются по ряду существенных показателей и параметров. К примеру, по принципу преобразования энергетическое оборудование делится на электромагнитные и оптико-электронные. Это не единственная классификация, ознакомьтесь с другими.

По назначению

Трансформаторы тока выполняют две технические функции: измерение и защита. Модели для измерений предназначены для передачи данных приборам учета (ПУ). Они размещаются в высоковольтных цепях или с большой силой тока, где невозможно подключение счетчиков напрямую. Ко второй обмотке таким же образом подключаются ваттметры, амперметры. Изделие обеспечивает:

• преобразование тока до приемлемых, эксплуатационных величин для измерения показаний стандартными ПУ;
• изолирование приборов для безопасного выполнения работ обслуживающим персоналом.

ТТ для защиты предназначены для получения/передачи измерительной информации к реле или системе управления. Приборы помогают:

• преобразовать характеристику высокого напряжения в низкую, приемлемую для запитывания приборов;
• изолирование реле, куда персонал производит обслуживание оборудования.

Электрооборудование для защиты применяется для работы в статических и динамических режимах сети.

По напряжению и току

Изделия разделены на те, которые преобразовывают ток в ток или в напряжение. Отдельные физические свойства трансформирует первичную величину в неэлектрическую – в световой поток. Изделия по уровню напряжения ТТ делятся до 1000 В и свыше 1000 В.

Коэффициент трансформации (КТ)

Под КТ подразумевается величина, которая получается отношением номинального первичного тока ко вторичному. Модели подразделяются:

• с одним КТ;
• с несколькими КТ.

Регулирование с несколькими КТ осуществляется через корректировку числа витков или использования ряда вторичных обмоток. По ступеням трансформации выделяются модели одноступенчатые, каскадные или с несколькими ступенями.

По роду и способу установки

Разновидность по типу монтажа классифицирует ТТ на категории: для эксплуатации на открытом воздухе, для закрытых помещений, для встраивания в электрооборудование. По способу выделяются проходные, опорные, встраиваемые. Для функционирования оборудования между первичной и вторичной обмоткой располагается изоляция. Ее производят из твердых (фарфора), вязких (заливочные компаунды) или комбинированных (бумажно-масляная) материалов.

Параметры и характеристики

Основными физико-техническими показателями трансформаторов тока считаются:

1. Номинальное напряжение. Линейное напряжение, при котором функционирует ТТ.
2. Номинальный первичный ток. Характеристика определена номинальной величиной, при которой предусмотрен нормальный режим работы оборудования.
3. Номинальный ток вторичной обмотки. Параметр равен 1 или 5 А. Один ампер допускается только для изделия с первичной обмоткой до 4000 А.
4. Вторичная нагрузка. Соответствует характеристике полного сопротивления внешней вторичной цепи.
5. Коэффициент трансформации. Как отмечалось ранее, показатель равен соотношению токовых цепей.
6. Стойкость к механическим и тепловым воздействиям. Определяется током электродинамической и термической стойкости.
7. Механическая устойчивость. Задается климатическими нормами, задается давлением ветра со скоростью до 40 метров в секунду на поверхность ТТ.

При проектировании учитываются и прочие требования, в том числе тип зажимов, вывода первичной обмотки, наличие маслорасширителя и указателей, приспособлений для подъема, надписи безопасности.

Подключение и эксплуатация оборудования

Трансформаторы с установкой на шинах не требуют специального инструмента или техники. Прибор ставится с использованием крепежных зажимов. Стационарное оборудование закрепляется сваркой на несущие стойки или фундамент. Комплектация зависит от назначения и особенностей эксплуатации. Для упрощения процесса подключения изготовители маркируют комплектующие буквенными и цифровыми обозначениями.

Перед установкой важно провести осмотр и оценку всей конструкции. После определяется погрешность через функциональную диагностику. Аварийным режимом признается режим ТТ с разомкнутой вторичной цепью. В случае замены оборудования обмотку предварительно закорачивают.

Заключение

В этой статье мы изучили, что такое трансформатор тока, основные характеристики, разновидности правила эксплуатации и установки. Чтобы углубиться в тематику, изучить вопросы по ТТ, рекомендуем найти книгу:

• В.В. Афанасьева «Трансформаторы тока»;
• А.Л. Гуртовцева «Измерительные электромагнитные и оптические трансформаторы и преобразователи тока».

Не забываем подписываться на новые публикации по вопросам оборудования, трендов и инноваций в энергетике.

Трансформаторы тока разъемные на номинальное напряжение 0,66 кВ ТРП

ОПИСАНИЕ ТИПА СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ Трансформаторы тока разъемные на номинальное напряжение 0,66 кВ типа ТРП Назначение средства измерений

Трансформаторы тока разъемные на номинальное напряжение 0,66 кВ типа ТРП (далее

— трансформаторы тока) предназначены для преобразования переменного тока в электрических сетях напряжением до 660 В частотой 50 Гц, контроля и передачи сигнала измерительной информации приборам измерения, защиты, автоматики, сигнализации и управления.

Подробное описание

Принцип действия трансформаторов тока заключается в преобразовании переменного тока промышленной частоты в переменный ток для измерения с помощью стандартных измерительных приборов, а также обеспечения гальванического разделения измерительных приборов от цепи высокого напряжения.

Конструкция трансформаторов тока представляет собой кольцевой магнитопровод, заключенный в пластмассовый изолирующий корпус. Корпус и сердечник трансформаторов тока являются разъемными и соединяются при помощи крепежных винтов.

В качестве первичной обмотки используется шина или кабель, устанавливаемый в окне магнитопровода трансформаторного тока.

Трансформаторы тока являются:

—    по принципу конструкции — разъемные;

—    по виду изоляции — в пластиковом корпусе;

—    по числу ступеней трансформации — одноступенчатые;

—    по числу вторичных обмоток — с одной вторичной обмоткой;

—    по назначению вторичных обмоток — для измерения и учета;

—    по числу коэффициентов трансформации — с одним коэффициентом трансформации.

Изготавливаются пять модификаций трансформаторов тока, рассчитанные на различные диапазоны первичных токов и отличающиеся габаритными размерами.

Трансформаторы неремонтопригодны.

Трансформаторы тока пломбируются специальным невосстанавливаемым лейблом, разрушающимся при попытке вскрыть корпус трансформатора, с нанесением на него повери-тельного клейма. Внешний вид трансформатора тока показан на рисунке 1.

Таблица 1

Наименование параметра	Модификация
	ТРП-23 ТРП-58 ТРП-88 ТРП-812 ТРП-816
Номинальное напряжение ином, кВ	0,66
Наибольшее рабочее напряжение, кВ	0,72
Номинальный первичный ток /1ном, А	200; 250; 300; 400;	250; 300; 400; 500; 600; 750; 800; 1000	250;300; 400;500; 600;750; 800;1000	500; 600; 750; 800; 1000; 1200; 1250; 1500	1000; 1250; 1500; 2000; 2500; 3000; 4000; 5000
Номинальный вторичный ток /2ном, А	5
Номинальная частота напряжения сети /ном, Гц	50
Номинальная вторичная нагрузка £2ном с индуктивно-активным коэффициентом мощности cos j2 = 0,8, В-А	1,5; 2,5	1; 1,5; 2,5; 3,0; 5,0	1; 1,5; 2,5; 3,0; 5,0	2,5; 3,0; 5,0; 6,0; 7,5	10; 15; 20
Класс точности для измерений	0,5
Номинальный коэффициент безопасности приборов вторичной обмотки для измерений, ^Бном	5
Испытательное одноминутное напряжение частотой 50 Гц, кВ	3
Степень защиты по ГОСТ 14254-96	IP20
Масса, кг, не более	0,75	0,9	1,05	1,25	4,3
Габаритные размеры (ГхШ*В), мм	68x89x115	68x115x150	68x145x150	68x145x190	68x186x245
Климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69	УХЛ3

Пределы допускаемой токовой и угловой погрешности приведены в таблице 2.

Класс точности	Первичный ток, % от номинального значения	Предел допускаемой погрешности			Предел вторичной нагрузки, % от номинального значения
		токовой, %	угловой
	5	± 1,5	± 90′	± 2,7 срад
0,5	20	± 0,75	± 45′	± 1,35 срад	25-100
	100-120	± 0,5	± 30′	± 0,9 срад

Средняя наработка до отказа не менее — 142 000 часов.

Средний срок службы трансформаторов — 25 лет.

Утвержденный тип

Знак утверждения типа наносится на табличку на корпусе трансформаторов тока со стойким к истиранию покрытием и на титульный лист Руководства по эксплуатации и паспорт ITT.TRP.002.1 типографским способом.

Комплект

Наименование Трансформатор тока разъемный, шт.

Винт крепежный с гайкой, шт.

Винт монтажный, шт.

Гайка, шт.    —

Пластиковый колпачок, шт.    2

Лапка крепежная, шт.    2

Пластина крепежная, шт.    1    —    —    —    —

Руководство по эксплуатации и    1    1    1    1    1

паспорт, экз.

Информация о поверке

осуществляется по документу ГОСТ 8.217-2003 Государственная система обеспечения единства измерений. Трансформаторы тока. Методика поверки.

Основное поверочное оборудование:

—    трансформатор тока измерительный лабораторный ТТИ-5000.5, КТ 0,05;

—    прибор сравнения КТ-01;

—    нагрузочное устройство НТТ 50.5;

—    регулируемый источник тока РИТ-5000.

Методы измерений

Сведения о методиках (методах) измерений изложены в разделе 5 Руководства по эксплуатации и паспорта «Трансформаторы тока разъемные на номинальное напряжение 0,66кВ типа ТРП».

ТРП-23

1

2

2

ТРП-58

1

2

8

8

8

4

ТРП-88

1

2

8

8

8

4

ТРП-812

1

2

8

8

8

4

ТРП-816

1

2

8

8

8

4

Нормативные документы, устанавливающие требования к трансформаторам тока разъемным типа ТРП

1    ГОСТ 7746-2001 Трансформаторы тока. Общие технические условия

2    ГОСТ 8.217-2003 Государственная система обеспечения единства измерений. Трансформаторы тока. Методика поверки

3    ГОСТ 8.550-86 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственный специальный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений коэффициента и угла масштабного преобразования синусоидального тока

4    TRP-DIXSEN-001TT-2012 Трансформаторы тока разъемные на номинальное напряжение 0,66 кВ типа ТРП. Технические требования

Рекомендации

Выполнение государственных учетных операций, осуществление торговых и товарообменных операций.

Трансформаторы тока

Трансформаторы тока site templates free download

Трансформаторы тока

ТФЗМ, ТФУМ, ТФРМ

Трансформаторы тока предназначены для передачи сигнала измерительной информации приборам измерения, защиты, автоматики, сигнализации и управления в электрических цепях переменного тока частоты 50 или 60 Гц.

Климатическое исполнение У, ХЛ и Т категории размещения 1 по ГОСТ 15150.

Основными потребителями трансформаторов являются предприятия и организации по генерированию, передачи и потребления электрической энергии, в том числе атомные элек-тростанции (класс безопасности — 4 Н, согласно НП 306.2.141-2008).

Трансформаторы изготавливаются с несколькими вторичными обмотками для измерения и несколькими вторичными обмотками для защиты, с одним или несколькими коэффициентами трансформации, которые получаются путем изменения числа витков первичной или вторичной обмотки.

В зависимости от технического задания трансформаторы могут быть изготовлены с фарфоровой покрышкой белого, коричневого или другого цвета.

По согласованию с заказчиком трансформаторы тока могут быть изготовлены с вторичными обмотками для защиты в классах PR, PX, PXR, TPX, TPY, TPZ.

Основные параметры

Наименование	Номинальное напряжение, кВ	Наивысшее напряжение оборудования, кВ	Номинальный первичный ток, А	Номинальный вторичный ток, А
ТФЗМ	33, 35, 66, 110, 132, 150, 220, 330, 500	52, 72,5, 123, 145, 170, 245, 362, 550	від 15 до 4000	1; 5
ТФУМ	330	362	500-1000-2000	1; 5
ТФРМ	330, 500, 750, 1150	362, 550, 800, 1200	від 1000 до 4000	1

АДРЕС

Местонахождение юридического лица: Украина, 01103, г.

. Киев,

                   Печерский район, ул. Драгомирова Михаила, д. 4, офис 123

    Фактический, почтовый адрес: Украина, 84105, Донецкая обл.,

              м. Славянск, ул. Краматорская д.81

Тел./факс +38 (0626) 66-80-05, 66-80-07
+38(050)389-63-93, +38(050)258-37-31
E-mail: [email protected], [email protected], [email protected]

трансформатор тока купить трансформаторы тока трансформаторы тока гост поверка трансформаторов тока гост трансформаторы тока трансформатор постоянного тока выбор трансформаторов тока измерительные трансформаторы тока трансформатор тока купить трансформатор тока измерительный купить трансформатор тока трансформаторы тока измерительные трансформатор тока это трансформаторы тока купить измерительный трансформатор тока трансформаторы тока расчет трансформатора тока класс трансформатора тока трансформаторы тока иэк номинальный ток трансформатора иэк трансформаторы тока устройство трансформатора тока подключение трансформаторов тока замена трансформаторов тока установка трансформаторов тока трансформатор переменного тока трансформатор тока цена расчет тока трансформатора подключение трансформатора тока разъемные трансформаторы тока трансформатор тока шинный ток кз трансформатора трансформатор тока проходной трансформатор тока фото выбор трансформатора тока тти трансформаторы тока трансформаторы тока разъемные шинный трансформатор тока проверка трансформаторов тока расчет трансформаторов тока ток намагничивания трансформатора типы трансформаторов тока маркировка трансформаторов тока трансформаторы тока цена виды трансформаторов тока трансформатор тока схема трансформаторы тока защитные схема трансформатора тока трансформатор тока уго схема трансформатор тока трансформаторы тока назначение пусковой ток трансформатора уго трансформатор тока завод трансформаторов тока защитные трансформаторы тока проходной трансформатор тока трансформатор тока иэк трансформатор тока определение трансформатор тока разъемный трансформатор тока опорный трансформатор тока назначение определение трансформатор тока трансформатор тока ттн номиналы трансформаторов тока abb трансформаторы тока назначение трансформатор тока тол трансформаторы тока ттн трансформатор тока тпл трансформатор тока трансформаторы тока тол иэк трансформатор тока трансформаторы тока iek трансформатор тока тпл разъемный трансформатор тока опорный трансформатор тока понижающий трансформатор тока трансформатор тока косгу назначение трансформаторов тока трехфазный трансформатор тока оптический трансформатор тока трансформатора тока abb трансформатор тока трансформатор тока трехфазный трансформатор тока оптический трансформаторов тока назначение трансформатора тока классификация трансформаторов тока трансформаторы постоянного тока топ трансформатор тока косгу трансформатор тока тшп трансформатор тока трансформатор тока топ трансформаторов тока назначение трансформаторы тока каталог самарские трансформаторы тока вах трансформатора тока заземление трансформаторов тока трансформаторы тока самарские ток хх трансформатора трансформаторы тока пуэ трансформаторы тока высоковольтные пуэ трансформаторы тока

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ

 

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

 

Трансформаторы тока служат для преобразования тока любого значения и напряжения в ток, удобный для измерения стандартными приборами (5 А), питания токовых обмоток реле, отключающих устройств, а также для изолирования приборов и обслуживающего персонала от высокого напряжения.

Трансформатор тока имеет замкнутый магнитопровод 2 и две обмотки − первичную 1 и вторичную 3 (рис. 5.1). Первичная обмотка вклю­чается последовательно в цепь измеряемого тока I₁, ко вторичной обмотке присоединяются измерительные приборы, обтекаемые током I₂.

 

 

Рис. 5.1. Схема включения трансформатора тока:

1 – первичная обмотка; 2 – магнитопровод; 3 – вторичная обмотка

 

Трансформатор тока характеризуется номинальным коэффициентом трансформации

К₁=I_1ном / I_2ном.,

где I_1ном и I_2ном.− номинальные значения первичного и вторичного тока соответственно.

Значения номинального вторичного тока приняты равными 5 и 1 А. Коэффициент трансформации трансформаторов тока не является стро­го постоянной величиной и может отличаться от номинального значения вследствие погрешности, обусловленной наличием тока намагничивания.

Токовая погрешность определяется по выражению

.

Погрешность трансформатора тока зависит от его конструктивных осо­бенностей: сечения магнитопровода, магнитной проницаемости материала магнитопровода, средней длины магнитного пути, значения I₁w₁. В зависи­мости от предъявляемых требований выпускаются трансформаторы тока с классами точности 0,2; 0,5; 1; 3; 10 (Д, Р, З).

Указанные цифры представляют со­бой токовую погрешность в процентах номинального тока при нагрузке первичной обмотки током 100 − 120% для первых трех классов и 50 − 120% для двух последних. Для трансформаторов тока классов точности 0,2; 0,5 и 1 нормируется также угловая погрешность.

Погрешность трансформатора тока зависит от вторичной нагрузки (со­противления приборов, проводов, контактов) и от кратности первичного тока по отношению к номинальному. Увеличение нагрузки и кратности тока приводит к увеличению погрешности.

При первичных токах, значительно меньших номинального, погреш­ность трансформатора тока также возрастает.

На рис. 5.2 представлены схемы соединений вторичных обмоток трансформаторов тока.

а)	б)	в)

 

Рис. 5.2. Схемы соединений вторичных обмоток трансформаторов тока:

а – звездой; б – треугольником; в – на сумму трех фаз

 

Трансформаторы тока класса 0,2 применяются для присоединения точных лабораторных приборов, класса 0,5 − для присоединения счетчиков денежного расчета, класса 1 − для всех технических измерительных прибо­ров, классов 3 и 10 − для релейной защиты.

Кроме рассмотренных классов выпускаются также трансформаторы то­ка со вторичными обмотками типов Д (для дифференциальной защиты), 3 (для земляной защиты), Р (для прочих релейных защит).

Токовые цепи измерительных приборов и реле имеют малое сопротив­ление, поэтому трансформатор тока нормально работает в режиме, близ­ком к режиму короткого замыкания. Если разомкнуть вторичную обмотку, магнитный поток в магнитопроводе резко возрастет, так как он будет определяться только МДС первичной обмотки. В этом режиме магнитопровод может нагреться до недопустимой температуры, а на вторичной разомкнутой обмотке по­явится высокое напряжение, достигающее в некоторых случаях десятков киловольт.

Из-за указанных явлений не разрешается размыкать вторичную обмот­ку трансформатора тока при протекании тока в первичной обмотке. При необходимости замены измерительного прибора или реле предварительно замыкается накоротко вторичная обмотка трансформатора тока (или шун­тируется обмотка реле, прибора).

При монтаже распределительных устройств напряжением 6 – 10 кВ применяют трансформаторы тока с литой и фарфоровой изоляцией, а при напряжении до 1000 В – с литой, хлопчатобумажной и фарфоровой изоляцией.

Измерительные трансформаторы тока изготовляют с номинальным вторичным током 1 и 5 А и первичным от 5 до 5000 А. Они допускают длительную токовую перегрузку, равную 110 % номинальной при условии, что превышение допустимой температуры подводящих шин не более 45 °С.

 

КОНСТРУКЦИИ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА

 

Трансформаторы тока для внутренней установки до 35 кВ имеют ли­тую эпоксидную изоляцию. По типу первичной обмотки различают катушечные (на напряжение до 3 кВ включительно), одновитковые и многовитковые трансформаторы.

Трансформаторы тока для электроустановок напряжением до 1000 В показаны на рис. 5.3, а, б, в (катушечный, шинный ТШ-0,5 и шинный с литой изоляцией ТШЛ-0,5). В шинных трансформато­рах тока в качестве первичной обмотки используют шину, пропус­каемую через окно 5 сердечника трансформатора тока, на кото­рый намотана вторичная обмотка.

 

 

Рис. 5.3. Трансформаторы тока на напряжение до 1000 В:

а – катушечный; б, в – шинные ТШ-0,5 и ТШЛ-0,5

1 – каркас; 2, 4 – зажимы вторичнойи первичной обмоток;

3 – защитный кожух; 5 – окно

 

Проходные трансформаторы тока для внутренней установки на напряжение 10 кВ выполняют многовитковыми, одновитковыми и шинными с фарфоровой и пластмассовой (литой) изоляцией (рис.5.4,а-в).

 

 

Рис. 5.4. Трансформаторы тока на напряжение 10 кВ с литой изоляцией:

а – многовитковый ТПЛ-10; б – одновитковый ТПОЛ – 10; в – шинный ТПШЛ-10

1,2 – зажимы первичной и вторичной обмоток; 3 – литая изоляция;

4 – установочный угольник; 5 – сердечник

На рис. 5.5, а схематично показано выполнение магнитопроводов и об­моток, а на рис.5.5, б − внешний вид трансформатора тока ТПОЛ-20 (проходной, одновитковый, с литой изоляцией на 20 кВ). В этих трансфор­маторах токоведущий стержень, проходящий через «окна» двух магнито­проводов, является одним витком первичной обмотки. Одновитковые трансформаторы тока изготовляются на первичные токи 600 А и более; при меньших токах МДС первичной обмотки I₁w₁окажется недостаточ­ной для работы с необходимым классом точности. Трансформатор ТПОЛ-20 имеет два магнитопровода, на каждый из которых намотана своя вторичная обмотка. Классы точности этих трансформаторов тока 0,5; 3 и 10 Р. Магнитопроводы вместе с обмотками заливаются компаундом на основе эпоксидной смолы, который после затвердения образует монолитную массу. Такие трансформаторы тока имеют значительно меньшие раз­меры, чем трансформаторы с фарфоровой изоляцией, выпускавшиеся ра­нее, и обладают высокой электродинамической стойкостью.

 

а) принципиальное расположение магнитопроводов с обмотками

б)конструкция

 

Рис. 5.5. Трансформатор тока ТПОЛ-20:

1 – вывод первичной обмотки; 2 − эпоксидная изоляция;

3 − выводы вторичной обмотки

 

Рассматриваемый трансформатор тока в распределительном устрой­стве выполняет одновременно роль проходного изолятора.

При токах, меньших 600 А, применяются многовитковые трансформа­торы тока ТПЛ, у которых первичная обмотка 3 состоит из нескольких витков, количество которых определяется необходимой МДС (рис. 5.6).

Трансформатор тока ТПФ-10 (рис. 5.7) − это проходной трансформатор с фарфоровой изоляцией на номинальное напряжение 10 кВ, который состоит из одного или двух сердечников 1, охватывающих фарфоровые изоляторы 2. Вторичная обмотка 3 (одно- или двухкатушечная) надета на стержень сердечника. Первичная обмотка 4 состоит из нескольких витков круглого изолированного провода или ленточной меди, продетой через отверстия изоляторов. Начало Л₁ и конец Л₂ первичных обмоток приварены к медным контактным пластинам 5, выведенным наружу через прямоугольные отверстия в тор­цовых крышках 6 трансформатора. На фланце 8 укреплены изоли­рованные колодки 9, на которые через изоляционные втулки выведены начало И₁ и конец И₂ вторичных обмоток и болт заземления 11. По углам фланца расположены отверстия 10 для крепления трансформатора. Для защиты обмоток трансформатора от механических повреждений служит прямоугольный кожух 7.

 

Рис. 5.6. Трансформатор тока ТПЛ-10 с двумя магнитопроводами:

1 − магнитопровод; 2 − вторич­ная обмотка; 3 − первичная об­мотка;

4 − вывод первичной обмотки; 5 − литой эпоксидный корпус

 

 

Рис. 5.7. Трансформатор тока ТПФ-10

 

Трансформаторы тока ТЗЛ нулевой последовательности с литой изоляцией и ТЗ с хлопчатобумаж­ной служат для питания схем защиты от замыканий на землю в кабельных линиях. В нормальных условиях суммарный магнитный поток этих трансформаторов, вызванный токами, проходящими по каждой фазе кабеля, равен нулю, поэтому во вторичной обмотке трансформатора ток отсутствует. Если произойдет замыкание на землю одной из фаз защищаемой установки или участка сети или нару­шится равномерность загрузки по фазам, суммарный магнитный поток не будет равен нулю и вызовет ток во вторичной обмотке.

Трансформатор ТЗЛ состоит из сердечника с катушками двухсекционной обмотки, надетыми на него и залитыми эпоксидным компаундом, который является изолирующим материалом, защищающим обмотки от механических повреждений. Первичной обмоткой этих трансформаторов служит кабель. Для удобства монтажа трансформаторы нулевой последовательности изготовляют разъемными − ТЗРЛ (рис. 5.8) и ТЗР.

 

 

Рис. 5.8. Трансформатор нулевой последовательности ТЗРЛ

 

Трансформаторы тока ТКБ служат для питания отключающих обмоток приводов и состоят из шихтованного сердечника, на боковых стержнях которого надеты первичная и вторичная обмотки. Начало и конец обмоток выведены на щиток, укрепленный на верхней части магнитопровода. Особенностью трансформаторов тока ТКБ являются быстрое насыщение железа и стабильность вторичного тока. В трансформаторах ТКБ тропического исполнения сердечник с обмотками залит эпоксидным компаундом.

Трансформаторы ТКЛ и ТШЛ с литой изоляцией, заменяющие трансформаторы ТК (катушечные) и ТШ (шинные) с хлопчатобумажной изоляцией, применяются для измерения тока и питания схем защиты в сетях напряжением до 660 В, частотой 50 Гц при температуре от +35 до — 40 °С и выпускаются на токи до 1500 А с классом точности 0,5 и 1. Длительно допустимый ток этих трансформаторов − 110 % номинального, температура обмоток не должна превышать 100 °С, номинальная нагрузка трансформаторов в зависимости от их типа колеблется от 0,1 до 1,2 Ом.

В комплектных распределительных устройствах применяются опорно-проходные трансформаторы тока ТЛМ-10, ТПЛК-10, конструктивно совмещенные с одним из штепсельных разъемов первичной цепи ячейки КРУ.

На большие номинальные первичные токи применяются трансформа­торы тока, у которых роль первичной обмотки выполняет шина, проходя­щая внутри трансформатора. На рис. 5.9 показан трансформатор тока ТШЛ-20 (шинный, с литой изоляцией, на 20 кВ и токи 6000— 18000 А).

 

 

Рис. 5.9. Трансформатор тока ТШЛ-20:

1 − магнитопровод класса 0,5; 2 − магнитопровод класса Р; 3 − литой эпоксидный блок;

4 − корпус; 5 − коробка выводов вторичных обмоток; 6 − токоведушая шина

 

Эти трансформаторы представляют собой кольцеобразный эпоксидный блок с залитым в нем магнитопроводом и вторичными обмотками. Первичной обмоткой является шина токопровода. В изоляционный блок залито экра­нирующее силуминовое кольцо, электрически соединенное с шиной с помощью пружины. Электродинамическая стойкость таких трансформаторов тока определяется устойчивостью шинной конструкции.

В комплектных токопроводах применяются трансформаторы тока ТШВ-15, ТШВ-24.

Для наружной установки выпускаются трансформаторы тока опорного типа в фарфоровом корпусе с бумажно-масляной изоляцией типа ТФЗМ (рис. 5.10). В полом фарфоровом изоляторе, заполненном маслом, располо­жены обмотки и магнитопровод трансформатора.

 

 

Рис. 5.10. Трансформатор тока ТФЗМ:

1 − маслорасширитель; 2 − переключатель первичной обмотки; 3 −ввод Л₁; 4 − крышка;

5 − влагопоглотитель; 6 − ввод Л₂; 7 − маслоуказатель; 8 − первичная обмотка;

9 − фарфо­ровая покрышка; 10 − магнитопровод с вторичной обмоткой;

11 − масло; 12 − коробка выводов вторичных обмоток; 13 − цоколь

 

Конструктивно первич­ная и вторичная обмотки напоминают два звена цепи (буква З в обозначении типа). Первичная обмотка состоит из двух секций, которые с помощью переключателя 2 могут быть соединены последовательно (по­ложение I) или параллельно (положение II), чем достигается изменение номинального коэффициента трансформации в отношении 1:2. На фарфоровой покрышке установлен металлический маслорасширитель 1, воспри­нимающий колебания уровня масла. Силикагелевый влагопоглотитель 5 предназначен для поглощения влаги наружного воздуха, с которым сооб­щается внутренняя полость маслорасширителя. Обмотки и фарфоровая покрышка крепятся на стальном цоколе 13. Коробка вторичных выводов 12 герметизирована. Снизу к ней крепится кабельная муфта, в которой раз­делан кабель вторичных цепей.

Трансформаторы тока ТФНД на 220 кВ имеют фарфоровый корпус 3, установленный на тележке 4, снабженный металлическим колпаком-расширителем 1 с масломерной трубкой 2. Сбоку на тележке 4 размещена коробка 5 выводов вторичной обмотки.

 

 

Трансформаторы ТФЗМ имеют один магнитопровод с обмоткой клас­са 0,5 и два-три магнитопровода с обмотками для релейной защиты. Чем выше напряжение, тем труднее осуществить изоляцию первичной обмотки, поэтому на напряжение 330 кВ и более изготовляются трансформаторы тока каскадного типа. Наличие двух каскадов трансформации (двух магнитопроводов с обмотками) позволяет выполнить изоляцию обмоток каждой ступени не на полное напряжение, а на половину его.

 

 

Рис.5.11. Опорный трансформатор тока ТФНД-220 наружной установки:

1 – колпак-расширитель; 2 –масломерная трубка; 3 – фарфоровый корпус; 4 – тележка;

5 – коробка выводов вторичной обмотки

 

В установках 330 кВ и более применяются каскадные трансформаторы тока ТФРМ с рымовидной обмоткой, расположенной внутри фарфорового изолятора, заполненного трансформаторным маслом. В таких трансфор­маторах четыре-пять вторичных обмоток на классы точности 0,2; 0,5 и Р. Встроенные трансформаторы тока применяются в установках 35 кВ и более. В вводы высокого напряжения масляных выключателей и силовых трансформаторов встраиваются магнитопроводы со вторичными обмот­ками. Первичной обмоткой является токоведущий стержень ввода. При небольших первичных токах класс точности этих трансформаторов тока 3 или 10. При первичных токах 1000 — 2000 А воз­можна работа в классе точности 0,5. Вторичные обмотки встроенных трансформаторов тока имеют отпайки, позволяющие регулировать коэф­фициент трансформации в соответствии с первичным током. Для встраива­ния в масляные выключатели применяются трансформаторы тока серий ТВ, ТВС, ТВУ. Каждому типу масляного бакового выключателя соответ­ствует определенный тип трансформатора тока, паспортные данные ко­торых приводятся в каталогах выключателей и в справочниках. Для встраивания в силовые трансформаторы или автотрансформаторы приме­няются трансформаторы тока серии ТВТ.

Кроме рассмотренных типов трансформаторов тока выпускаются спе­циальные конструкции для релейных защит: трансформаторы тока нуле­вой последовательности ТНП, ТНПШ, ТЗ, ТЗЛ; быстронасыщающиеся трансформаторы ТКБ; трансформаторы для поперечной дифференциальной защиты генераторов ТШЛО.

Чем выше напряжение, тем труднее изолировать первичную обмотку ВН от вторичной, измерительной обмотки трансформаторов. Каскадные измерительные трансформаторы на 500, 750 и 1150 кВ сложны в изгото­влении и дороги, поэтому взамен их разработаны принципиально новые оптико-электронные трансформаторы (ОЭТ). В них измеряемый сигнал (ток, напряжение) преобразуется в световой поток, который изменяется по определенному закону и передается в приемное устройство, расположенное на заземленном элементе. Затем световой поток преобразуется в электри­ческий сигнал, воспринимаемый измерительными приборами (рис. 5.12).

Таким образом, передающее устройство, находящееся под высоким напря­жением, и приемное устройство, соединенное с землей, связаны между со­бой только пучком света.

Световой поток передается внутри полого изолятора по трубе с зер­кальными стенками или по диэлектрическим стержневым и волоконным световодам, которые изготовляются из специального оптического стекла с изолирующей оболочкой. Передающее устройство ОЭТ может быть основано на различных принципах. В некоторых трансформаторах тока (ОЭТТФ) используется эффект Фарадея (рис. 5.13).

 

 

Рис. 5.12. Структурная схема оптико-электронно­го трансформатора тока:

1 − первичный преобразова­тель; 2 − светодиод; 3 − оп­тическая система; 4 − свето­вод;

5 − фоточувствительный прибор; 6 − усилитель; 7 − измерительный прибор

 

Рис. 5.13. Функциональная схема оптико-электронного трансформатора тока ОЭТТФ:

1 – головка ВН; 2 – токопровод; 3 – поляризатор; 4 – оптически активное вещества;

5 – анализаторы; 6 – изолирующая колонка; 7 – световод; 8 – источник света;

9 – фотоприемник; 10 – основание; 11 – усилитель

 

В основании 10 на по­тенциале земли находятся источник света 8, два фотоприемника 9, вклю­ченных по дифференциальной схеме в цепь усилителя 11, к которому при­соединяются измерительные приборы. В головке ВН 1 размещены две ячейки Фарадея и токопровод измеряемого тока 2. Ячейки Фарадея со­стоят из поляризаторов 3, оптически активного вещества (кварц, тяжелое стекло) 4 и анализаторов 5. Пучок поляризованного света, проходя в опти­чески активном веществе 4, меняет плоскость поляризации на угол, ко­торый зависит от напряженности магнитного поля, т. е. от измеряемого тока. Поворот плоскости поляризации за анализаторами 5 проявляется в виде изменения интенсивности светового потока, падающего на фото­приемник. Световые потоки передаются внутри изолирующей колонки 6 по световодам 7. Фотоприемники преобразуют световой сигнал в электри­ческий, который усиливается в усилителе 11иподается к измерительным приборам. Такие трансформаторы тока универсальны, они предназначены для измерения постоянного, переменного и импульсного тока в установках высокого и сверхвысокого напряжения. Измерительный импульс практиче­ски мгновенно передается к фотоприемникам.

Имеются конструкции трансформаторов тока, в которых передающее устройство состоит из модулятора и светодиода. Световой поток полу­проводникового светодиода зависит от измеряемого тока и его фазы.

Оптико-электронный трансформатор тока с частотной модуляцией (ОЭТТЧ) на 750 кВ и 2000 А имеет четыре оптических канала − один для измерения и три для защиты. Каждый канал связан со своим первичным преобразователем. Канал измерения рассчитан на нормальную работу при токах до 1,2 I_ном, при этом погрешность не превышает ±1%. Каналы за­щиты рассчитаны так, что передают без искажения импульсы при токах до 20 I_ном.

Оптико-электронные измерительные трансформаторы позволяют кон­тролировать не только ток, но и мощность (полную, активную, реактив­ную) установки, сопротивление на ее зажимах, а также моменты перехода мгновенных значений тока и напряжения через нулевое значение.

ОЭТ целесообразно применять в установках 750 кВ и выше, а также для измерения больших токов (20 − 50 кА) при напряжении 10 − 24 кВ, им­пульсных токов и параметров переходных режимов.

 

 

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

 

Трансформаторы напряжения служат для преобразования напряжения установки или участка сети в напряжение, удобное для измерения стандартными приборами, питания защиты, автоматики, телемеханики и сигнализации, а также для изоляции приборов и эксплуатирующего их персонала от высокого напряжения.

Схема включения однофазного трансформатора напряжения показана на рис. 5.14, первичная обмотка включена на напряжение сети U₁, а ко вторичной обмотке (напряжение U₂) присоединены параллельно катушки из­мерительных приборов и реле.

Для безопасности обслуживания один выход вторичной обмотки заземлен. Трансформатор напряжения в отличие от трансформатора тока работает в режиме, близком к холостому ходу, так как сопротивление параллельных катушек приборов и реле большое, а ток, потребляемый ими, невелик.

Номинальный коэффициент трансформации определяется следующим выражением:

К_U= U_1НОМ/U_2НОМ,

 

где U_1НОМ , U_2НОМ − номинальные первичное и вторичное напряжения, со­ответственно.

Рассеяние магнитного потока и потери в сердечнике приводят к по­грешности измерения.

Так же как и в трансформаторах тока, вектор вторичного напряжения сдвинут относительно вектора первичного напряжения не точно на угол 180°. Это определяет угловую погрешность. В зависимости от номинальной погрешности различают классы точно­сти 0,2; 0,5; 1; 3.

 

 

Рис. 5.14. Схема включения транс­форматора напряжения:

1 − первичная обмотка; 2 − магнитопровод; 3 − вторичная обмотка

 

Погрешность зависит от конструкции магнитопровода, магнитной про­ницаемости стали и от cos j вторичной нагрузки. В конструкции трансфор­маторов напряжения предусматривается компенсация погрешности по на­пряжению путем некоторого уменьшения числа витков первичной обмот­ки, а также компенсация угловой погрешности за счет специальных компенсирующих обмоток.

Суммарное потребление обмоток измерительных приборов и реле, под­ключенных к вторичной обмотке трансформатора напряжения, не должно превышать номинальную мощность трансформатора напряжения, так как в противном случае это приведет к увеличению погрешностей.

Трансформаторы напряжения подсоединяют к точкам электриче­ской цепи, между которыми необходимо измерить напряжение. Включение трансформаторов напряжения 6−10 кВ производят разъединителями, а защиту электроустановок от их повреждения − предохранителями.

Трансформаторы напряжения выполняют однофазными и трехфазными, двухобмоточными и трехобмоточными, масляными и сухими. К числу сухих относят и трансформаторы с изоляцией из эпоксидных смол.

Масляные трансформаторы напряжения имеют ряд недостатков: необходимость постоянного надзора и периодической замены масла, непригодность к установке в помещениях с повышенной пожарной опасностью и для передвижных установок в условиях бездорожья и тряски; большие габаритные размеры и массу. Трансформаторы напряжения с литой изоляцией из эпоксидных смол лишены указанных недостатков.

Масляные трансформаторы напряжения изготовляют с первичными обмотками на все стандартные напряжения электрических сетей и вторичными на напряжения 100; 100/ и 100/3 В. В схемах электроустановок напряжением 6 − 10 кВ используют однофазные (НОЛ-11-06, ЗНОЛ-09), масляные (НОМ-6 и НОМ-10), трехфазные (НТМК-6 и НТМК-10) и трехфазные пятистержневые (НТМИ-6, НТМИ-10) трансформаторы, имеющие специальную обмотку для контроля изоляции. В пятистержневом трансформаторе два дополнительных стержня магнитопровода позволяют замыкаться магнитному потоку нулевой последовательности при однофазных замыканиях на землю в сети. В устройствах до 1000 В применяют трансформаторы НОС-0,5 и НТС-0,5.

Вторичные обмотки (за исключением дополнительной обмотки НТМИ) трансформаторов напряжения заземляют. Схемы включения трансформаторов показаны на рис. 5.15, а −г.

На рис. 5.15, а показана схема включения однофазного трансформатора для измерения напряжения. Схема включения двух однофазных трансформаторов напряжения для питания обмоток счетчиков, ваттметров представлена на рис. 5.15, б. На рис. 5.15, в представлена схема включения трехфазного двухобмоточного трансформатора для питания обмоток вольтметров, счетчиков, ваттметров. Схема включения трехфазного трехобмоточного трансформатора напряжения показана на рис. 5.15, г. Такая схема включения позволяет осуществлять питание различных приборов измерения и учета от основной обмотки, а от дополнительных обмоток – приборов контроля изоляции и реле защиты от замыканий на землю.

 

 

Рис. 5.15. Схемы включения трансформаторов напряжения:

1 – разъединитель; 2 – предохранитель ПКТ; 3, 4, 5 – трансформаторы

 

 

КОНСТРУКЦИИ ТРАНСФОРМАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ

 

По конструкции различают трехфазные и однофазные трансформа­торы. Трехфазные трансформаторы напряжения применяются при напря­жении до 18 кВ, однофазные — на любые напряжения. По типу изоляции трансформаторы могут быть сухими, масляными и с литой изоляцией. Обмотки сухих трансформаторов выполняются проводом ПЭЛ, а изоляцией между обмотками служит электрокартон. Такие трансформаторы применяются в установках до 1000 В (НОС-0,5 − трансформатор напряжения однофазный, сухой, на 0,5 кВ).

Трансформаторы напряжения с масляной изоляцией приме­няются на напряжение 6-1150 кВ в закрытых и открытых распредели­тельных устройствах. В этих трансформаторах обмотки и магнитопровод залиты маслом, которое служит для изоляции и охлаждения.

Следует отличать однофазные двухобмоточные трансформаторы НОМ-6, НОМ-10, НОМ-15, НОМ-35 от однофазных трехобмоточных ЗНОМ-15, ЗНОМ-20, ЗНОМ-35.

Схема обмоток первых показана на рис. 5.16, а. Такие трансформаторы имеют два ввода высокого напряжения (ВН) и два ввода низкого напряжения (НН), их можно соединить по схемам от­крытого треугольника, звезды, треугольника.

У трансформаторов второго типа (рис. 5.16,б) один конец обмотки ВН заземлен, единственный ввод ВН расположен на крышке, а вводы НН − на боковой стенке бака. Обмотка ВН рассчитана на фазное напряжение, основная обмотка НН − на 100/ В, дополнительная обмотка − на 100/3 В. Такие трансформаторы называются заземляемыми.

 

а) НОМ-35	б) ЗНОМ-35

 

Рис. 5.16 Трансформаторы напряжения одно­фазные масляные:

1 − ввод ВН; 2 − коробка вводов НН; 3 − бак

 

Трансформаторы типов ЗНОМ-15, ЗНОМ-20, ЗНОМ-24 устанавливают­ся в комплектных шинопроводах мощных генераторов. Для уменьшения потерь от намагничивания их баки выполняются из немагнитной стали. На рис.4.17 показана установка такого трансформатора в комплектном токопроводе.

Трансформатор с помощью ножевого контакта 3, располо­женного на вводе ВН, присоединяется к пружинящим контактам, закре­пленным на токопроводе 1, закрытом экраном 2. К патрубку 5 со смот­ровыми люками 4 болтами 6 прикреплена крышка трансформатора. Таким образом, ввод ВН трансформатора находится в закрытом отростке экрана токопровода. Зажимы обмоток НН выведены на боковую стенку бака и за­крываются отдельным кожухом.

 

Рис. 5.17. Установка трансформатора напряжения ЗНОМ-20

в комплектном токопроводе:

1 – токопровод; 2 – экран; 3 – ножевой контакт; 4 – смотровой люк;

5 – патрубок; 6 – болты

 

Трехфазные масляные трансформаторы типа НТМИ имеют пятистержневой магнитопровод и три обмотки, они предназна­чены для присоединения приборов контроля изоляции.

Все шире применяются транс­форматоры напряжения с литой изоляцией. Заземляе­мые трансформаторы напряжения серии ЗНОЛ.06 имеют пять испол­нений по номинальному напря­жению: 6, 10, 15, 20 и 24 кВ. Магнитопровод в них ленточный, разрезной, С-образный, что позволило увеличить класс точности до 0,2. Такие трансформаторы имеют небольшую массу, могут устанавливаться в любом положении, пожаробезопасны.Трансформаторы ЗНОЛ.06 предназначены для установ­ки в КРУ и комплектных токопроводах вместо масляных трансфор­маторов НТМИ и ЗНОМ, а трансформаторы серии НОЛ.08 − для замены НОМ-6 и НОМ-10.

На рис. 5.18 показан однофазный двухобмоточный трансформатор с не­заземленными выводами типа НОЛ-08-6 на 6 кВ. Трансформатор предста­вляет собой литой блок, в который залиты обмотки и магнитопровод. Выводы первичной обмотки А, X, выводы вторичной обмотки а, х расположены на переднем торце трансформатора и закрыты крышкой.

В установках 110 кВ и выше применяются трансформаторы на­пряжения каскадного типа НКФ. В этих трансформаторах обмотка ВН равномерно распределяется по нескольким магнитопроводам, благодаря чему облегчается ее изоляция. Трансформатор НКФ-110 (рис. 5.19) имеет двухстержневой магнитопровод, на каждом стержне расположена обмотка ВН, рассчитанная на U_ф/2. Так как общая точка обмотки ВН соединена с магнитопроводом, то он по отношению к земле находится под потенциалом U_ф/2. Обмотки ВН изолируются от магнитопровода также на U_ф/2. Обмотки НН (основная и дополнительная) намотаны на нижнем стержне магнитопровода. Для равномерного распре­деления нагрузки по обмоткам ВН служит обмотка связи П. Такой блок, состоящий из магнитопровода и обмоток, помещается в фарфоровую ру­башку и заливается маслом.

 

 

Рис. 5.18. Трансформатор напряжения НОЛ-08-6

 

 

 

Рис. 5.19. Трансфор­матор напряжения НКФ-110: а − схема; б − конструк­ция;

1 − ввод высокого напряжения; 2 − маслорасширитель; 3− фарфо­ровая рубашка;

4 − ос­нование; 5 − коробка вво­дов НН

 

Трансформаторы напряжения НДЕ на 220 кВ состоят из двух блоков, установленных один над другим, т. е. имеют два магнитопровода и четыре ступени каскадной обмотки ВН с изоляцией на U_ф/4. На рис. 5.20 представлены схема и установка трансформатора НДЕ-500-72.

 

а) схема

б) установка НДЕ-500-72

 

Рис. 5.20. Трансформатор НДЕ:

1 – делитель напряжения; 2 – разъединитель; 3 – трансформатор напряжения

и дроссель; 4 – заградитель высокочастотный; 5 – разрядник; 6 – привод

Трансформаторы на­пряжения НКФ-330 и НКФ-500 соответственно имеют три и четыре блока, то есть шесть и восемь ступеней обмотки ВН. Чем больше каскадов обмотки, тем больше их активное и реактивное сопротивление, возрастают погрешности, и поэтому трансформаторы НКФ-330, НКФ-500 выпускаются только в классах точности 1 и 3. Кроме того, чем выше напряжение, тем сложнее конструкция трансформаторов напряжения, поэтому в установках 500 кВ и выше применяются трансфор­маторные устройства с емкостным отбором мощности, присоединенные к конденсаторам высокочастотной связи С1 с помощью конденсатора от­бора мощности С2 (рис. 5.20, а). Напряжение, снимаемое с С2 (10−15 кВ), подается на трансформатор НДЕ, имеющий две вторичные обмотки, ко­торые соединяются по такой же схеме, как и у трансформаторов НКФ или ЗНОМ.

Для увеличения точности работы в цепь его первичной обмотки включен дроссель L, с помощью которого контур отбора напряжения на­страивается в резонанс с конденсатором С2. Дроссель L и трансформатор TV встраиваются в общий бак и заливаются маслом. Заградитель 3В не пропускает токи высокой частоты в трансформатор напряжения. Фильтр присоединения Z предназначен для подключения высокочастотных постов защиты. Такое устройство получило название емкостного трансформатора напряжения НДЕ. На рис. 5.20, б показана установка НДЕ-500-72.

При надлежащем выборе всех элементов и настройке схемы устройство НДЕ может быть выполнено на класс точности 0,5 и выше. Для установок 750 и 1150 кВ применяются трансформаторы НДЕ-750 и НДЕ-1150.

 

Контрольные вопросы

 

1. Объясните назначение измерительных трансформаторов тока. Изобразите схемы

их включения.

2. Изложите основные технические характеристики измерительных трансформаторов

тока.

3. Какие типы измерительных трансформаторов тока для внутренней установки

применяются в настоящее время?

4. Расскажите об устройстве и принципе работы трансформатора тока для

внутренней установки на примере ТПОЛ-20.

5. Расскажите об устройстве и принципе работы трансформатора тока ТПЛ-10.

6. Расскажите об устройстве трансформатора тока ТЗЛ и его особенностях.

7. Расскажите об устройстве и принципе работы трансформатора тока

для наружной установки на примере ТФЗМ.

8. Объясните устройство и принцип работы оптико-электронного трансформатора

тока ОЭТТФ.

9. Каково назначение измерительных трансформаторов напряжения?

Нарисуйте схемы включения трансформаторов.

10. Изложите основные технические характеристики измерительных трансформаторов

напряжения.

11. Какие типы трансформаторов напряжения для внутренней установки

применяются в настоящее время?

12. Объясните устройство и принцип работы измерительного трансформатора

напряжения ЗНОМ.

13. Расскажите об устройстве и принципе работы измерительного трансформатора

напряжения НТМИ.

14. Расскажите об устройстве и принципе работы измерительного трансформатора

НКФ-110.

Тема № 6

 

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования…

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем…

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор. ..

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры…

---

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

В чем разница между трансформатором тока и трансформатором напряжения

Содержание

Трансформатор тока и трансформатор напряжения (также называемый трансформатором напряжения) являются измерительными устройствами. ТТ понижает токовые сигналы для целей измерения, в то время как ТТ понижает высокие значения напряжения до более низких. Трансформаторы предназначены для измерения точности и безопасности энергосистем.

Кроме того, трансформатор CT и PT уменьшает ток и напряжение от высокого до низкого значения. Трансформатор тока и трансформатор напряжения имеют аналогичную конструкцию, поскольку они имеют магнитную цепь в первичной и вторичной обмотках.

Несмотря на это, у них есть явные отличия. В этом посте рассказывается о трансформаторе тока и трансформаторе напряжения и подчеркиваются различия между ними.

Что такое трансформатор тока и трансформатор напряжения

Трансформатор тока

Трансформаторы тока, также известные как трансформаторы тока, представляют собой устройства, измеряющие переменный ток. Они широко используются для измерения токов большой величины.

Трансформатор тока существенно снижает (понижает) высокий ток до более низкого, более безопасного уровня, которым вы можете правильно управлять. Он понижает измеряемый ток, чтобы его можно было измерить амперметром среднего диапазона.

Функции трансформатора тока включают:

• Преобразование больших первичных токов в малые токи 1A/5A
• Подача тока на обмотку измерительного прибора и защитного реле
• Отделяет первичное напряжение от вторичного.

Характеристики трансформатора тока включают:

• Сопротивление катушки тока прибора, с которой соединена вторичная обмотка ТТ, мало. Трансформатор ТТ работает в состоянии близком к короткому замыканию при нормальных условиях
• Первичная обмотка установлена ​​последовательно по току.

Трансформаторы напряжения

С другой стороны, трансформаторы напряжения, также известные как трансформаторы напряжения , измеряют параметры источника питания. В то время как трансформатор тока измеряет ток, трансформатор напряжения измеряет напряжение.

В большинстве американских домов для различных целей используется разное напряжение.

Трансформаторы напряжения (напряжения) выполняют следующие функции:

• Он измеряет и уменьшает значения высокого напряжения до более низких значений
• Трансформаторы напряжения пропорционально преобразуют высокое напряжение в стандартное вторичное напряжение 100 В или ниже для облегчения использования защитных и измерительных приборов/устройств
• Для изоляции высокого напряжения от электриков, использующих PT.

Разница между трансформаторами тока и трансформаторами напряжения

Функция

Одно из основных различий между трансформаторами CT и PT заключается в их функциях.

С одной стороны, трансформатор тока снижает высокий ток до более безопасного и управляемого уровня, который можно измерить. Он преобразует большие первичные токи в малые токи 1A/5A, которые можно измерить амперметром.

С другой стороны, потенциал (трансформатор напряжения) измеряет и уменьшает высокие значения напряжения до меньших значений. Он преобразует высокое напряжение в стандартное вторичное напряжение 100 В или ниже.

Трансформатор тока делится на два типа, в том числе с обмоткой и с закрытым сердечником. Трансформатор напряжения также делится на две категории (типа), включая электромагнитное и емкостное напряжение.

Соединение

В трансформаторе тока первичная обмотка соединена последовательно с линией передачи, ток которой измеряется, и полный линейный ток протекает через обмотку. С другой стороны, трансформатор напряжения подключен параллельно цепи, что означает, что на обмотке появляется полное линейное напряжение.

Коэффициент трансформации

Коэффициент трансформации в трансформаторе тока высокий, а в трансформаторе напряжения низкий.

Первичная и вторичная обмотка

В трансформаторе тока первичная обмотка имеет меньшее число витков и пропускает измеряемый ток. В трансформаторах напряжения первичная обмотка имеет много витков и несет измеряемое напряжение.

В трансформаторе тока вторичная обмотка имеет большое количество витков на вторичной стороне и соединена с токовой обмоткой прибора. В трансформаторе напряжения вторичная обмотка имеет небольшое число витков на вторичной стороне и соединена со счетчиком или прибором.

Трансформатор тока изготовлен из кремнистой стали, а трансформатор напряжения изготовлен из высококачественной стали, работающей при низкой плотности потока.

Первичный ток

В трансформаторе тока первичный ток не зависит от условий вторичной цепи. С другой стороны, в трансформаторе напряжения первичный ток зависит от состояния вторичной цепи.

С трансформатором тока вы можете использовать амперметр на 5 ампер для измерения больших токов, таких как 200 ампер. С другой стороны, с трансформатором напряжения вы можете использовать вольтметр на 120 В для измерения высоких напряжений, таких как 11 кВ.

Вторичная сторона

В трансформаторе тока вторичная обмотка не может быть разомкнута во время работы. С другой стороны, в потенциальном трансформаторе вы можете разомкнуть вторичную цепь без каких-либо повреждений.

Вводимое значение

В трансформаторе тока входным значением является постоянный ток, тогда как в потенциальном токе это постоянное напряжение.

Диапазон вторичной обмотки

В трансформаторе тока диапазон составляет 1 А или 5 А, а в трансформаторе напряжения — 110 В.

Бремя

Трансформатор тока не зависит от вторичной нагрузки, тогда как трансформатор напряжения зависит от вторичной нагрузки.

Приложения

Трансформатор тока имеет различные области применения, в том числе измерение тока и мощности, контроль работы электросети и управление защитным покрытием.

С другой стороны, применение трансформатора напряжения включает источник питания, измерение и рабочее защитное покрытие.

Как правило, вторичная обмотка трансформатора тока допускает короткое замыкание, но не обрыв цепи. С другой стороны, вторичная сторона потенциального трансформатора допускает обрыв цепи, но не допускает короткого замыкания.

Заключение

В конечном счете, испытания трансформаторов тока и испытаний трансформаторов напряжения обеспечивают правильную работу измерительных трансформаторов. Это также гарантирует, что напряжение и ток остаются в установленных пределах. Трансформеры убедитесь, что ваши электрические гаджеты или бытовая техника защищены от внезапных проблем с электричеством.

Обратитесь к специалисту-электрику за дополнительной помощью и дополнительной информацией о различиях между трансформаторами тока и напряжения.

Рекомендуем к прочтению

Новости

CHINT Саудовская Аравия: стратегия локализации для стимулирования развития

В соответствии с глобальной стратегией CHINT, рынок Саудовской Аравии является очень перспективным из-за его сильной экономической мощи, постоянно оптимизируемой деловой среды, сильных инвестиций в

Подробнее »

Новости

ENLIT ASIA｜CHINT дебютирует с новыми измерительными решениями

С 20 по 22 сентября 2022 года выставка ENLIT ASIA успешно завершилась в Бангкоке, Таиланд. Как выставка электроэнергии и интеллектуальных счетчиков самого высокого уровня

Подробнее »

Что такое ТТ? (Трансформаторы тока)

Трансформаторы тока – Обзор

Трансформаторы тока представляют собой измерительные устройства, которые используются для безопасного воспроизведения тока низкого уровня, точно отражающего более высокий уровень тока. В основном они используются с целью учета (измерения) и защиты. Они бывают разных размеров, форм и номиналов, чтобы соответствовать широкому спектру приложений.

Трансформаторы тока не обязательно являются постоянными установками, модели и стили меньшего размера созданы специально для простоты использования с временными приложениями. Стационарные установки обычно включают трансформаторы тока немного большего размера, и их можно найти на генераторах, трансформаторах и подключенных нагрузках. Стационарные установки обычно требуются, когда физическое или коммерческое лицо хочет постоянно измерять ток, протекающий в системе, с определенной точки в течение длительного периода времени.

Трансформаторы тока – Принцип работы

Трансформаторы тока представляют собой приборы с замкнутым контуром, состоящие из магнитного сердечника и вторичной обмотки вокруг этого сердечника. В первичной обшивке трансформатора тока провод с током, который мы хотим измерить, проходит через центр сердечника.

Говорят, что первичная обмотка, по которой протекает основной ток, имеет один контур обмотки. Провод создает магнитное поле, которое управляет током во вторичной обмотке, которая затем используется в качестве выхода трансформатора тока. Ток вторичной обмотки пропорционален току, протекающему через центр сердечника.

 Пример:

1. Возьмите ТТ с номиналом 1000 к 5 или соотношением витков 200 к 1.
2. 1000 ампер протекает через первичную цепь (первичную обмотку).
3. Теперь через вторичную обмотку протекает ток 5 ампер, исходя из приведенного выше коэффициента.
4. Мы можем вычислить третью неизвестную переменную, если две другие известны из: коэффициента, тока первичной цепи, тока вторичной цепи.

ТТ – использование в энергетике

Как мы уже установили, трансформаторы тока используются в основном для учета и защиты. Проблема в том, что это все еще не приближает нас к пониманию , почему они используются.

Большинство домохозяйств будут оснащены счетчиками потребления для точного измерения того, сколько газа или электричества используется за определенный период времени. Исторически сложилось так, что клиентам приходилось вручную считывать значения этого счетчика и отправлять их своему поставщику энергии для выставления счетов. За последние несколько лет интеллектуальные счетчики взяли верх, избавив от необходимости представлять показания и предоставляя более точные данные для выставления счетов.

Но что происходит, когда поставщик энергии не может измерить расход?

Чаще всего это происходит с бизнес-клиентами, которым требуется огромное количество энергии – просто невозможно установить один маленький счетчик потребления для измерения огромного ежемесячного потребления. Чтобы обойти это, установлены трансформаторы тока. Это позволяет точно измерять потребление, не подвергая кого-либо ненужной опасности.

ТТ – промышленный жаргон

Энергетическая отрасль известна своей смехотворно сложной терминологией, изобилующей жаргоном и взаимозаменяемыми терминами. Перед тем, как погрузиться, это имеет смысл, чтобы погрузиться в более глубокое, чтобы ознакомиться с некоторыми из соответствующих терминов ниже:

300

аббревиатура	Описание
CT
CT
CT
CT
CT
CT
CT. понизить электрический ток до уровня, с которым могут работать обычные амперметры.
Коэффициент трансформации трансформатора тока	Коэффициент трансформации трансформатора тока	Этот коэффициент имеет решающее значение для обеспечения правильного программирования вашего счетчика.
DA	Агрегатор данных	Агент, отвечающий за получение, управление и сопоставление данных для предоставления поставщикам для выставления счетов.
DC	Сборщик данных	Агент, отвечающий за получение, управление и сопоставление данных для предоставления поставщикам для выставления счетов.
DR	Data Retriever	Агент, ответственный за получение, управление и сопоставление данных для предоставления поставщикам для выставления счетов.
–	Заявленная мощность	Мощность нового электроснабжения – измеряется в кВА.
DNO	Оператор распределительной сети	Компания, имеющая лицензию на поставку электроэнергии в одну (или несколько) из 14 распределительных зон Великобритании.
EAC	Предполагаемое годовое потребление	Расчетное количество электроэнергии, которое вы будете использовать в течение года (измеряется в кВтч).
HH	Полчаса	Получасовые счетчики записывают точные данные о потреблении каждые тридцать минут.
ВН	Высокое напряжение	Национальная энергосистема передает энергию при высоком напряжении. Электричество высокого напряжения может причинить серьезный вред человеку.
кВА	Киловольт-ампер	Наиболее распространенная единица измерения в энергетическом бизнесе.
MOP	Оператор счетчика	Компания, отвечающая за техническое обслуживание и ремонт вашего счетчика.
MPAN	Административный номер пункта учета	Уникальный идентификационный номер пункта электроснабжения.
MPAS	Административная служба счетчиков	Управляется оператором распределительной сети для данной области. Они предоставляют MPAN для новых поставок.
NHH	Без получасового счетчика	NHH устанавливаются в помещениях, не соответствующих порогу потребления получасового счетчика.
–	Однофазный или трехфазный	Различные способы подачи электроэнергии переменного тока.
–	Класс профиля	Система классификации, используемая для описания того, сколько энергии будут использовать потребители и когда.
ТН (коэффициент)	Трансформатор напряжения	Предоставляется оператором распределительной сети.
WC	Счетчик полного тока	Счетчик, подключаемый непосредственно к однофазному или трехфазному кабелю питания.

ТТ – выбор исполнения

При обсуждении трансформаторов тока для приложений низкого и среднего напряжения необходимо учитывать три основных типа исполнения: прежде всего для измерения и защиты в распределительных щитах, щитах и ​​распределительных устройствах.

Разделенное ядро: используется для более временных приложений. Чаще всего используется для контроля качества электроэнергии.

Накладной: Используется для более временных применений. Также чаще всего используется для измерения качества электроэнергии.

Трансформаторы тока — Шесть шагов для включения питания

Если вы хотите установить в своем помещении низковольтный измерительный трансформатор тока, вам следует выполнить следующие шесть шагов:

Шаг	Действие
1	Заполните договор на подключение.
2	Назначьте поставщика электроэнергии и предоставьте ему свой уникальный MPAN.
3	Назначить оператора счетчика и проинформировать поставщика электроэнергии.
4	Пригласите квалифицированного электрика для установки главного выключателя и отходящих кабельных трасс.
5	Согласовать дату включения.
6	Подтвердите, что дата включения подходит для всех заинтересованных сторон.

Трансформаторы тока – общие коэффициенты и номиналы предохранителей

Для того, чтобы дать некоторый контекст для некоторых из теорий, мы включили несколько примеров общих коэффициентов и другую информацию: Максимальный номинал предохранителя (А) 70-130 200 131-200 315 ​​ 201-276 400 277-300 500

Metering CT Ratio	Equivalent Max kVA
500/5	345
1000/5	690
1500/5	1035
2500/5	1725

CTs – Для визуалов

В этой статье мы едва коснулись теории, лежащей в основе трансформаторов тока, еще многое предстоит узнать. Если вам интересно узнать больше о теории, лежащей в основе работы этой технологии, но вы считаете, что лучше всего учитесь через более визуально стимулирующий контент, тогда вам следует посмотреть это видео.

Трансформаторы тока – дополнительная информация

В Energy Solutions мы гордимся тем, что предоставляем наилучшие услуги, ориентированные на клиента, насколько это возможно. Мы знаем, что иметь дело с поставщиками энергии, которые прячутся за отраслевым жаргоном и сложной терминологией, может быть пугающе – так как же нам решить эту проблему?

Во-первых, мы публикуем подробные руководства и другие ресурсы на нашем веб-сайте, чтобы клиенты могли заглянуть за кулисы. Мы считаем, что грамотность в сфере энергетики является ключом к возвращению энергии в руки потребителя.

Во-вторых, мы предоставляем проверенный и проверенный опыт в области закупок энергии для наших клиентов. Будь то небольшой частный дом или крупный бизнес-объект – у нас есть все необходимое.

Если вам нужна дополнительная информация о любой из наших услуг, вы можете посмотреть на нашем веб-сайте или позвонить нам, чтобы узнать больше по телефону 0131 610 1688.

Мы с нетерпением ждем вашего ответа!

Общие вопросы

Что такое трансформатор тока?

Трансформаторы тока — это, по сути, измерительные устройства, которые используются для безопасного воспроизведения тока низкого уровня, точно отражающего более высокий уровень тока. В основном они используются с целью учета (измерения) и защиты.

Как работают трансформаторы тока?

Применяя уравнения Максвелла, трансформаторы тока способны воспроизводить ток низкого уровня, представляющий гораздо более высокий уровень тока. Этот более низкий уровень тока поддается измерению, а более высокий ток — нет. Измерив этот более низкий ток и объединив его с известным коэффициентом, мы можем рассчитать исходное значение тока.

Существуют ли различные типы трансформаторов тока?

Существует множество различных типов трансформаторов на выбор. Чаще всего ТТ бывают трех основных типов: с разъемным сердечником, сплошным сердечником и зажимными.

Можно ли демонтировать трансформатор тока после установки?

Трансформаторы тока большей частью съемные. Некоторые трансформаторы тока предназначены специально для временных измерений и установки. Стоит потратить некоторое время на изучение типа установленного трансформатора, так как некоторые из них будут намного сложнее, чем другие.

Для получения дополнительной информации об этом сообщении и о том, как Energy Solutions может помочь с электричеством, газом или водой, щелкните ссылки или ознакомьтесь с контактной информацией внизу страницы.

Чем отличаются трансформаторы тока и трансформаторы напряжения?

Трансформаторы тока и трансформаторы напряжения (также называемые трансформаторами напряжения) являются измерительными приборами. CT уменьшает сигнал тока для целей измерения, в то время как PT уменьшает высокое значение напряжения до низкого значения напряжения. Эти трансформаторы предназначены для измерения точности и безопасности энергосистемы.

Кроме того, трансформаторы CT и PT снижают ток и напряжение с высоких до низких значений. Структура трансформатора тока и трансформатора напряжения аналогична, потому что их первичная обмотка и вторичная обмотка имеют магнитопровод.

В любом случае у них есть явные отличия. В этой статье разбираются трансформаторы тока и трансформаторы напряжения, и подчеркивается разница между ними.

1. Что такое трансформаторы тока и трансформаторы напряжения

Трансформатор тока

Трансформатор тока — это устройство, измеряющее переменный ток. Они широко используются для измерения токов большой силы.

Трансформаторы тока в основном уменьшают большие токи до более безопасного уровня, позволяя вам безопасно обращаться с ними. Они уменьшают измеряемый ток, так что вы можете измерить его с помощью амперметра среднего диапазона.

2. Функции трансформаторов тока включают:

• Преобразование большого первичного тока в малый ток 1A/5A
• Обеспечьте ток для катушки измерительного прибора и реле защиты
• Раздельное первичное и вторичное напряжение.
• Характеристики трансформаторов тока включают:
• Сопротивление катушки тока прибора, подключенного к вторичной обмотке ТТ, мало. Трансформатор ТТ работает близко к короткому замыканию при нормальных условиях
• Первичная обмотка установлена ​​последовательно по току.

Трансформаторы напряжения

С другой стороны, трансформаторы напряжения, также называемые трансформаторами напряжения, измеряют один аспект источника питания. Трансформаторы тока измеряют ток, а трансформаторы напряжения измеряют напряжение.

Большинство американских домохозяйств используют разное напряжение для разных целей.

3. Функции трансформаторов напряжения включают:

• Он измеряет и снижает высокое значение напряжения до меньшего значения
• Трансформатор напряжения преобразует высокое напряжение в стандартное вторичное напряжение 100 В или ниже пропорционально для облегчения защиты и использования измерительных приборов/оборудования
• Используйте PT, чтобы изолировать высокое напряжение от электрика.

 

Напряжение Трансформаторы тока по сравнению с трансформаторами тока

Функция

Одно из основных различий между трансформаторами ТТ и ТТ заключается в их функции.

С одной стороны, трансформатор тока снижает большой ток до более безопасного, легко контролируемого и легко измеряемого уровня. Он преобразует большой первичный ток в малый ток 1А/5А, который можно измерить амперметром.

С другой стороны, потенциал (трансформатор напряжения) измеряет и уменьшает высокое значение напряжения до низкого значения напряжения. Он преобразует высокое напряжение в стандартное вторичное напряжение 100 В или ниже.

Тип

Трансформаторы тока делятся на два типа: обмоточные и закрытого типа. Трансформаторы напряжения также делятся на два типа (типа), в том числе электромагнитного напряжения и емкостного напряжения.

Подключить

В трансформаторе тока первичная обмотка соединена последовательно с линией передачи измеряемого тока, и полный линейный ток протекает через обмотку. С другой стороны, трансформаторы напряжения включаются параллельно цепи, а значит, на обмотках появляется полное линейное напряжение.

Коэффициент трансформации

Скорость изменения трансформатора тока выше, а скорость изменения трансформатора напряжения ниже.

Первичная и вторичная обмотки

В трансформаторе тока первичная обмотка имеет меньше витков и пропускает измеряемый ток. В трансформаторе напряжения первичная обмотка имеет много витков и несет измеряемое напряжение.

В трансформаторе тока вторичная обмотка имеет большое количество витков на вторичной стороне и соединена с токовой обмоткой прибора. В трансформаторе напряжения вторичная обмотка имеет небольшое число витков на вторичной стороне и подключена к электросчетчику или прибору.

Сердечник

Трансформатор тока имеет ламинированную конструкцию из кремнистой стали, а трансформатор напряжения изготовлен из высококачественной стали с низкой плотностью магнитного потока.

Первичный ток

В трансформаторе тока первичный ток не зависит от состояния вторичной цепи. С другой стороны, в трансформаторе напряжения первичный ток зависит от состояния вторичной цепи.

Применение

При измерении больших токов, например 200 ампер, можно использовать амперметр на 5 ампер. С другой стороны, для трансформаторов напряжения вольтметр на 120 В можно использовать для измерения высоких напряжений, таких как 11 кВ.

Вторичная сторона

В трансформаторе тока вторичная сторона не может быть открыта во время использования. С другой стороны, в трансформаторе напряжения можно без повреждений отключить вторичную обмотку.

Входное значение

В трансформаторе тока входным значением является постоянный ток, а в потенциальном токе входным значением является постоянное напряжение.

Диапазон вторичной обмотки

В трансформаторе тока диапазон 1А или 5А, а в трансформаторе напряжения диапазон 110В.

Нагрузка

Трансформатор тока не зависит от вторичной нагрузки, а трансформатор напряжения зависит от вторичной нагрузки.

применение

Трансформаторы тока имеют различные области применения, включая измерение тока и мощности, мониторинг работы сети и управление защитными накладками.

С другой стороны, потенциальное применение трансформаторов включает в себя электропитание, измерение и защиту при эксплуатации.

Вообще говоря, вторичная обмотка трансформатора тока может быть закорочена, но не может быть разомкнута. С другой стороны, вторичная сторона трансформатора напряжения допускает обрыв цепи, но не короткое замыкание.

Заключение

Наконец, трансформатор тока и трансформатор напряжения испытываются для обеспечения нормальной работы трансформатора. Он также гарантирует, что напряжение и ток остаются в заданных рамках. Трансформаторы гарантируют, что ваше электронное оборудование или бытовая техника будут защищены от внезапных проблем с электричеством.

Чтобы узнать разницу между трансформатором тока и трансформатором напряжения, обратитесь к специалисту-электрику за дополнительной помощью и дополнительной информацией.

Основы трансформатора тока

: понимание соотношения, полярности и класса — статьи

Схема трансформатора тока. Фото: Викимедиа.

Основной функцией трансформатора тока является создание управляемого уровня напряжения и тока, пропорционального току, протекающему через его первичную обмотку, для работы измерительных или защитных устройств.

В своей самой простой форме ТТ состоит из многослойного стального сердечника, вторичной обмотки вокруг сердечника и изоляционного материала, окружающего обмотки.

Когда переменный ток проходит через электрический проводник, такой как кабель или шина, он создает магнитное поле под прямым углом к ​​потоку тока.

Если этот ток проходит через первичную обмотку ТТ, железный сердечник внутри намагничивается, что затем индуцирует напряжение во вторичных катушках. Если вторичная цепь замкнута, ток, пропорциональный коэффициенту трансформации трансформатора тока, будет протекать через вторичную цепь.

ТТ с разомкнутой цепью

ОПАСНОСТЬ: Трансформаторы тока должны оставаться закороченными до тех пор, пока они не будут подключены к вторичной цепи. ТТ обычно подключаются к клеммной колодке, где могут быть установлены закорачивающие винты для соединения изолированных точек.

Важно, чтобы к трансформатору тока всегда была подключена нагрузка или нагрузка, когда он не используется, иначе на клеммах вторичной обмотки может возникнуть опасно высокое вторичное напряжение.

---

Типы трансформаторов тока

Существует четыре типичных типа трансформаторов тока: оконный , проходной, стержневой и витой . Первичная обмотка может состоять только из первичного токопровода, проходящего один раз через отверстие в сердечнике трансформатора тока (оконного или стержневого типа), или может состоять из двух или более витков, намотанных на сердечник вместе со вторичной обмоткой (намотанной тип).

Трансформаторы тока оконного и стержневого типа являются наиболее распространенными трансформаторами тока в полевых условиях. Кредит Фотографии: АББ

1. Оконный трансформатор тока

Оконные трансформаторы тока изготавливаются без первичной обмотки и могут быть с цельным или разъемным сердечником. Эти трансформаторы тока устанавливаются вокруг проводника и являются наиболее распространенным типом трансформаторов тока в полевых условиях.

Установка оконных ТТ со сплошным сердечником требует отсоединения первичного проводника. Оконные ТТ с разъемным сердечником можно устанавливать без предварительного отсоединения первичного проводника, и они обычно используются для контроля и измерения мощности.

ТТ нулевой последовательности — это оконный ТТ, который обычно используется для обнаружения замыкания на землю в цепи путем одновременного суммирования тока во всех проводниках. При нормальной работе эти токи в векторной сумме будут равны нулю.

Трансформатор тока с окном нулевой последовательности

Когда происходит замыкание на землю, поскольку часть тока уходит на землю и не возвращается на другие фазы или нейтраль, ТТ увидит этот дисбаланс и пошлет вторичный ток сигнал на реле. ТТ нулевой последовательности устраняют необходимость использования нескольких оконных ТТ, выходы которых суммируются, вместо этого используется один ТТ, который окружает все проводники.

2. ТТ стержневого типа

Трансформаторы тока стержневого типа работают по тому же принципу, что и оконные ТТ, но в качестве первичного проводника установлена ​​постоянная стержневая шина. Имеются стержневые типы с более высоким уровнем изоляции, которые обычно крепятся болтами непосредственно к текущему устройству ухода.

Трансформатор тока стержневого типа.

3. Втулочный трансформатор тока

Втулочные трансформаторы тока представляют собой в основном оконные трансформаторы тока, которые специально разработаны для размещения вокруг высоковольтного ввода. Обычно к этим ТТ нет прямого доступа, и их паспортные таблички находятся на шкафу управления трансформатором или автоматическим выключателем.

ТТ ввода 110 кВ SF6. Фото предоставлено: Wikimedia

4. Трансформаторы тока обмотки

Трансформаторы тока обмотки имеют первичную и вторичную обмотки , как и обычный трансформатор. Эти ТТ встречаются редко и обычно используются при очень низких коэффициентах и ​​токах, как правило, во вторичных цепях ТТ для компенсации малых токов, для согласования различных коэффициентов ТТ в суммирующих приложениях или для изоляции различных цепей ТТ.

Трансформаторы тока этого типа имеют очень высокие нагрузки , и при использовании раневых ТТ следует уделять особое внимание нагрузке ТТ источника.

---

Класс напряжения ТТ

Класс напряжения ТТ определяет максимальное напряжение , с которым может контактировать ТТ. Например, оконный ТТ на 600 В не может быть установлен на оголенном проводнике на 2400 В или вокруг него, однако оконный ТТ на 600 В может быть установлен вокруг кабеля на 2400 В, если ТТ установлен вокруг изолированной части кабеля и изоляция правильно рассчитана.

---

Коэффициент трансформации трансформатора тока

Коэффициент трансформации трансформатора тока представляет собой отношение входного тока первичной обмотки к выходному току вторичной обмотки при полной нагрузке. Например, ТТ с соотношением 300:5 рассчитан на 300 ампер первичной обмотки при полной нагрузке и будет производить 5 ампер тока вторичной обмотки при токе 300 ампер через первичную обмотку.

Если первичный ток изменится, вторичный ток на выходе изменится соответственно. Например, если 150 ампер протекают через первичную обмотку с номиналом 300 ампер, ток вторичной обмотки будет 2,5 ампер.

Коэффициент трансформации тока соответствует коэффициенту трансформации трансформаторов напряжения. Фото: TestGuy.

В прошлом для измерения тока обычно использовались два основных значения вторичного тока. В Соединенных Штатах инженеры обычно используют выход на 5 ампер . В других странах принят выход на 1 ампер .

С появлением микропроцессорных счетчиков и реле вторичная обмотка на 5 или 1 ампер заменяется на мА вторичный . Обычно устройства с выходом в мА называются «датчиками тока », в отличие от трансформаторов тока.

Примечание. Коэффициенты ТТ выражают номинальные токи ТТ, а не просто отношение первичных и вторичных токов. Например, ТТ 100/5 не будет выполнять функции ТТ 20/1 или 10/0,5.

---

Полярность трансформатора тока

Полярность трансформатора тока определяется направлением, в котором катушки намотаны на сердечник трансформатора тока (по часовой стрелке или против часовой стрелки), и тем, каким образом выводы вторичной обмотки выведены из трансформатора кейс.

Все трансформаторы тока имеют вычитающую полярность и будут иметь следующие обозначения для правильной установки:

• h2 — Первичный ток, направление линии
• h3 — Первичный ток, направление нагрузки
• X1 — Вторичный ток (многофакторные трансформаторы тока имеют дополнительные клеммы вторичной обмотки)

ТТ с разъемным сердечником на 200 А. Обратите внимание на маркировку полярности в центре сердечника, указывающую направление источника. Фото: Continental Control Systems, LLC

В трансформаторах с вычитающей полярностью первичный провод h2 и вторичный провод X1 находятся на одной стороне трансформатора. Полярность ТТ иногда указывается стрелкой, эти ТТ должны быть установлены так, чтобы стрелка указывала в направлении протекания тока.

Очень важно соблюдать полярность при установке и подключении трансформаторов тока к реле учета электроэнергии и защиты.

CT Полярность Условные обозначения электрических чертежей

Маркировка полярности на электрических чертежах и схемах трансформаторов тока может выполняться несколькими различными способами. Тремя наиболее распространенными схематическими обозначениями являются точки, квадраты и косые черты. Маркировка полярности на электрических чертежах представляет h2, который должен быть обращен к источнику.

Как проверить полярность ТТ

Маркировка на трансформаторах тока иногда неправильно наносилась на заводе. Вы можете проверить полярность ТТ в полевых условиях с помощью 9Батарея V, используя следующую процедуру проверки:

1. Отключите все питание перед проверкой и подключите аналоговый вольтметр к клемме вторичной обмотки проверяемого трансформатора тока. Положительная клемма счетчика подключается к клемме X1 ТТ, а отрицательная клемма подключается к X2 .

2. Пропустите кусок провода через верхнюю сторону окна CT и на мгновение коснитесь положительный конец 9-вольтовой батареи к стороне h2 (иногда отмеченной точкой), а отрицательный конец к стороне h3 . Важно избегать постоянного контакта, который приведет к короткому замыканию батареи.

3. Если полярность правильная, мгновенный контакт вызывает небольшое отклонение аналогового измерителя в положительном направлении . Если отклонение отрицательное, полярность трансформатора тока меняется на противоположную. Терминалы X1 и X2 необходимо поменять местами, и можно провести тест.

Маркировка на трансформаторах тока иногда неправильно наносилась на заводе. Вы можете проверить полярность трансформатора тока в полевых условиях, используя 9-вольтовую батарею.

Связанный: 6 объяснений электрических испытаний для трансформаторов тока

---

Класс точности ТТ

Поскольку идеальных трансформаторов не существует, потери энергии, такие как вихревые токи и тепло, вызванные током, протекающим через обмотки, малы. Вторичный ток, возникающий в этих ситуациях, не соответствует форме кривой тока энергосистемы.

Степень, в которой величина вторичного тока отличается от расчетного значения, ожидаемого на основании коэффициента трансформации ТТ, определяется классом точности ТТ. Чем больше число, используемое для определения класса, тем больше допустимое отклонение вторичного тока от расчетного значения (погрешность).

За исключением наименее точных классов, класс точности ТТ также определяет допустимое смещение угла фаз между первичным и вторичным токами. В зависимости от класса точности трансформаторы тока делятся на Точность измерения или Точность защиты (реле) . CT может иметь рейтинги для обеих групп.

ТТ точности измерения

ТТ точности измерения рассчитаны на указанные стандартные нагрузки и рассчитаны на высокую точность от очень низкого тока до максимального номинального тока ТТ. Из-за их высокой степени точности эти трансформаторы тока обычно используются коммунальными предприятиями для выставления счетов .

ТТ реле точности

ТТ точности реле не так точны, как ТТ точности измерения. Они предназначены для работы с приемлемой степенью точности в более широком диапазоне тока. Эти трансформаторы тока обычно используются для подачи тока на защитные реле. Более широкий диапазон тока позволяет защитному реле работать при различных уровнях неисправности.

Класс точности трансформатора тока можно узнать, взглянув на его заводскую табличку или на этикетку производителя. Класс точности ТТ состоит из комбинации цифр, букв и цифр, как указано в 9.0005 ANSI C57. 13 и разбит на три части:

1. номинальное соотношение класс точности
2. рейтинг класса
3. максимальная нагрузка

Класс точности ТТ состоит из комбинации цифр, букв и цифр, как указано в ANSI C57.13

1. Номинальная точность отношения

Это число представляет собой просто номинальную точность отношения , выраженную в процентах. . Например, ТТ класса точности 0,3В0,1 сертифицирован производителем с точностью до 0,3 % от номинального значения коэффициента для первичного тока 100 % от номинального коэффициента.

2. Рейтинг класса

Вторая часть класса точности ТТ — это буква, обозначающая приложение, для которого рассчитан ТТ. Трансформатор тока может иметь двойные номиналы и использоваться для измерения или защиты, если оба номинала указаны на паспортной табличке.

• C — указывает на то, что ТТ имеет низкий поток рассеяния, что означает, что точность можно рассчитать до изготовления
• T — Указывает, что ТТ может иметь значительный поток рассеяния, и точность должна определяться на заводе.
• H — Указывает, что точность ТТ применима во всем диапазоне вторичных токов от пяти до 20-кратного номинала ТТ. Обычно это раневые ТТ.
• L — Указывает, что точность ТТ применима только при максимальной номинальной вторичной нагрузке в 20 раз больше номинальной. Точность отношения может быть до четырех раз выше, чем указанное значение, в зависимости от подключенной нагрузки и тока короткого замыкания. Обычно это оконные, проходные или стержневые ТТ.

3. Максимальная нагрузка

Третья часть класса точности ТТ – это максимально допустимая нагрузка для ТТ. Как и все трансформаторы, трансформатор тока может преобразовать только ограниченное количество энергии. Энергетическое ограничение ТТ называется максимальной нагрузкой. При превышении этого предела точность КТ не гарантируется.

Для ТТ измерительного класса нагрузка выражается как импеданс Ом . Например, соотношение ТТ с номиналом 0,3B0,1 соответствует 0,3 процента если полное сопротивление подключенной вторичной нагрузки не превышает 0,1 Ом . ТТ измерительного класса 0,6B8 будет работать с точностью 0,6% , если вторичная нагрузка не превышает 8,0 Ом .

Нагрузка ТТ класса реле выражается как вольт-ампер и отображается как максимально допустимое вторичное напряжение, если 20-кратное значение номинального тока ТТ (100 А для вторичного ТТ 5 А) должно протекать через вторичную цепь. Например, 2.5C100 ТТ защиты имеет точность в пределах 2,5 процента если вторичная нагрузка меньше 1 Ом (100 вольт / 100 ампер).

Как рассчитать нагрузку ТТ

1. Определите нагрузку устройства, подключенного к ТТ, в ВА или импедансе в Омах. Эта информация обычно находится на паспортной табличке устройства или в техническом паспорте.
2. Добавьте импеданс участка вторичного провода. Измерьте длину провода между трансформатором тока и нагрузкой устройства, подключенного к вторичной цепи (найденной в шаге 1).
3. Убедитесь, что общая нагрузка не превышает указанных пределов для ТТ.

Electrician’s Journal-Understanding Current Transformers

Введение

ток измеряется в его первичной обмотке. Трансформаторы тока снижают ток высокого напряжения до гораздо более низкого значения и обеспечивают удобный способ безопасного контроля фактического электрического тока, протекающего в линии передачи переменного тока, с помощью стандартного амперметра. Принцип работы базового трансформатора тока несколько отличается от обычного трансформатора напряжения.

Физическое описание

« CT » представляет собой однообмоточный трансформатор с медным проводом, намотанным через его центральное отверстие по всей окружности тороидального многослойного железного сердечника. Затем первичный проводник проходит через центр. (см. графическую диаграмму и условное обозначение, показанные ниже). Два конца этой обмотки соединяют тороидальную катушку с парой проводов, которые проходят через экранированный кабель и подключаются к входу высокоточного прибора (амперметра), который отображает электрический ток через первичную обмотку в ампер .

В отличие от традиционного трансформатора напряжения, первичная обмотка трансформатора тока состоит только из одного или нескольких витков. Эта первичная обмотка может состоять из одного плоского витка, катушки из прочного провода, намотанной вокруг сердечника, или просто из проводника или шины, проходящей через центральное отверстие, как показано на рисунке. Трансформатор тока часто называют трансформатором серии , поскольку первичная обмотка включена последовательно с токоведущим проводником, питающим нагрузку.

Трансформаторы тока

доступны во многих размерах, формах и номиналах, … они бывают с цельным сердечником, с разъемным сердечником и в зажимном исполнении как для низковольтных, так и для средневольтных приложений. Они выглядят особенно по-разному, когда речь идет о высоковольтных типах с масляным охлаждением (типы Live Tank и Dead Tank показаны ниже).

Эксплуатация

Проводник с измеряемым током вставляется через центральное отверстие тороидального сердечника и подключается к своему обычному назначению. Когда ток протекает через один проводник или несколько проводников (называемых первичная ), она создает поле магнитного потока вокруг себя и в тороидальном сердечнике, которое индуцирует (или генерирует) напряжение в обмотке ТТ (называемой вторичной ).

Прежде чем двигаться дальше, давайте найдем время, чтобы получить общее представление о том, как работает компьютерная томография. Несмотря на то, что на первый взгляд ТТ не похож на обычный трансформатор, он работает так же, как вторичная обмотка обычного трансформатора… просто это не так очевидно. Проведем аналогию, рассмотрев простой однофазный трансформатор (показан ниже) с первичной и вторичной обмотками, изолированными от общего ферромагнитного сердечника. Физической связи между двумя обмотками НЕТ.

Когда на первичную обмотку подается напряжение, она действует как электромагнит с северным и южным полюсами и заставляет линии магнитного потока течь через сердечник. Когда тот же поток проходит через сердечник во вторичной обмотке, вторичная обмотка действует как генератор … который «генерирует» переменное напряжение, пропорциональное количеству витков в первичной и вторичной обмотках. Если убрать показанную первичную обмотку и продолжить полностью наматывать вторичную обмотку на весь сердечник, получится ТТ. Первичный проводник (обмотка) просто продет (а иногда и несколько раз) через центр сердечника. Дополнительная петля увеличивает выходной ток на вторичной обмотке за счет уменьшения величины понижающей величины на коэффициент количества витков через сердечник.

Соотношение первичных и вторичных токов

Как правило, трансформаторов тока выражаются в их отношении первичных и вторичных токов. ТТ 100:5 будет означать вторичный ток 5 ампер, когда первичный ток 100 ампер. Номинальный вторичный ток обычно составляет 5 ампер или 1 ампер, что совместимо со стандартными измерительными приборами.

ТТ

работают по принципу известного точного коэффициента трансформации, который преобразует чрезвычайно высокие значения измерения тока в сигналы переменного напряжения низкого уровня, которые пропорциональны величине потока, индуцируемого в первичном проводнике.

Номинал вторичной обмотки ТТ обычно составляет либо 5 А, либо 1 А. Например, при номинале 1000 к 5 или соотношении витков 200 к 1 это означает, что 1000 ампер тока на первичной обмотке создадут 5 ампер тока во вторичной обмотке.

Частотная характеристика ТТ

Типичная частотная характеристика ТТ обычно составляет от 3 кГц до 5 кГц. Обычно это нормально, так как большинство гармоник энергосистемы попадают в этот диапазон. Однако, когда требуются более высокие измерения частоты в диапазоне сотен кГц или даже МГц, доступен CT Pearson (см. ниже).

Где используются ТТ

ТТ со сплошным сердечником обычно используются в более стационарных установках и используются для измерения и защиты в распределительных щитах, щитах и ​​распределительных устройствах. ТТ с разъемным сердечником и накладные трансформаторы обычно используются для более временного применения, например, для контроля качества электроэнергии.

Для постоянных применений защиты и измерения трансформаторы тока можно использовать где угодно: от генераторов, трансформаторов, подключенных нагрузок или везде, где мы хотим контролировать ток, протекающий в системе.

Например, коммунальные предприятия используют трансформаторы тока на входной линии своих клиентов для контроля потребления электроэнергии и тока в целях выставления счетов. Эти CT должны быть чрезвычайно точными и иметь класс дохода , поскольку они используются для выставления счетов.

Постоянные трансформаторы тока также используются для контроля мощности и коэффициента мощности с целью оптимизации активной и реактивной мощности при использовании батареи конденсаторов.

Для защиты трансформаторы тока используются с расцепителями низковольтных автоматических выключателей и реле средневольтных выключателей для отключения выключателей при перегрузках или неисправностях в системе. Многие автоматические выключатели имеют встроенные трансформаторы тока для контроля тока. Для контроля тока требуется один ТТ на каждой фазе и нейтрали.

Для защиты от замыканий на землю используется ТТ специального типа. Все фазные и нейтральные проводники проходят через ТТ защиты от замыканий на землю, и если существует какой-либо остаточный ток… другими словами, ток поступает на одну из фаз, но не возвращается на другие фазы или нейтраль… замыкание на землю.

В жилых помещениях GFCI (прерыватели цепи замыкания на землю) срабатывают при токе 5 мА. В промышленных приложениях устройства защиты от замыканий на землю и реле срабатывают при токе 30 мА или даже при токе пары сотен ампер.

Защита от замыканий на землю, как правило, предназначена для индивидуальной защиты в домах и защиты оборудования в промышленных условиях.

Характеристики установки ТТ

Распространенное заблуждение состоит в том, что изоляция ТТ должна быть рассчитана на линейное напряжение там, где она используется, например, в системах 13,8 кВ. Однако это НЕ так, поскольку ТТ устанавливается вокруг уже изолированного и обычно экранированного проводника. Большинство трансформаторов тока и изоляция их вторичной обмотки рассчитаны на 600 В переменного тока. В распределительных устройствах среднего напряжения ТТ монтируются вокруг изоляционного материала или используют физическое разделение для изоляции ТТ от шины под напряжением с помощью воздушного зазора.

Для всех приложений защиты ТТ должен быть рассчитан на точное измерение больших токов, которые возможны в условиях отказа… обычно в 20 раз превышающих ток полной нагрузки, чтобы выключатели могли отключаться в правильной последовательности без насыщения, что дает неверный результат.

Трансформаторы тока бывают разных соотношений, таких как 100:5, 300:5, 5000:5, 60:1 и т. д. Некоторые из них имеют несколько отводов, которые можно выбрать на месте или для конкретного применения.

Пример :

Учитывая номинал ТТ 300:5 А, это означает, что если через отверстие в сердечнике протекает ток 300 А, то во вторичной обмотке ТТ будет генерироваться ток 5 А. Большинство ТТ имеют выход 5А, но другие имеют выход 1А. Таким образом, при взаимодействии со счетчиком или автоматическим выключателем необходимо использовать правильный множитель для преобразования 5 А или 1 А в фактическое измеренное значение.

Несмотря на то, что ток уменьшился с 300 ампер до 5 ампер, напряжение на вторичной обмотке увеличилось. Разомкнутая цепь вторичной обмотки может иметь опасно высокое напряжение в тысячи вольт. Когда трансформаторы тока не используются, их вторичная обмотка всегда должна быть закорочена в целях безопасности с помощью закорачивающего блока или временной перемычки.

Временные накладные ТТ имеют встроенный согласующий резистор для защиты от скачков высокого напряжения при размыкании зажимов сердечника, а выходы этих приборов часто слишком малы для точного измерения малых токов. Таким образом, чтобы увеличить выходную мощность этих устройств, первичный провод обычно несколько раз обматывается через ТТ, чтобы увеличить ток через сердечник (показано ниже). Например, для номинального тока 500:5 (коэффициент витков 100:1) 5 витков через сердечник дают номинальный ток 100:5 (коэффициент витков 20:1).

Проверив кривую возбуждения для используемого вами ТТ, вы увидите, что вторичный выходной ток ТТ является довольно линейным между 10% и 90% его номинального выходного тока. Точка, в которой выходной сигнал достигает насыщения и на него больше нельзя полагаться при измерении, называется точкой перегиба (см. ниже). Пристальное внимание к кривой возбуждения вашего ТТ позволит выявить верхний и нижний пределы выходного напряжения вторичной обмотки, а также количество первичных контуров, обеспечивающих наилучшие характеристики в вашем приложении.

ТТ

имеют точку полярности и стрелку, указывающую правильную ориентацию источника и нагрузки. Стрелка всегда должна указывать на груз. Если вторичный выход дает отрицательный выход, вероятно, ТТ установлен задом наперед. Трансформаторы иногда также могут испытывать фазовый сдвиг от 0,3 до 6 градусов, что приводит к ошибочным измерениям и создает впечатление неправильного протекания тока от нагрузки.

Нагрузка ТТ

ТТ имеют номинальную мощность ВА, а также ограничения на количество устройств и длину провода, которые можно подключить к его вторичной стороне. Это называется бременем . Элементы, которые увеличивают нагрузку, — это реле, счетчики и проводка. Лучший способ уменьшить нагрузку — сделать проводку между ТТ и измерительными приборами как можно короче или увеличить сечение провода для уменьшения сопротивления.

Благодаря чрезвычайно высокому входному сопротивлению и низкому энергопотреблению современных измерительных приборов нагрузка очень мала. Однако необходимо соблюдать осторожность, чтобы не перегрузить трансформаторы тока, что приведет к неточным измерениям и плохой защите.

Другие способы измерения силы тока

1. Токовые шунты — прецизионные резисторы заземления…для измерения переменного и постоянного тока. Очень простое измерение тока с использованием закона Ома. Измерение дифференциального напряжения, деленное на известное сопротивление, пропорционально току.

2. Датчики Холла — требуется дополнительный источник питания постоянного тока для обеспечения постоянного тока и создания магнитного поля… датчик определяет силу другого магнитного поля, которая пропорциональна протекающему току. Используется в ИБП, солнечных батареях и микросетях для контроля постоянного тока. Требуется батарея или источник питания постоянного тока.

3. Катушки Роговского — Способны измерять очень быстрые переходные токи. Выходной сигнал низкого уровня требует усиления с помощью датчика Холла. Также используется для измерения высокочастотных токов… например, в точных сварочных аппаратах, дуговых печах и другом электронном оборудовании для высокочастотных измерений. Также требуется дополнительный источник питания постоянного тока.

Как выбрать ТТ для приложения

ТТ должны быть рассчитаны на 20-кратный нормальный ток полной нагрузки, чтобы учесть ток короткого замыкания высокого уровня. Это одна из причин, почему расчеты короткого замыкания так полезны. Если вы можете рассчитать ток короткого замыкания для приложения, трансформатор тока можно подобрать более подходящего размера.

Соображения безопасности

ОПАСНОСТЬ: Все ТТ опасны, если они отключены, когда они находятся под напряжением!!!!!!

ПРИМЕЧАНИЕ : Никогда не предполагайте, что только потому, что вторичный выходной сигнал переменного тока кажется небольшим, с ТТ можно безопасно обращаться, пока он находится под напряжением. Опасны даже небольшие трансформаторы тока, если вторичные клеммы отключены, когда они находятся под напряжением.

Если в первичной цепи протекает ток, вторичную цепь ни в коем случае нельзя размыкать. это может вызывают очень высокие напряжения из-за ампер-витков первичной обмотки, которые начинают намагничивать сердечник. Пока он действует как трансформатор, он вызывает очень высокие пики напряжения.

Обрыв цепи в трансформаторе тока (ТТ) может привести к опасному перенапряжению на клеммах вторичной обмотки. ТТ с разомкнутой вторичной обмоткой, особенно с высоким коэффициентом полезного действия и проводящим большие токи, может создавать вторичное напряжение холостого хода в диапазоне нескольких киловольт.

ПРИМЕЧАНИЕ : Когда трансформаторы тока не используются, вторичные обмотки всегда следует закорачивать с помощью перемычек или перемычек.

Трансформаторы тока и отводы напряжения в контексте интерфейсной электроники

Лиза Эйтель | 19 июня 2021 г.

Трансформаторы тока или ТТ незаменимы везде, где измеряются и обрабатываются большие токи. Эти измерительные трансформаторы эффективно уменьшают потоки высоковольтных токов, обеспечивая удобный способ надежной оценки и контроля реального электрического тока в проводе передачи переменного тока с помощью обычного амперметра. Трансформаторы тока выполняют эту задачу, генерируя во вторичной обмотке переменный ток, пропорциональный току в первичной обмотке.

На самом деле основное назначение трансформатора тока отличается от назначения стандартного трансформатора напряжения. Трансформаторы тока имеют от одного до нескольких витков первичной обмотки, которые представляют собой один плоский виток, сердечник, намотанный на катушку из прочного провода, или просто шину или проводник, пропущенный через отверстие. Из-за такого расположения цепей неудивительно, что ТТ также называют последовательными трансформаторами.

Здесь показан пример установки отвода напряжения на DIN-рейку.

В отличие от сверхпростой конструкции первичной обмотки, вторичная обмотка трансформатора тока состоит из нескольких витков, намотанных на многослойный сердечник из магнитного материала с малыми потерями. Многослойный сердечник имеет большое поперечное сечение для минимизации плотности магнитного потока и использует провод с малым поперечным сечением. Точная геометрия зависит от величины тока, который необходимо уменьшить, поскольку провод пытается выводить постоянный ток… независимо от подключенной нагрузки.

Во время работы вторичная обмотка посылает ток в короткое замыкание (например, амперметр) или в резистивную нагрузку — если только напряжение, создаваемое во вспомогательной обмотке, не будет достаточным для погружения сердечника… или спровоцирует отказ из-за пробоя напряжения. В отличие от трансформатора напряжения, основной ток трансформатора тока не зависит от вторичного тока нагрузки… он управляется внешней нагрузкой.

Вспомогательный ток обычно оценивается как стандартный 1 А — или 5 А для более высоких номиналов. Трансформаторы тока могут уменьшать или понижать уровни тока с тысяч ампер до стандарта некоторой известной пропорции… опять же, либо до 5 А, либо до 1 А для обычных применений. Трансформаторы тока хорошо обслуживают такие деликатные и высокоточные компоненты, а также устройства управления, поскольку последние обеспечивают их эффективную защиту от воздействия любых близлежащих кабелей, несущих энергию высокого напряжения.

Применение трансформаторов тока в измерительных и других целях. Например, трансформаторы тока работают в измерителях коэффициента мощности, ваттметрах, ваттметрах и защитных реле. Трансформаторы тока также работают в качестве расцепляющих катушек в магнитных автоматических выключателях или автоматических выключателях .

Отводы напряжения и регуляторы напряжения

В отличие от трансформаторов напряжения, отводы напряжения легко и безопасно подключаются к цепям для измерения напряжения существующей электрической системы. В более продвинутых вариантах отводы напряжения трансформатора также служат в качестве регулировочных соединений на катушках трансформатора, с помощью которых инженеры могут контролировать напряжение. Эти отводы напряжения регулируют напряжение, чтобы поддерживать значение на вторичной обмотке на каком-то номинальном уровне.

В частности, регулировка ответвления может регулировать выходное напряжение трансформатора, чтобы обеспечить полное выходное напряжение. Там, где линейные напряжения ниже или выше номинального напряжения первичного трансформатора, разница оказывает пропорциональное влияние на вторичное напряжение… что, в свою очередь, может привести к неточным выходным току и напряжению. Использование отвода напряжения может изменить коэффициент трансформации трансформатора таким образом, чтобы его вторичное напряжение оставалось на уровне целевого выходного напряжения. На больших трансформаторах ответвления на первичной обмотке компенсируют входные сигналы, которые выше или ниже нормы. Такие соединения отводов напряжения обычно устанавливаются поставщиком компонентов на некоторое заданное значение линейного напряжения. В случаях, когда напряжение объекта или объекта уникально, отводы напряжения могут быть соответствующим образом отрегулированы поставщиком перед отправкой.

Отводы напряжения обеспечивают прямое соединение с обмотками трансформатора. Между выводами отвода напряжения требуется целое число витков, иначе один из них окажется не на той стороне трансформатора.

Переключатели ответвления напряжения обычно включаются в установку, чтобы обеспечить выполнение действий, требующих отключения трансформатора. Оператор машины должен сначала обесточить трансформатор и установить защитное заземление на клеммах трансформатора. Затем он или она должны переместить переключатель крана из текущего положения в подходящее положение.

---

Рубрики: Блоки питания
С тегами: WAGO
 

---

Лиза Эйтель

Лиза Эйтель работает в сфере управления движением с 2001 года. В сферу ее деятельности входят двигатели, приводы, управление движением, передача энергии, линейное движение, и технологии восприятия и обратной связи. У нее есть B.S. имеет степень бакалавра машиностроения и является членом почетного инженерного общества Tau Beta Pi; член Общества женщин-инженеров; и судья FIRST Robotics Buckeye Regionals. Помимо своего вклада в motioncontroltips.com, она также руководит выпуском ежеквартальных выпусков журнала Design World.