Трансформаторы тока | ТТ и ТН
Страница 1 из 5
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.
Трансформатор тока имеет замкнутый магнитопровод 2 (рис.) и две обмотки — первичную 1 и вторичную 3. Первичная обмотка включается последовательно в цепь измеряемого тока I1, ко вторичной обмотке присоединяются измерительные приборы, обтекаемые током I2.
Принцип устройства трансформаторов тока
а – одновитковый трансформатор тока; б – многовитковый трансформатор тока; е — многовитковый трансформатор тока с двумя сердечниками; 1 — первичная обмотка; 2 — вторичная обмотка; 3 — сердечник; 4 — изоляция; 5 — обмотка прибора
Трансформатор тока характеризуется номинальным коэффициентом трансформации
где I1ном и I2ном- 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 I1*W1. В зависимости от предъявляемых требований, выпускаются трансформаторы тока с классами точности 0,2; 0,5; 1; 3; 10. 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 (сопротивление 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.
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 КЗ. 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).
Трансформаторы тока | КРАСП-РУС
Таблица устройств
Таблица габаритов
Список трансформаторов тока
Трансформаторы тока измерительные с универсальным (фигурным) или прямоугольным окном серии ASK Для монтажа на шину или кабель Общее описание Особенности:
|
|
Трансформаторы тока измерительные с круглым отверстием под кабель или втулку серии ASR. Идеально встраиваются в соединения шин или в место подключения кабеля к шине. Втулки из высококачественной меди обеспечивают прочное соединение. Общее описание Особенности:
|
Трансформатор тока с круглым отверстием для номинальных значений первичного тока от 50 A до 300 A, номинальные значения вторичного тока: 5 A, 2 A или 1 A, класс точности 1, с подвижными вторичными проводами подключения, номинальное значение поперечного сечения соединительных проводов: 2,5 мм², измерительная система залита полиуретановой смолой. |
Трансформаторы тока измерительные с комбинированным отверстием под кабель или шину серии CTB. Характеристики трансформаторов CTB:
|
Трансформаторы тока измерительные с разъемным сердечником серии KBU. Обеспечивают легкую замену при изменении нагрузки на шине в случае модернизации объекта. Общее описание Особенности:
|
Трансформаторы тока измерительные с отверстием под кабель серии KBR. Трансформатор закрепляется на кабеле с помощью защелки за несколько секунд. Боковые зажимы дополнительно фиксируют трансформатор от перемещения вдоль кабеля. Каждый трансформатор имеет кабель вторичного тока с цветной маркировкой длиной 2,5 м (другая длина возможна по заказу). Номинальный вторичный ток — 1А или 5А, возможно также исполнение с выходным сигналом по напряжению 0-333 мВ. Трансформаторы KBR предназначены в первую очередь для использования в системах технического учета электроэнергии для измерения и регистрации потребления электроэнергии по отдельным фидерам. Общее описание Характеристики трансформаторов KBR:
|
Трансформаторы с первичной цепью, выполненной в виде обмотки или проходной шины, монтируемой в разрыв шины или кабеля. Серия WSK. Общее описание Особенности:
|
Суммирующий трансформатор тока для номинальных значений первичного тока 5 A или 1 A, номинальные значения вторичного тока: 5 A, 2 A или 1 A, классы точности 0,2, 0,5 и 1. Указаная за типовым названием цифра дает информацию о количестве подключаемых основных трансфоматоров, при этом нужно учитывать, что реализовать возможно макс. 8 первичных входов. |
Трансформаторы тока для реек с разъединителями-предохранителями для номинальных значений первичного тока от 100 A до 600 A, номинальные значения вторичного тока 5 A или 1 A, класс точности 3. Напряжение холостого хода при номинальном значении вторичного тока 5 A составляет прибл. 3-6 В, а при номианльном значении вторичного тока 1 A – прибл. 13-25 В. Могут поставляться различные размеры (NH 1, NH 2 и NH 3). |
Защитные проходные трансформаторы тока, для номинальных значений первичного тока от 50 A до 2000 A, номинальные значения вторичного тока 5 A, 2 A или 1 A, исполнение с классом защиты 5P5, 10P5, 5P10 и 10P10. |
Защитные трансформаторы тока с круглым отверстием для первичного провода, номинальные значения первичного тока от 100 A до 300 A, номинальные значения вторичного тока 5 A, 2 A или 1 A, исполнение с классом защиты 5P5 и 10P5. |
Комплект трехфазных трансформаторов тока, для номинальных значений первичного тока: от 3 x 50 A до 3 x 750 A, номинальные значения вторичного тока 5 A, 2 A или 1 A, с классами точности 0,2, 0,5s, 0,5 и 1. |
Проходные трансформаторы тока серии EASK для номинальных значений первичного тока от 50 A до 3000 A, номинальные значения вторичного тока 5 A или 1 A, с классами точности 0,2s, 0,2, 0,5s, 0,5 с разрешением на применение типа для коммерческого учета от PTB, Брауншвайг. |
Трансформаторы тока серии EASR с круглым отверстием для первичного провода, для номинальных значений первичного тока от 75 A до 600 A, номинальные значения вторичного тока 5 A или 1 A, с классами точности 0,2, 0,5s и 0,5, с разрешением на применение типа для коммерческого учета от PTB, Брауншвайг, поставка может проводиться по выбору заказчика с медной втулкой или с крепежем для шины. |
Трансформаторы тока с многовитковой первичной обмоткой для номинальных значений первичного тока от 25 A до 150 A, номинальные значения вторичного тока 5 A или 1 A, классы точности: 0,2, 0,5s и 0,5 с разрешением на применение типа для коммерческого учета от PTB, Брауншвайг и первичной обмоткой и первичными соединительными зажимами вместо отверстия для первичного провода. Серия EWSK. Особенности:
|
Суммирующие трансформаторы тока для номинальных значений первичного тока 5 A, вторичный номинальный ток 5 A, класс точности 0,2 С разрешением на применение типа для коммерческого учета от PTB, Брауншвайг. Расположенная после типового наименования цифра дает информацию о количестве подключаемых основных трансформаоров, при этом реально подключать макс. 8 первичных входов. |
Комплект трехфазных трансформаторов тока, для номинальных значений первичного тока 3 x 50 A и 3 x 750 A, номинальные значения вторичного тока 5 A или 1 A,классы точности: 0,2, 0,5s и 0,5. С разрешением на применение типа для коммерческого учета от PTB, Брауншвайг, для экономящей место инсталляции в распределительных энергосетях, комплект трансформаторов оснащен шиной первичного подключения и примонитрованной защитной крышкой (защита от касания). |
Требования к измерительным трансформаторам
Измерительные трансформаторы тока по техническим требованиям должны соответствовать ГОСТ 7746-2015(“Трансформаторы тока. Общие технические условия”).
- Класс точности трансформаторов тока и напряжения для присоединения расчетных счетчиков электроэнергии должен быть не более 0,5
- Допускается применение трансформаторов тока с завышенным коэффициентом трансформации (по условиям электродинамической и термической стойкости или защиты шин), если при максимальной нагрузке присоединения ток во вторичной обмотке трансформатора тока будет составлять не менее 40 % номинального тока счетчика, а при минимальной рабочей нагрузке — не менее 5 %
- Присоединение токовых обмоток счетчиков к вторичным обмоткам трансформаторов тока следует проводить, отдельно от цепей защиты и совместно с электроизмерительными приборами
- Использование промежуточных трансформаторов тока для включения расчетных счетчиков запрещается
Измерительные трансформаторы напряжения по техническим характеристикам должны соответствовать ГОСТ 8.216-2011 («Государственная система обеспечения единства измерений. Трансформаторы напряжения. Методика поверки. Средства проводной связи и аппаратура радиосвязи оконечная и промежуточная.»)
- Нагрузка вторичных обмоток измерительных трансформаторов, к которым присоединяются счетчики, не должна превышать номинальных значений
- Сечение и длина проводов и кабелей в цепях напряжения расчетных счетчиков должны выбираться такими, чтобы потери напряжения в этих цепях составляли не более 0,25 % номинального напряжения при питании от трансформаторов напряжения класса точности 0,5. Для обеспечения этого требования допускается применение отдельных кабелей от трансформаторов напряжения до счетчиков.
ПНСТ: не исключается или недопустимо
Как бы банально это ни звучало, в наше время научный и технологический прогресс развивается в геометрической прогрессии. Его стремительное развитие не только решает насущные проблемы, но порой и создаёт новые трудности, которые оказываются даже сложнее предыдущих. Вот и развитие быстродействующих релейных защит (далее – РЗ), в какой-то мере, пошло по такому же пути: в процессе внедрения всё более современных видов начали учащаться случаи неселективного их срабатывания в переходных режимах короткого замыкания (далее – КЗ). Возникшая проблема существенным образом начала сказываться на надёжности электроснабжения потребителей.
До недавнего времени в России трансформаторы тока, работающие с релейной защитой, регламентировались только стандартом ГОСТ 7746 «Трансформаторы тока. Общие технические условия». При разработке положений данного документа, начиная с издания 2001 года, за базис были взяты стандарты международной электротехнической комиссии МЭК (IEC), на момент последнего издания – серия стандартов IEC 61869. Следует отметить, что имелись и альтернативные видения нормирования защитных трансформаторов тока, описанные в стандартах Британского института стандартов (BSI) и Американского национального института стандартов (ANSI). Все упомянутые выше организации устанавливали параметры защитных обмоток немного по-разному. Но не будем углубляться в суть этих различий.
В ГОСТ 7746 в роли защитных трансформаторов тока представлены трансформаторы класса точности Р. Данный класс трансформаторов рассчитан на реализацию защиты в установившихся аварийных режимах. Конструктивно трансформаторы этого класса не имеют воздушного зазора, что приводит к большой остаточной намагниченности, кроме того, полная погрешность данных трансформаторов не учитывает апериодическую составляющую, возникающую в момент переходного тока КЗ.
Что касается зарубежных стандартов, то в них внимание к вышеупомянутым техническим особенностям уделялось уже давно. Взять, к примеру, IEC 61869-2 «Трансформаторы измерительные. Часть 2. Дополнительные требования к трансформаторам тока», в котором установлены требования к трансформаторам тока для защиты в переходных режимах, а также выдвинуты требования к остаточной намагниченности.
Путь же, который избрали мы, полагая, что защитные обмотки должны быть только класса Р, повлёк за собой событие, последствия которого привлекли взгляды широкой аудитории. 04 ноября 2014 года была зафиксирована неправильная (излишняя) работа устройств РЗ при возникновении КЗ в открытом распределительном устройстве (ОРУ) 500 кВ Ростовской АЭС. Возникла аварийная ситуация, которая привела к отделению части объединенной энергетической системы (ОЭС) Юга от единой энергетической системы (ЕЭС) России и обесточению более 2000 МВт потребителей действием противоаварийной автоматики. Для определения причин неправильной работы РЗ была создана рабочая группа в составе:
АО «СО ЕЭС», АО «Концерн Росэнергоатом», ПАО «Россети», ПАО «ФСК ЕЭС», ПАО «РусГидро», ВНИИАЭС, АО ИК «АСЭ», ООО НПП «ЭКРА», ООО «Сименс», фирма «Trench Germany GmbH», ООО «Эльмаш», ОАО «ВНИИР». В результате было установлено, что причиной неправильной (излишней) работы устройств РЗ стало насыщение трансформатора тока SAS 550 апериодической составляющей тока КЗ и наличие остаточного намагничивания его сердечника.
Из вышеизложенного стало ясно, что нормативная база в виде стандарта ГОСТ 7746 не в полной мере может удовлетворить потребности РЗ. Судя по отчетам, представленным на дальнейших заседаниях, которые имеются в открытом доступе, РЗ подверглись серьёзным испытаниям, в результате чего были задействованы немалые ресурсы. Что касается трансформаторов, решение проблемы было на поверхности. На «поверхности» страниц стандарта
IEC 618692-2. Требовалось грамотно перенять зарубежный опыт коллег и сделать легитимными необходимые защитные обмотки, описанные далее по тексту данной публикации.
Забегая вперёд, отметим, что на момент мая 2020 года данная работа проделана не в полной мере и требует ещё немало усилий. В марте 2016 года вступил в действие официальный перевод стандарта IEC 61869-2-2012, получивший название ГОСТ Р МЭК 61869-2-2015 «Трансформаторы измерительные. Часть 2. Дополнительные требования к трансформаторам тока». Но это не решило проблемы — использовать идентичный перевод данного документа в качестве национального стандарта было бы крайне неверно. Причин для этого множество. Вот некоторые из них:
1. Неточность, а местами даже ошибочность перевода, что в корне меняет смысл написанного. Приведем пример двух противоречивых моментов перевода:
|
Англоязычная версия IEC 61869-2-2012 |
Примечание |
|
|
«3.1.204 class P protective current transformer protective current transformer without remanent flux limit,…» |
Просьба обратить внимание именно на фразы: «без ограничения» и «с лимитированным». «Идентичность» перевода нарушила связь с реальностью данного стандарта. К слову, «магнитная индукция» также не в полной мере является грамотным переводом. |
|
|
Правильный перевод |
«Идентичный» перевод |
|
|
«3.1.204 трансформатор тока для защиты класса точности P защитный трансформатор тока без ограничения остаточного магнитного потока,…» |
«3.1.204 трансформатор тока для защиты класса точности P (class P protective current transformer): Трансформатор тока с лимитированным коэффициентом остаточной магнитной индукции,…» |
|
|
Англоязычная версия IEC 61869-2-2012 |
Примечание |
|
|
«5.5.201 Rated output values …the declaration of other rated outputs…is not precluded.» |
Без комментариев. |
|
|
Правильный перевод |
«Идентичный» перевод |
|
|
«5.5.201 Нормированные значения номинальной выходной мощности … декларирование других значений…не исключается.» |
«5.5.201 Нормированные значения номинальной выходной мощности …декларирование других значений…недопустимо.» |
|
2. Отсутствие какой-либо гармонизации положений IEC 61869-2-2012 с уже имеющейся нормативной базой, регламентирующей требования к трансформаторам тока. Внутренний рынок России адаптирован к совсем иным маркировочным сокращениям, набору испытаний и т.д.;
3. Невозможность работы с ссылочными документами по тексту стандарта, так как некоторые из них не имеют адаптированных технических переводов на русский язык.
4. Отсутствие перечня испытаний, необходимых и достаточных для утверждения типа, что для нас, как для специализирующейся на данном виде работ испытательной лаборатории, имеет немалую важность.
Следующий шаг, который был сделан в сторону создания «идеального» стандарта для трансформаторов тока – разработка и введение в действие предварительного национального стандарта Российской Федерации ПНСТ 283-2018 «Трансформаторы измерительные. Часть 2. Технические условия на трансформаторы тока».
Для начала обсуждения и сравнительного анализа имеющейся на данный момент нормативной базы проведём небольшой экскурс в классификацию защитных обмоток трансформаторов тока. Все имеющиеся обмотки для защиты описаны в ГОСТ Р МЭК 61869-2-2015 и имеют следующую классификацию (ставший уже классическим класс точности Р опущен в данном перечне):
— PR — трансформатор с низким значением индуктивного сопротивления, для которого известны вторичная характеристика намагничивания, сопротивление вторичной обмотки, сопротивление вторичной нагрузки и витковый коэффициент трансформации, а также учтены характеристики защитных устройств, с которыми он будет использоваться;
— PX — трансформатор с лимитированным коэффициентом остаточной магнитной индукции, для которого известны вторичная характеристика намагничивания, сопротивление вторичной обмотки, сопротивление вторичной нагрузки и витковый коэффициент трансформации, а также учтены характеристики защитных устройств, с которыми он будет использоваться;
— PXR — трансформатор с лимитированным коэффициентом остаточной магнитной индукции, для которого известны вторичная характеристика намагничивания, сопротивление вторичной обмотки, сопротивление вторичной нагрузки и витковый коэффициент трансформации, а также учтены характеристики защитных устройств, с которыми он будет использоваться. Наличие воздушного зазора в сердечнике допустимо;
— TPX — защитный трансформатор тока без ограничения коэффициента остаточной магнитной индукции, для которого насыщение в случае возникновения токов короткого замыкания нормируется пиковым значением погрешности в переходном режиме;
— TPY — защитный трансформатор тока с лимитированным коэффициентом остаточной магнитной индукции, для которого насыщение в случае возникновения токов короткого замыкания нормировано пиковым значением погрешности в переходном режиме. Сердечник данных трансформаторов конструктивно имеет воздушный зазор;
— TPZ — защитный трансформатор тока с нормированной вторичной постоянной времени, для которого насыщение в случае возникновения токов короткого замыкания нормировано пиковым значением составляющей переменной погрешности. Сердечник данных трансформаторов линеаризованный.
В итоге мы имеем четыре класса точности P, PR, PX, PXR, нормируемые для установившихся аварийных режимов, два из которых (PR, PXR) имеют ограничения по остаточной намагниченности, а также три класса точности TPX, TPY, TPZ для переходных процессов при аварийных режимах.
В то же время ПНСТ 283-2018 предлагает четыре класса точности защитных обмоток: P, PR — для установившегося режима и TPY, TPZ — для переходных процессов. Причины отсутствия упоминания в стандарте остальных существующих защитных обмоток для нас остается загадкой. Хотелось бы оговориться заранее, что вопросы, касающиеся нормативных документов, мы рассматриваем исключительно с точки зрения лаборатории, занимающейся испытаниями в целях утверждения типа. Можно допустить, что необходимость данного ограничения классификации следует из каких-то технических аспектов, которые видны при большей компетентности в данном вопросе.
Но относительно недавно мы столкнулись лицом к лицу с данными трансформаторами тока «нового поколения». Зарубежные производители массово начали обращаться с потребностью законного использования на рынке Российской Федерации вышеупомянутых обмоток. И в сложившейся ситуации ПНСТ 283-2018 оказался не в полной мере подходящим стандартом для данного рода мероприятий. Коротко говоря, указанных в ПНСТ 283-2018 классов точности обмоток не всегда хватает. Как пример – обмотка TPX, отсутствующая в документе. Но на этом проблемы ПНСТ 283-2018 не заканчиваются. Рассмотрим некоторые из них.
Для начала обратимся к разделу «Основные параметры». Фраза «Устанавливают в стандартах на трансформаторы конкретных типов» — тезисная для всего раздела. И опять же круг замыкается на стандарте ГОСТ Р МЭК 61869-2-2015, но с добавившимися трудностями, вызванными различием перевода, сокращений и обозначений. Появляется ещё больше разногласий и противоречий. Следующий раздел, который мы затронем, — «Технические требования», а именно пункт «Метрологические характеристики». В таблице 6 для обмоток TPY, TPZ нормируется полная погрешность при номинальной предельной кратности. Но в
ГОСТ Р МЭК 61865-2015, а, следовательно, и в IEC 61869-2-2012 нормирование полной погрешности при номинальной предельной кратности, как и самого ряда номинальной предельной кратности для обмоток защиты при переходных режимах, отсутствует. Следом перейдём к разделу B.2, а именно методологию испытаний, связанных с определением погрешности в переходных режимах прямым методом. Как раз в этом разделе фигурирует использование отсутствующих параметров, описанных выше. Также следует упомянуть и техническую трудность реализации прямого метода на практике. В связи с этим ГОСТ Р МЭК 61869-2-2015 наряду с прямым предполагает и косвенный метод определения данных параметров. К слову, опыт, который смогли передать нам иностранные изготовители трансформаторов в процессе проведения испытаний, основывается только на косвенном методе. Да, согласимся, что косвенные методы — это не панацея, и к ним всегда есть вопросы, но принять их во внимание стоит.
В заключении хотим кратко подвести итог всего вышесказанного. Техническая нужда рынка, описанная в данной статье, развивается очень стремительно, но темп подготовки нормативной базы существенно отстаёт. Производители защитных трансформаторов тока «принуждают» нас, как испытательную лабораторию, находить решения из сложившейся ситуации. Возникающие трудности нас нисколько не пугают, так как они только помогают нам в повышении нашей компетентности. Единственное, чего мы боимся – отсутствие единства измерений! Нерегламентированный подход к испытаниям в целях утверждения типа трансформаторов тока «нового поколения» вносит значительную неопределённость в точность этих испытаний. Остаётся надеяться, что в скором времени настанет момент, когда данная статья потеряет свою актуальность.
Трансформаторы тока SACI
Измерительные и суммирующие трансформаторы тока испанской фирмы SACI производятся только из высококачественных материалов и прошли сертификацию в России. Трансформаторы тока SACI обладают высокой механической прочностью и прочностью на пробой, а также стойкостью к тепловому воздействию. Магнитные пластины изготавливаются из специального Fe-Si сплава, обеспечивающего улучшение магнитной проницаемости. Соединительные клеммы вторичной обмотки трансформаторов тока, выполняются из никелированной латуни, на каждой клемме имеется по два винта (двойные клеммы), что позволяет менять трансформаторы не размыкая цепи.
Конструктивно трансформаторы тока TU-R.. производятся в корпусе (У3, У1) который выполнен из высокопрочной литьевой смолы. Использование смол в конструкции, изоляционные характеристики которых намного превышают показатели обычных изоляционных материалов, в качестве наружного изолятора, делает подобные трансформаторы тока компактными и прочными.
Основные характеристики:
Размер шины (ø кабеля) – до 125×35 мм (35 мм)
Номинальный ток – до 5000 А
Мощность – до 60 ВА
Класс точности – до 0,5
Разборные трансформаторы тока позволяют осуществлять их монтаж без разбора шинопровода, за счет чего многократно снижается трудоемкость и время проведения монтажных работ. Ток вторичной обмотки по выбору – 5А или 1А.
Основные характеристики:
Размер шины (ø кабеля) – до 160×80 мм (80 мм)
Номинальный ток – до 5000 А
Мощность – до 60 ВА
Класс точности – до 0,5
Трансформаторы тока для коммерческого учета TU3R и TUP20R
Измерительные трансформаторы тока TU3R и TUP20R обеспечиваю класс точности 0,5S и могут применяться в системах коммерческого учета. Для защиты от несанкционированного подключения к вторичной обмотке клеммы закрыты защитной крышкой с возможностью ее пломбирования. Конструктивно трансформатор тока TU3R выполнен со встроенной шиной, а TUP20R с окном для монтажа на шинопровод или кабель.
Основные характеристики:
Размер шины (ø кабеля)*) – до 100×20 мм (20 мм)
Номинальный ток – для TU3R 600 A, для TUP20R 2000
Мощность – до 10 ВА
Класс точности – до 0,5S
*) Только для TUP20R
Суммирующие трансформаторы тока предназначены для сведения измерительных сигналов с нескольких трансформаторов тока на один прибор учета, контроля или защиты. Трансформаторы серии TRS… изготавливаются в пластмассовом корпусе, обмотки залиты смолой. Клеммы закрыты защитной крышкой с возможностью ее пломбирования.
Основные характеристики:
Количество входов – до 5
Номинальный ток входов и выхода – до 5 А
Мощность – до 10 ВА
Трансформатор — ток — класс — точность
Трансформатор — ток — класс — точность
Cтраница 1
Трансформаторы тока класса точности 0 5 используют для питания счетчиков энергии, по которым ведутся денежные расчеты; класса 1 — для питаиия ваттметров, счетчиков, щитовых приборов; класса 3 — для питания реле защиты, аппаратов управления, указывающих приборов. [1]
Трансформаторы тока класса точности 10 специально не изготовляются, но в этом классе точности допускается работа трансформаторов класса 1 и 3 при питании таких аппаратов, как вторичные реле прямого действия и оперативных цепей. Трансформаторы тока класса точности 0 2 применяют для точных лабораторных измерений. [2]
Трансформаторы тока класса точности 0 5 используются для питания счетчиков энергии, по которым ведутся денежные расчеты, класса 1 — для питания ваттметров, счетчиков, щитовых приборов, класса 3 — для питания реле защиты, аппаратов, управления, указывающих приборов. [3]
Трансформаторы тока класса точности 0 2 применяют только для лабораторных измерений, а 0 5; 1 и 3 — преимущественно в промышленных электроустановках. Класс точности характеризует величину допустимых погрешностей трансформаторов при номинальных токах. Условное обозначение трансформаторов тока состоит из двух частей — буквенной и цифровой. Буквенная часть содержит обычно от двух до пяти букв, указывающих следующее: Т — трансформатор тока, П — проходной, О — одновитковый или М — многовитковый, Л — с литой изоляцией, Ф — с фарфоровой изоляцией. При отсутствии в обозначении буквы П трансформатор тока является опорным. Цифры после букв в обозначении указывают номинальное напряжение трансформатора тока. [4]
Трансформаторы тока класса точности 0 2 применяют для точных лабораторных измерений. [5]
Трансформаторы тока класса точности 0 2 применяют только для лабораторных измерений, а 0 5; 1 и 3 — преимущественно в промышленных электроустановках. [6]
Трансформаторы тока класса точности 0 2 применяют только для лабораторных измерений. Класс точности характеризует величину допустимых погрешностей трансформаторов при номинальных токах. [8]
Трансформаторы тока класса точности 0 5 используются для питания счетчиков энергии, по которым ведутся денежные расчеты, класса 1 — для питания ваттметров, счетчиков, щитовых приборов, класса 3 — для питания реле защиты, аппаратов управления, указывающих приборов. [10]
Для присоединения счетчиков технического учета допускается использование трансформаторов тока класса точности 1 0, а также встроенных трансформаторов тока класса точности ниже 1 0, если для получения класса точности 1 0 требуется установка дополнительных комплектов трансформаторов тока. [11]
Для присоединения счетчиков технического учета допускается использование трансформаторов тока класса точности 1 0, а также встроенных трансформаторов тока класса точности ниже 1 0, если для получения класса точности 1 0 требуется установка дополнительных комплектов трансформаторов тока. [12]
Установка предназначена для поверки лабораторных — измерительных — трансформаторов тока класса точности 0 05; 0 1; 0 2 и 0 5 с номинальными вторичными токами 5 и 1 а при частоте 50 гц и для измерения в процессе поверки составляющих сопротив — ления нагрузки во вторичной цепи поверяемых трансформаторов; она может быть использована также в качестве прямоугольно-координатного компенсатора переменного тока частоты 50 гц. [13]
Раздельное присоединение расчетных счетчиков допускается в случаях, когда совместное их присрединение приводит к превышению погрешностей для трансформаторов тока класса точности 0 5 или к изменению характеристик релейной защиты. При этом рекомендуется группировать счетчики с электроизмерительными приборами и присоединять отдельно устройства защиты. [14]
Раздельное присоединение расчетных счетчиков допускается лишь в случаях, когда совместное их присоединение приводит к превышению погрешностей для трансформаторов тока класса точности 0 5 или к изменению характеристик релейной защиты. При этом рекомендуется группировать счетчики с электроизмерительными приборами и присоединять отдельно устройства защиты. [15]
Страницы: 1 2
Классы точности трансформаторов тока по ГОСТ 7746-2001
- Главная
- Электрические аппараты
- Классы точности трансформаторов тока
Трансформаторы тока играют важнейшую роль в обеспечении безопасности и надежности работы электроустановок. Они обладают определенными классами точности. Виды классов точности трансформаторов тока определяются по гост 7746-2001.
Величины сопротивления нагрузки и первичного тока для разных классов точности ТТ для измерений и для защиты приведены в ГОСТ и в таблице ниже.
Для измерительных цепей и цепей релейной защиты классы точности будут разными. Трансформаторы тока для измерений должны соответствовать одному из классов точности, согласно ГОСТ: 0,1, 0,2S, 0,2, 0,5, 0,5S, 1, 3, 5, 10.
Трансформаторы тока для защиты имеют классы точности – 5Р и 10Р.
Точность работы ТТ зависит от вторичной нагрузки и первичного тока.
1) При малом сопротивлении нагрузки, ветвь намагничивания будет практически зашунтирована, и трансформатор тока будет работать в нижней части кривой намагниченности, что будет соответствовать большим погрешностям.
При большом сопротивлении нагрузки, трансформатор тока будет работать в зоне насыщения ТТ, что также будет соответствовать большим погрешностям. Точность различных классов обеспечивается лишь при определенном значении вторичной нагрузки ТТ.
2) Также точность работы ТТ зависит от величины первичного тока, так как одной из его составляющих является ветвь намагничивания. При малых значениях первичного тока, трансформатор будет работать в нижней части кривой намагниченности, при больших значениях – работа ТТ будет происходить в зоне насыщения.
Типы и классы трансформаторов тока согласно IEC 60441
| Трансформатор тока подстанции |
Индуктивные трансформаторы тока в соответствии с IEC 60044-1 и IEEE C57.13 работают следующим образом: предназначен для установившихся симметричных токов переменного тока. Более поздний стандарт IEC 60044-6 является единственным стандартом, который определяет характеристики индуктивных трансформаторов тока (классы TPX, TPY и TPZ) для токов, содержащих экспоненциально затухающие компоненты постоянного тока заданного времени постоянный.В этом разделе кратко описаны различные классы трансформаторов тока.
IEC 60044-1
Класс P Трансформаторы тока класса P обычно используются для общих приложений, таких как перегрузки по току. защита, где вторичный предел точности значительно превышает значение, чтобы вызвать реле операция не служит никакой полезной цели. Следовательно, номинальный предел точности 5 обычно будет адекватный. Когда реле, такие как реле максимального тока мгновенного действия с высокой уставкой, настроены на работают при высоких значениях сверхтока, скажем, в 5–15 раз превышающем номинальный ток трансформатора.
Чтение: Реле защиты в энергосистеме
Фактор предела точности должен быть, по крайней мере, таким же высоким, как значение тока уставки, используемого в чтобы обеспечить быструю работу реле.
Номинальная выходная нагрузка выше 15 ВА и номинальные предельные коэффициенты точности выше 10 не рекомендуется для общих целей. Однако возможно объединить более высокий рейтинг предельный коэффициент точности при более низкой номинальной мощности и наоборот.
Когда продукт этих двух превышает 150, полученный трансформатор тока может быть неэкономичным и / или чрезмерно большим. Габаритные размеры.
Трансформаторы тока класса P определены таким образом, чтобы при номинальной частоте и номинальной нагрузке подключенных, текущая погрешность, фазовый сдвиг и суммарная погрешность не должны превышать значения приведены в таблице ниже.
Класс PR
Трансформатор тока с коэффициентом намагничивания менее 10% из-за небольших воздушных зазоров, для которых, в некоторых случаях значение постоянной времени вторичного контура и / или предельное значение также может быть указано сопротивление обмотки.
Class PX
Трансформатор тока с низким реактивным сопротивлением утечки, для которого необходимы знания трансформатора характеристика вторичного возбуждения, сопротивление вторичной обмотки, вторичная нагрузка сопротивление и соотношение оборотов достаточны для оценки его характеристик по отношению к защитным характеристикам. релейная система, с которой он должен использоваться.
Класс PX — это определение в IEC 60044-1 для квазипереходных трансформаторов тока. ранее относился к классу X стандарта BS 3938, обычно использовался в схемах защиты агрегатов.
ТТ типа PX используются для защиты от высокоомного циркулирующего тока, а также подходит для большинства других схем защиты.
IEC 60044-6
Класс TPS
Защитные трансформаторы тока, указанные в соответствии с классом TPS, обычно применяется к блочным системам, где балансировка выходов с каждого конца защищаемого объекта жизненно важно.Этот баланс или стабильность в условиях неисправности важен для переходного процесса. природа и, следовательно, протяженность ненасыщенных (или линейных) зон имеют первостепенное значение.
Это нормально выводить из результатов сильноточных испытаний формулу, устанавливающую наименьшее допустимое значение. значение Vk, если необходимо гарантировать стабильную работу.
Класс трансформаторов тока ТПС низкого (вторичного) реактивного сопротивления составляет определен стандартом IEC 60044-6 для переходных характеристик. Короче говоря, они должны быть указаны в сроках каждой из следующих характеристик:
- Номинальный первичный ток
- Коэффициент передачи (погрешность коэффициента передачи не должна превышать ± 0.25%)
- Вторичное ограничивающее напряжение
- Сопротивление вторичной обмотки ТТ класса TPS обычно применяются для защиты от циркулирующего тока с высоким сопротивлением.
Класс TPX
Основные характеристики трансформаторов тока класса TPX в целом аналогичны характеристикам трансформаторов тока. трансформаторы тока класса TPS, за исключением различных предписанных и возможных пределов погрешности. влияющие эффекты, которые могут потребовать строительства физически большего размера.
ТТ класса TPX не имеют воздушных зазоров в сердечнике и, следовательно, имеют высокий коэффициент остаточной намагниченности (остаточный поток 70-80%).Предел точности определяется максимальной мгновенной ошибкой во время указанного переходного процесса. рабочий цикл. ТТ класса TPX обычно используются для защиты линии.
Класс TPY
ТТ класса TPY имеют заданный предел остаточного магнитного потока. Магнитопровод предоставляется с небольшими воздушными зазорами для снижения остаточного потока до уровня, не превышающего 10% от поток насыщения.
У них более высокая погрешность измерения тока, чем у TPX во время ненасыщенный режим и предел точности определяется пиковой мгновенной ошибкой во время указанный переходный рабочий цикл.ТТ класса TPY обычно используются для защиты линии с автоматическим повторным включением.
Класс TPZ
Для трансформаторов тока класса TPZ остаточный поток практически незначителен из-за больших воздушных зазоров в основной. Эти воздушные зазоры также минимизируют влияние составляющей постоянного тока от первичного замыкания. тока, но снижают точность измерения в ненасыщенной (линейной) области работы.
Предел точности определяется погрешностью пиковой мгновенной составляющей переменного тока. во время однократного включения с максимальным смещением постоянного тока при заданном времени вторичного контура постоянный.ТТ класса TPZ обычно используются для специальных приложений, таких как дифференциальная защита большие генераторы.
Артикул:
Узнайте, как определить трансформаторы тока
Контрольно-измерительные приборы и защитные трансформаторы
Трансформаторы тока используются для передачи информации на защитные реле и / или «приборы» измерения тока, мощности и энергии. Для этого они должны подавать вторичный ток, пропорциональный протекающему через них первичному току, и должны быть адаптированы к характеристикам сети: напряжение, частота и ток .
Узнайте, как определить трансформаторы тока (фото: naswgr.net)Они определяются своим соотношением, мощностью и классом точности. Их класс (точность в зависимости от нагрузки ТТ и максимального тока) выбран в соответствии с приложением .
«Защитный» трансформатор тока (ТТ) должен быть достаточно высоким, чтобы обеспечить относительно точное измерение тока короткого замыкания защитой, порог срабатывания которой может быть очень высоким. Таким образом, ожидается, что трансформаторы тока будут иметь предельный коэффициент точности (ALF), который обычно довольно высок.Обратите внимание, что соответствующее «реле» должно выдерживать высокие токи перегрузки.
«Инструментальный» трансформатор тока (ТТ) требует хорошей точности около номинального значения тока. Измерительные приборы не должны выдерживать такие высокие токи, как реле защиты. Вот почему «измерительные» трансформаторы тока, в отличие от «защитных» трансформаторов тока, имеют минимально возможный коэффициент безопасности (SF), чтобы защитить эти приборы от более раннего насыщения.
Некоторые трансформаторы тока имеют вторичные обмотки, предназначенные для защиты и измерения.Эти «измерительные» и «защитные» ТТ регулируются стандартом IEC 60044-1 (во Франции NF C 42-502 ).
Согласование трансформаторов тока с реле защиты требует глубокого знания трансформаторов тока. В следующем разделе дается несколько напоминаний о трансформаторах тока, соответствующих этому использованию.
Характеристики ТТ
Пример защиты ТТ //
- Номинальный первичный ток: 200 А,
- Номинальный вторичный ток: 5 А.
Нагрузка точности: Pn = 15 ВА
Коэффициент предела точности ALF = 10
Для I = ALF . В, его точность составляет 5% (5P), (см. Рисунок 1)
Для упрощения, для приведенного в примере ТТ защиты погрешность отношения составляет менее 5% при 10 В , если реальная нагрузка потребляет 15 ВА. в В. Однако этих данных недостаточно. Также полезно знать стандартные значения.
Рисунок 1 — Пример паспортной таблички трансформатора тока с двумя вторичными обмотками12 определений, относящихся к трансформаторам тока //
≡ Номинальный (номинальный) первичный ток I
1Определяется стандартами, выбирается из дискретных значения: 10 — 12.5-15-20-25-30-40-50-60-75 А и их десятичные кратные.
≡ Номинальный (номинальный) вторичный ток I
2Равно 1A или 5 A .
≡ Коэффициент (I
1 / I 2 )Первичный и вторичный токи стандартные, поэтому эти значения дискретны. (Подробнее о соотношениях магнитных измерительных трансформаторов тока высокого напряжения — здесь)
≡ Погрешность нагрузки
Величина нагрузки, на которой основаны условия точности.
≡ Номинальная (номинальная) мощность точности P
nВыраженная в ВА, это полная мощность, подаваемая во вторичную цепь для номинального (номинального) вторичного тока и нагрузки точности. Стандартные значения: 1 — 2,5 — 5 — 10 — 15 — 30 ВА .
≡ Активная мощность P
rВ этой технической статье это мощность, соответствующая реальной потребляемой нагрузке ТТ при I n .
≡ Класс точности
Этот класс определяет пределы погрешности, гарантированные по соотношению и фазовому сдвигу в указанных условиях мощности и тока.Для номинальных классов 5P и 10P таблица на рисунке 6 определяет эти пределы.
Рисунок 2 // Ошибки модуля и фазы при номинальном токе
(согласно стандарту IEC 60044-1)
| Класс точности | Ошибка тока для номинального тока в% | Фаза сдвиг для номинального тока | Составные ошибки для предельного тока точности в% | |
| Минут | Сантирадиан | |||
| 5P | ± 1 | ± 60 | ± 1.8 | 5 |
| 10P | ± 3 | — | — | 10 |
≡ Особый класс точности
Класс X — это класс, определенный британским стандартом BS 3938 . Он также должен быть определен в будущем стандарте IEC 60044-1 под названием класса PX. Этот класс определяет минимальное значение напряжения точки перегиба Vk ТТ.
Это также налагает максимальное значение Rct (сопротивление вторичной обмотки ТТ) .Иногда он определяет максимальное значение тока намагничивания Io при напряжении точки перегиба.
Если мы рассмотрим кривую намагничивания V (Io) ТТ, то напряжение точки перегиба Vk определяется как точка на этой кривой, от которой увеличение напряжения на 10% вызывает увеличение намагничивания на 50%. текущий Ио. Класс X соответствует более высокой точности измерения, чем классы 5P и тем более 10P (см. Рисунок 3).
Рисунок 3 — Напряжения, соответствующие различным классам ТТВсегда можно найти эквивалентность ТТ, определенного в классе X, и ТТ 5P, а в некоторых случаях даже ТТ 10P.
≡ Фактический коэффициент точности (F
p или K r )Это соотношение между максимальным током, соответствующим номинальной погрешности, и номинальным током ТТ, когда реальная нагрузка отличается от номинальной нагрузки.
≡ Фактор предела точности (ALF или Kn)
Это соотношение между номинальным током перегрузки (например, 10 In) и номинальным током (In).
≡ Кратковременный выдерживаемый ток
Выраженный в кА, это максимальный ток Ith, который может выдерживаться в течение одной секунды (при коротком замыкании вторичной обмотки).Он представляет собой термическую стойкость ТТ к максимальным токам (стандартные значения даны стандартами, указанными в приложении).
≡ Номинальное напряжение ТТ
Это номинальное напряжение, которому подвергается первичная обмотка ТТ. Важно помнить, что первичная обмотка находится под высоковольтным потенциалом и что одна из клемм вторичной обмотки (которую нельзя открывать) обычно заземлена.
Как и для любых устройств, также определяется максимальное выдерживаемое напряжение в течение одной минуты при промышленной частоте и максимальное выдерживаемое импульсное напряжение.Их значения определены стандартами.
Например: для номинального напряжения 24 кВ ТТ должен выдерживать 50 кВ в течение 1 минуты при 50 Гц и 125 кВ при импульсном напряжении.
ТТ с несколькими вторичными обмотками
Некоторые трансформаторы тока могут иметь несколько вторичных обмоток , предназначенных для защиты или измерения. Наиболее типичными случаями являются трансформаторы тока с двумя вторичными обмотками, реже — с тремя вторичными. Физически эти трансформаторы тока группируются в одной пресс-форме, что эквивалентно 2 или 3 отдельным трансформаторам тока, которые могут иметь разные классы и соотношения (см. Рисунок 4 ниже).
Рисунок 4 — Принцип изготовления ТТ с 3 вторичными обмотками (с 3 обмотками в одной пресс-форме)Трансформаторы тока — ВИДЕО сеансы
Что такое ТТ и зачем их использовать?
Полярность ТТ
CTR
ТТ с соединением звездой
9011
Модель трансформатора тока
Ссылка // Cahier Technique Schneider Electric no.194 — Трансформаторы тока: как их указать в Schneider Electric
Измерительные трансформаторы — Руководство по применению
Основная цель этого руководства — дать читателю базовое понимание того, как применять измерительные трансформаторы на практике, при соблюдении надлежащей инженерной практики. Он не предназначен для того, чтобы сделать читателя конструктором измерительных преобразователей. Мы приложим особые усилия, чтобы свести к минимуму технические термины и язык.
Назначение измерительных трансформаторов
Измерительные трансформаторы выдают ток или напряжение на приемлемом уровне для контроля напряжения или тока в данной цепи.Например, было бы неэкономично иметь амперметр для прямого измерения 600 ампер в проводнике. Экономично иметь амперметр для измерения силы тока в диапазоне 0–5 ампер. Вставив трансформатор тока в схему, он будет производить ток, который точно пропорционален току в проводнике, который вы хотите контролировать, в диапазоне 0–5 ампер, что соответствует 0–600 ампер. Амперметр будет иметь шкалу от 0 до 600 ампер. Точно так же было бы неэкономично измерять напряжение 14 400 вольт напрямую.При включении трансформатора напряжения в цепь будет присутствовать прямо пропорциональное напряжение в диапазоне 0–120 вольт, что соответствует 0–14 400 вольт. Трансформаторы тока и напряжения также используются для обеспечения энергией срабатывания различных защитных реле. Степень, в которой измерительный трансформатор вырабатывает ток или напряжение, пропорциональное контролируемому, называется его точностью. Более подробно этот вопрос будет рассмотрен позже в этом руководстве.
Как следует из названия, трансформаторы тока обычно используются для понижения тока очень предсказуемым образом в отношении тока и фазы. Например, вы хотите измерить ток, потребляемый двигателем, чтобы определить, слегка ли он нагружен или перегружен. Во-первых, вы должны знать уровень напряжения в цепи двигателя. Исходя из этого, вы можете определить, какой класс напряжения должен иметь трансформатор тока. Ниже приведен список различных классов напряжения и некоторые из наиболее распространенных напряжений для каждого класса:
| Класс напряжения (кВ) | Диапазон напряжения (кВ) | Общие напряжения (В) |
|---|---|---|
| 0.6 | 0–0,6 | 120, 208, 240, 277, 380, 480, 600 |
| 1,2 | 0.601–1.2 | 840, 1200 |
| 2,5 | 1,201–2,5 | 2400 |
| 5,0 | 2,501–5,0 | 3300, 4200, 4800 |
| 8,7 | 5,001–8,7 | 6600, 7200 |
| 15,0 | 8.701–15,0 | 11000, 12000, 14400 |
| 25,0 | 15,001–25,0 | 18000, 24000 |
| 34,5 | 25,001–34,5 | 27600, 34500 |
Электродвигатель, который мы хотим контролировать, — 480 В, ссылка на приведенное выше означает класс напряжения 0,6 кВ (600 В). Затем вы должны узнать ток полной нагрузки двигателя (F.L.A.). Наш мотор F.L.A. составляет 96 ампер. ТТ с соотношением 100: 5А будет работать, но вы бы раздвинули верхний предел своего измерителя, если бы у вас был измеритель с перемещением 0-5А и шкалой 0-100А.Было бы лучше, если бы вы выбрали ТТ с соотношением 150: 5А с перемещением счетчика 0-5А и шкалой 0-150А. Трансформатор тока с коэффициентом тока 150: 5A имеет коэффициент трансформации 30: 1 (150A / 5A = 30/1). Следовательно, если у вас 96 А в первичном, у вас должно быть 3,2 А во вторичном (96 А / 30 = 3,2 А). Это идеальное преобразование, которое невозможно. В любом устройстве всегда имеют место определенные потери и искажения. Эти потери и искажения приведут к тому, что в нашем примере вторичная обмотка будет производить ток, несколько отличный от 3.2А. Также будет некоторое отличие формы волны вторичного сигнала от формы волны первичного. Эти различия известны как точность или ее отсутствие в КТ. Американский национальный институт стандартов опубликовал стандарты, которые обычно принимаются в качестве руководящих указаний по производительности. В случае измерительных трансформаторов применимый стандарт ANSI — C57.13. Эта публикация служит руководством для измерительных трансформаторов, производимых в США. Согласно ANSI C57.13 есть две категории точности: измерительная и релейная. Для измерения существуют значения 0,3, 0,6 и 1,2, которые представляют процентную погрешность максимального отношения при протекании 100% номинального первичного тока. Утверждение, что трансформатор тока имеет максимальную ошибку соотношения плюс или минус 0,3%, не является полным утверждением. Это только полное заявление, когда указана точность при заданном бремени. ANSI C57.13 также определяет нагрузки в отношении OHMS и сдвига фаз. Стандартные требования ANSI — BO.1, BO.2, BO.5, BO.9 и B1.8. Эти стандартные нагрузки ANSI представляют собой омические значения нагрузки соответственно 0,1, 0,2, 0,5, 0,9 и 1,8 Ом нагрузки.
Вы можете преобразовать омическое значение нагрузки в ВА (вольт-амперы), просто умножив омическое значение на 25 для трансформатора тока с вторичной обмоткой 5 ампер. Например, стандартная нагрузка ANSI для BO.2 равна 5 ВА (0,2 X 25). Следовательно, в заявлении ANSI о точности измерения, таком как 0,3BO.2, говорится, что погрешность коэффициента трансформации трансформатора тока не должна превышать 0.3% плюс-минус при нагрузке, не превышающей 0,2 Ом нагрузки. Стандартный класс точности измерений ANSI также определяет максимальный сдвиг фазы плюс или минус, а также за счет использования параллелограммов, что требует технических знаний, выходящих за рамки предполагаемого считывающего устройства.
Класс точности релеANSI определяет характеристики трансформатора тока при определенных условиях в отношении нагрузки, которую вторичная обмотка трансформатора тока будет поддерживать при заданном напряжении, а также максимальной погрешности отношения.Все классы точности реле ANSI требуют, чтобы погрешность отношения не превышала 10% плюс или минус. Существуют различные типы конструкции и конструкции трансформаторов тока, которые будут объяснены позже, чьи характеристики могут быть рассчитаны или должны быть проверены для определения. Это причина префикса буквы «C» или буквы «T» в классах точности реле ANSI. Стандартные классы точности реле ANSI: C10, C20, C50, C100, C200, C400 и C800 или T10, T20, T50, T100, T200, T400 и T800. Числовой суффикс — это напряжение, которое должна развить вторичная обмотка трансформатора тока, когда ток во вторичной обмотке в 20 раз больше номинального.Например, если номинальный вторичный ток составляет 5 А, указанное напряжение должно развиваться, когда вторичный ток равен 100 А (20 X 5 А = 100 А). И снова точность — это не полное заявление без конкретной нагрузки. В этом случае нагрузка может быть определена путем деления числового суффикса на 100. Например, C100, 100, деленное на 100, равняется нагрузке в 1 Ом. В случае реле ANSI класс точности C400 означает, что максимальная погрешность отношения не должна превышать 10% плюс или минус, когда во вторичной обмотке протекает 20-кратный номинальный ток, а вторичное напряжение будет 400 В с нагрузкой 4 Ом.Также буква «C» говорит о том, что конструкция и конструкция таковы, что производительность может быть рассчитана.
Трансформаторы тока тороидального типа
Обычно существует три типа конструкции трансформаторов тока. Все они имеют магнитопровод или сердечники и одну или несколько обмоток. Наиболее распространенным типом является тороидальный или кольцевой тип, который не имеет внутренней первичной обмотки как таковой. Первичный — это проводник, в котором нужно контролировать ток. Первичный провод просто проходит через окно трансформатора тока.Сердечник в этом типе представляет собой ленту из магнитной стали, концентрично намотанную на себя. Это чрезвычайно эффективная конструкция сердечника, в которой нет разрывов или зазоров на магнитном пути. В то время как другие типы сердечников могут производить относительно высокие уровни слышимого шума (приблизительно 30-70 дБ), тороидальный сердечник редко производит слышимый уровень шума. Трансформатор тока тороидального или кольцевого типа очень популярен, потому что он не мешает контролируемой цепи. В цепи нет прямого физического или электрического соединения.Единственное звено между контролируемой цепью и трансформатором тока — это магнитное поле, которое создается вокруг первичного проводника при протекании через него тока. Тороидальный тип в целом также имеет самую низкую стоимость. В то время как несколько производителей предлагают тороидальные трансформаторы тока класса напряжения 2,5 и 5,0 кВ, подавляющее большинство трансформаторов тока тороидального типа относятся к классу 600 В. Можно использовать трансформатор тока тороидального типа класса 600 В в цепях более высокого класса напряжения, если первичный проводник полностью изолирован и экранирован или трансформатор тока размещен на проходном изоляторе, который спроектирован и рассчитан на соответствующий класс напряжения цепи.Большинство производителей автоматических выключателей для распределительных устройств проектируют вводы таким образом, чтобы они могли работать с одним или несколькими трансформаторами тока класса 600 В, даже если выключатель рассчитан на класс 15 кВ. Этот подход намного более рентабелен, поскольку стоимость трансформатора тока класса 600 В по сравнению с трансформатором тока класса 15 кВ относительно намного меньше.
Регулировка соотношения
Другая причина популярности тороидального типа конструкции и конструкции заключается в том, что можно относительно легко регулировать коэффициент трансформации.Вы можете изменить курс, добавив основные повороты. Например, предположим, что вам нужно соотношение 50: 5A, но у вас есть только трансформатор тока 100: 5A. Вы можете просто взять два оборота первичной обмотки (100/2 = 50) и настроить трансформатор тока с коэффициентом тока 100: 5A на 50: 5A. Это достигается за счет закольцовывания первичного проводника так, чтобы он дважды проходил через окно. Этот метод часто используется для повышения точности и повышения нагрузочной способности при более низких значениях отношения тока. Как правило, чем больше коэффициент тока, тем выше точность и допустимая нагрузка трансформаторов тока.Таким образом, вы можете взять, например, трансформатор тока 100: 5A, взять четыре оборота первичной обмотки и установить соотношение 25: 5A (100/4 = 25) и насладиться лучшими рабочими характеристиками 100: 5A при 25: 5A. Текущее соотношение. Можно произвести точную регулировку тока, приложив вторичные витки к трансформатору тока. Например, у вас может быть трансформатор тока с коэффициентом тока 100: 5A и вам потребуется коэффициент тока 90: 5A. В зависимости от того, как применяются вторичные витки (добавочные или вычитающие), вы можете регулировать номинальный ток первичной обмотки на 5 ампер для каждого вторичного витка.Чтобы взять коэффициент тока 100: 5A и настроить его на 90: 5A, вам нужно всего лишь применить два вычитающих вторичных оборота. Эти текущие и точные настройки могут быть выполнены в полевых условиях только с помощью трансформаторов тока тороидального типа.
Основное различие между трансформаторами тока тороидального и намотанного первичного типа заключается в том, что первичный трансформатор имеет внутреннюю первичную обмотку и не имеет окна для прохода первичного проводника. Преимущество первичного типа с обмоткой состоит в том, что разработчик может сделать блоки с низкими коэффициентами тока более точными и устойчивыми к нагрузкам.Первичная обмотка первичного типа фактически вставляется последовательно с проводником, который необходимо контролировать. В этом случае это вмешивается в цепь, которую необходимо контролировать. По этой причине есть некоторые сомнения относительно использования первичной обмотки, даже если это может быть наиболее эффективным способом достижения желаемых характеристик, особенно для требований с низким коэффициентом тока. Обмотанные первичные типы могут быть спроектированы с использованием сердечника тороидального типа из-за его превосходной эффективности. В этом случае окно не предусмотрено, так как оно не нужно.Обмотка первичной обмотки чаще встречается в трансформаторах тока с более высоким классом напряжения (класс выше 600 В), поскольку он упрощает решение проблем, связанных с более высокими напряжениями, для проектировщика, сохраняя при этом конструкцию как можно более рентабельной.
Трансформаторы тока стержневого типа
Трансформатор тока типа «настоящая шина» — это трансформатор тороидального типа с шиной в качестве составной части трансформатора тока, который постоянно вставляется через окно тороида.Шина служит первичным проводником. Тип стержня вставляется в контролируемую цепь. Распространенной ошибкой является наименование первичного типа с намоткой как типа шины, поскольку первичные соединения выполняются с шинами. В намотанном типе шины являются средством соединения, а не сплошной шиной.
Варианты
Хотя первичная обмотка с тороидальной обмоткой и линейный трансформатор являются тремя основными типами трансформаторов тока, существует множество возможных вариантов этих типов, таких как блоки с ответвленными обмотками, несколькими обмотками и несколькими сердечниками.Трансформаторы тока с несколькими коэффициентами распространены. Фактически, это вторичная обмотка с ответвлениями, которая в результате повторного включения может иметь множество различных соотношений. Стандарт ANSI C57.13 определяет несколько соотношений следующим образом:
- 600: 5MR
- 50: 5, 100: 5, 150: 5, 200: 5, 250: 5, 300: 5, 400: 5, 500: 5 и 600: 5.
- 1200: 5MR
- 100: 5, 200: 5, 300: 5, 400: 5, 500: 5, 600: 5, 800: 5, 900: 5, 1000: 5 и 1200: 5.
- 2000: 5MR
- 300: 5, 400: 5, 500: 5, 800: 5, 1100: 5, 1200: 5, 1500: 5, 1600: 5 и 2000: 5.
- 3000: 5MR
- 300: 5, 500: 5, 800: 5, 1000: 5, 1200: 5, 1500: 5, 2000: 5, 2200: 5, 500: 5 и 3000: 5.
- 4000: 5MR
- 500: 5, 1000: 5, 1500: 5, 2000: 5, 2500: 5, 3000: 5, 3500: 5 и 4000: 5.
- 5000: 5MR
- 500: 5, 1000: 5, 1500: 5, 2000: 5, 2500: 5, 3000: 5, 3500: 5, 4000: 5 и 5000: 5.
Выше приведены стандартные мульти-передаточные числа ANSI с соответствующими ответвителями. При необходимости можно получить другие характеристики с несколькими коэффициентами для разных ответвителей.
Другой распространенный вариант — это разделенный сердечник или разборный трансформатор тока. Этот вариант используется для установки контроля цепи, когда нежелательно размыкать цепь для установки тороидального или намотанного первичного типа. Разрезной сердечник обычно имеет прямоугольную форму. Следует отметить еще одну разновидность трансформатора тока прямоугольной формы (с неразъемным сердечником или без демонтажа).
Другой вариант — трехфазный трансформатор тока, который в общем случае представляет собой не что иное, как три однофазных трансформатора тока.
Датчик замыкания на землю — это трансформатор тока, предназначенный для работы с определенным реле замыкания на землю. Датчик замыкания на землю предназначен для обеспечения достаточного тока, чтобы вызвать срабатывание реле замыкания на землю на заданном уровне.
Рекомендации
Ниже приведены соображения, которые необходимо принять во внимание, чтобы правильно выбрать трансформатор тока.
- «ВНУТРЕННИЙ ИЛИ НАРУЖНЫЙ»
Определите, будет ли трансформатор подвергаться воздействию элементов или нет.Внутренние трансформаторы обычно дешевле, чем наружные трансформаторы. Очевидно, что если трансформатор тока будет заключен в наружный кожух, его не нужно рассчитывать на использование вне помещений. Это распространенная дорогостоящая ошибка при выборе трансформаторов тока. - «ЧТО ВЫ ХОТИТЕ СДЕЛАТЬ»
Если вам нужна индикация, первое, что вам нужно знать, — это требуемая степень точности. Например, если вы просто хотите узнать, перегружен ли двигатель или нет, вам, скорее всего, подойдет панельный измеритель с точностью от 2 до 3%.В этом случае трансформатор тока должен иметь точность от 0,6 до 1,2%. С другой стороны, если вы собираетесь управлять прибором распределительного типа с точностью до 1%, вам понадобится трансформатор тока с точностью от 0,3 до 0,6. Вы должны иметь в виду, что рейтинги точности основаны на номинальном протекающем первичном токе и в соответствии со стандартами ANSI могут быть удвоены (0,3 становится 0,6%), когда протекает 10% первичного тока. Как упоминалось ранее, номинальная точность соответствует заявленной нагрузке. Вы должны учитывать не только нагрузку (инструмент), но и общую нагрузку.Общая нагрузка включает нагрузку на вторичную обмотку трансформаторов тока, нагрузку на выводы, соединяющие вторичную обмотку с нагрузкой, и, конечно же, нагрузку на саму нагрузку. Трансформатор тока должен выдерживать общую нагрузку и обеспечивать точность, требуемую при этой нагрузке.Если вы собираетесь управлять реле, вы должны знать, какая точность реле ему потребуется.
- «КЛАСС НАПРЯЖЕНИЯ»
Вы должны знать, какое напряжение в цепи, которую необходимо контролировать.Это определит, каким должен быть класс напряжения трансформатора тока, как объяснялось ранее. - «ПЕРВИЧНЫЙ ПРОВОДНИК»
Если вы выбрали трансформатор тока с окном, вы должны знать количество, тип и размер первичного проводника (ов), чтобы выбрать размер окна, в котором будут размещены первичные проводники.
Применение трансформаторов тока
Разнообразие применения трансформаторов тока, кажется, ограничивается только воображением.По мере того, как новое электронное оборудование развивается и играет все более важную роль в производстве, контроле и применении электрической энергии, к нынешним производителям и проектировщикам трансформаторов будут предъявляться новые требования по предоставлению новых продуктов для удовлетворения этих потребностей.
Одно- и трехфазные трансформаторы тока Технический бюллетень
Том Колелла, технический директор
Трансформаторы тока(CT) представляют собой трансформаторы измерительного типа, которые принимают большие токи и снижают их до чрезвычайно низкого значения, обеспечивая простой и безопасный метод контроля цепей без разрыва проводки.Измерения обычно производятся с помощью стандартного цифрового или аналогового измерителя. Трансформатор тока может быть однофазным или многофазным. Трансформаторы тока имеют множество применений — от управления энергоснабжением до прецизионных измерений в медицине, автомобилестроении, авионике, телекоммуникационной промышленности и в военной сфере.
Существует три основных конфигурации трансформатора тока:
- Тороидальный сердечник: Измеряйте токи от 50 до 5000 ампер с отверстием сердечника от 1 до 8 дюймов в диаметре.Этот тип не содержит первичных обмоток. Однако линия, по которой проходит ток, проходит через центральное отверстие в трансформаторе.
- Split Core: Измерьте токи от 100 до 5000 ампер с отверстием сердечника от 1 до 13 дюймов в диаметре. Разъемный сердечник имеет один конец съемного, так что провод нагрузки не нужно отсоединять для установки трансформатора тока.
- Обмотка первичной обмотки: Измерьте токи от 1 до 100 ампер, поскольку ток нагрузки проходит через первичные обмотки ТТ.
Трансформатор тока аналогичен силовому трансформатору, за исключением того, что первичная обмотка включена последовательно с проводником, по которому проходит сильный переменный ток. Этот тип трансформатора состоит всего из нескольких витков первичной обмотки. Первичная обмотка может представлять собой один виток сверхпрочной проволоки, намотанной вокруг сердечника. Вторичная обмотка трансформатора тока обычно представляет собой соотношение по сравнению с первичной обмоткой. Вторичная обмотка может состоять из большого количества витков, намотанных на магнитный сердечник с низкими потерями, в зависимости от того, насколько снижен ток, и обычно он рассчитан на ток от 1 до 5 ампер [см. Рисунок 1 ].
Трансформаторы тока могут понижать уровни тока с тысяч ампер до известного коэффициента. Первичный и вторичный токи выражаются в соотношении, например 100: 5. Это означает, что для 100 ампер, протекающих по первичному проводнику, вторичный будет показывать (протекать) 5 ампер тока. Или, для номинала 500: 1, будет ток 500 ампер в первичной обмотке и 1 ампер с потоком во вторичной обмотке.
Рисунок 1: Базовая конструкция трансформатора токаТрехфазный трансформатор тока
Этот тип трансформатора, по сути, представляет собой три соединенных между собой однофазных трансформатора в одном корпусе, выполненных с использованием либо одного «трехфазного сердечника», либо трех отдельных тороидальных сердечников.На рисунке 2 показан пример трехфазного трансформатора тока.
Рисунок 2: Трехфазный токТочность трансформаторов тока, а также точность измерений, указаны в IEC 61869-1, классы 0,1, 0,2 с, 0,2, 0,5, 0,5 с, 1 и 3. Причина в обозначении класса заключается в классификации точности трансформатора тока. Например, погрешность первичного и вторичного тока для трансформатора тока класса 1 составляет + 1% при полном номинальном токе, погрешность трансформатора тока класса 0,5 составляет + 0.5% и т. Д. Буква «s» после обозначения класса указывает на высокую точность и обычно используется при измерении тарифов. Другой параметр, который следует учитывать, — это ошибки фазы, которые также описаны в рейтинге каждого класса.
Другие факторы, влияющие на точность измерения: нагрузки, внешние электромагнитные поля, изменение фазы, емкостная связь между первичной и вторичной обмотками, сопротивление между первичной и вторичной обмотками, температура, нагрузка и ток намагничивания сердечника.
Трансформаторы тока предназначены для использования в качестве пропорциональных устройств.Поэтому вторичная обмотка никогда не должна быть в разомкнутом состоянии, так как это может привести к повреждению устройства.
Сводка
Трансформатор тока преобразует большие первичные токи во вторичные малоточные токи за счет использования магнитных сердечников. Трансформаторы тока могут быть неинвазивным способом контроля высоких токов в электроэнергетике, контрольно-измерительных приборах в авионике, автомобилестроении, военной и телекоммуникационной отраслях.
Класс точности трансформаторов тока »T.I. Chen Associates
Точность преобразования первичного тока трансформатора переменного тока во вторичный сигнал (где вторичный - это ток или напряжение) указывается как класс точности. Класс точности трансформаторов тока измеряется в соответствии со стандартом IEC61869. Стандарт IEC61869-2 определяет точность преобразования для трансформаторов тока при различных процентных уровнях номинальных первичных токов. Номинальный первичный ток - это первичный переменный ток, который приведет к вторичному выходному сигналу, равному расчетной полной шкале трансформатора тока (например, для модели CTSB0816-500A / 5A номинальный первичный ток составляет 500 А с вторичным выходом при номинальном первичном токе 5 А) .IEC61869 Класс точности трансформатора тока 0,2:
- погрешность соотношения ± 0,75% при 5% номинального первичного тока,
- ± 0,35% погрешность при 20% номинального первичного тока,
- Погрешность соотношения ± 0,20% при 100% номинального первичного тока
- Погрешность соотношения ± 0,20% при 120% номинального первичного тока
- погрешность соотношения ± 1,50% при 5% номинального первичного тока,
- ± 0.Ошибка соотношения 75% при 20% номинального первичного тока,
- ± 0,50% погрешности при 100% номинального первичного тока
- ± 0,50% погрешности при 120% номинального первичного тока
- CTBS0816-500A / 5A: Класс 0.5 диапазон измерения будет от 25А до 600А.
- CTSB0816-2000A / 5A: диапазон измерения класса 0.5 от 100 до 2400 A
- CTSB0816-2000A / 5A: Диапазон измерения класса 0.5 составляет от 20 до 2400 А.
- CTSB0816-5000A / 5A: диапазон измерения класса 0.5 от 50A до 6000A
Учет тарифов на коммунальные услуги с использованием КТ уровня доходов — FLEX-CORE®
Использование по назначению
Заказчиками, покупающими эти трансформаторы тока, являются дистрибьюторы и подрядчики, которые используют их для своих промышленных и коммерческих клиентов, которым требуются трансформаторы тока высокого класса точности для измерения услуг.
JAB-0S — это трансформатор тока коммерческого учета, который поддерживает класс точности IEEE 0,15 от 1% номинального тока до номинального значения. Это достигается за счет использования аморфного материала сердечника, который сводит к минимуму электрические потери. В результате получается чрезвычайно точный трансформатор тока, который может поддерживать высокую точность в расширенном диапазоне токов.
Приложения
Предназначен для эксплуатации внутри помещений и специально разработан для установки над вторичными вводами трансформаторов, устанавливаемых на площадках.Для приложений коммерческого учета и оконных проемов ID 4,5 ”x 3,5”. Доступна версия на 85 ° C.
Повышение точности коммерческого учета за счет специального высокого рейтинга точности, выходящего за рамки требований IEEE
Упростите выбор CT и множители выставления счетов, повышая производительность и сводя к минимуму риск ошибок.
Строительство
Узел сердечника и катушки залит смолой в литом корпусе.Корпус отлит из термопластичной полиэфирной смолы GE Valox. Этот прочный материал обладает превосходными электрическими и механическими свойствами в широком диапазоне температур, имеет низкое водопоглощение и устойчив к маслам и различным химическим веществам. Наполнитель из полиуретановой смолы полностью герметизирует обмотки, выводы и клеммы, образуя водонепроницаемый блок.
Сердечник изготовлен из высокоэффективного материала, который снижает потери энергии, обеспечивая более высокую точность в более широком диапазоне. Вторичная обмотка изготовлена из толстого эмалированного медного провода и равномерно распределена по сердечнику для максимальной точности и устойчивости к парам поля от соседних проводников.
Крепление
JAB-0S может быть установлен в любом положении, но обычно устанавливается на клеммной колодке трансформатора с помощью зажимов Valox. Захваты съемные, трансформатор также имеет два монтажных отверстия, позволяющих прикрепить его к монтажному кронштейну.
Размер оконного проема — все блоки JAB-0S имеют одинаковый размер оконного проема 4,5 дюйма x 3,5 дюйма.
Технические характеристики
- Уровень изоляции 0,6кВ, 10кВ БИЛ
- Частота 50-60 Гц
- Коэффициенты термического рейтинга:
- 2.0 при 30 ° C и 1,5 при 55 ° C для отношений тока 600: 5A, 1000: 5A и 2000: 5A
- Точность — 0,15%.
Наличие
Большинство передаточных чисел есть на складе и готовы к немедленной отгрузке. Для соотношений, отсутствующих на складе, требуется время выполнения заказа — уточняйте время выполнения заказа.
TechTopics № 91 | TechTopics
В сегодняшней деловой атмосфере мы больше не можем рассматривать только стандарт трансформаторов тока, распространенный в США, в основном IEEE C57.13 стандарт для измерительных трансформаторов. Многие многонациональные компании теперь хотят проектировать объекты, которые могут быть построены в любом географическом районе, а не только в США или Канаде. За пределами Северной Америки наиболее распространенными стандартами для трансформаторов тока являются стандарты IEC 61869-1 и 61869-2 (замена старой серии IEC 60044), первый из которых определяет общие характеристики для измерительных трансформаторов, а второй — характеристики, относящиеся к току. трансформаторы.
Стандарты IEEE и IEC разработаны независимо, и полученные в результате стандарты сильно различаются.Однако фундаментальная физика, лежащая в основе трансформаторов тока, такая же. В этом выпуске TechTopics обсуждаются классификации точности реле или защиты трансформаторов тока в соответствии с принципами двух различных стандартов и приводится пример точности одного конкретного трансформатора тока по обоим стандартам.
Предупреждение: обсуждение сильно упрощено, чтобы проиллюстрировать основной принцип s.
Точность измерения не будет рассматриваться в этом обсуждении.Исторически отдельные трансформаторы тока часто указывались для целей измерения и защиты (реле), но это редко требуется для современных распределительных устройств. Трансформаторы тока с точностью переключения, а также отличной точностью измерения, как правило, могут служить обеим целям.
Это обсуждение в первую очередь касается трансформаторов тока с номинальным вторичным током 5 А. Также включено дополнительное обсуждение трансформаторов тока с номинальным вторичным током 1 А.
IEEE C57.13 Классы точности реле ТТ
IEEE определяет два основных обозначения точности ретрансляции, одно из которых обозначается буквой «C», а другое — буквой «T». Ведущие обозначения C и T обозначают тип конструкции трансформаторов тока.
Обозначение C относится к трансформатору тока с полностью распределенными вторичными обмотками и очень низким реактивным сопротивлением рассеяния (или потоком рассеяния в сердечнике).В свою очередь, это означает, что точность ретрансляции может быть рассчитана (отсюда «C»). По сути, класс точности реле C применяется к трансформаторам тока тороидального, проходного или оконного типа, обычно называемым трансформаторами кольцевого типа. Другой тип трансформатора тока, который относится к классу C, — это трансформатор тока стержневого типа, в котором первичный проводник проходит через окно трансформатора тока, но в трансформаторе есть только один виток первичной обмотки.
Обозначение T применяется к трансформатору тока, в котором имеется высокое реактивное сопротивление утечки, которое влияет на точность переключения, поэтому точность должна определяться испытанием (отсюда «T»).Эти типы трансформаторов обычно называются трансформаторами тока с обмоткой и имеют несколько витков первичной обмотки. Трансформаторы тока с обмоткой обычно применимы только для очень низких коэффициентов передачи, и эти трансформаторы тока имеют очень ограниченную стойкость к короткому замыканию. В результате они редко используются в современных распределительных устройствах с металлической оболочкой.
Поскольку ТТ класса точности сегодня используются редко, они не будут обсуждаться далее, за исключением того, что основное значение класса точности аналогично значению ТТ класса C.
IEEE C57.13 Расчет точности реле класса C
Наиболее распространенным классом точности реле для трансформаторов тока является обозначение C, которое требует максимального предела погрешности отношения при 20-кратном номинальном первичном токе, составляющем 10 процентов. За обозначением C следует число, которое представляет собой вторичное напряжение на клеммах, которое ТТ будет поддерживать при соблюдении предела погрешности (≤ 10 процентов) при 20-кратном номинальном первичном токе. В свою очередь, классы напряжения на клеммах общей вторичной обмотки напрямую связаны с допустимой нагрузкой вторичной цепи на трансформатор тока.Общие общие классы точности в стандарте с соответствующими вторичными нагрузками показаны в Таблице 1.
.