Site Loader

Содержание

что это такое, виды, принцип работы, устройство, назначение

Автор otransformatore На чтение 10 мин Опубликовано

Одно из важнейших открытий человечества – это электричество. Данная форма энергии стала настоящим прорывом и колоссальным потенциалом для научно-технического прогресса. Было разработано множество приборов для преобразования и измерения этого ресурса. Наиболее ярким примером являются трансформаторы тока, которые широко применяются в самых различных сферах.

Зачастую, простые обыватели считают идентичными устройства тока и напряжения, что в корне неправильно. Назначение, конструкция и принцип действия у них, совершенно различные. Разобраться в отличиях будет проще, зная основные понятия и функции преобразователей. А так же, виды, применение и модификации аппаратов.

Описание и назначение устройств

Электроустановки высокой мощности работают с питанием, достигающим несколько сот Вт, при силе тока, превышающей десятки кА. Логично, что произвести измерения величин подобного порядка, обычными приборами, попросту невозможно. Для этого используют трансформаторы тока, выполняющие одновременно несколько функций. Благодаря появлению преобразователей, значительно расширился потенциал измерительных приборов. И открылась возможность передачи энергии по гальванической развязке.

Конструкция аппаратов является их дополнительным преимуществом. К примеру, если бы существовали типовые устройства для измерения напряжения высоковольтных сетей переменного тока, они были бы очень габаритными и дорогостоящими. В отличие от трансформаторов, которые выглядят, относительно, компактно и имеют защиту от неблагоприятных внешних факторов и механических повреждений.

Основная задача трансформаторов тока – преобразовать первичную величину (подаваемого напряжения) до уровня, позволяющего подключить измерительные приборы и системы защиты. Дополнительная функция – обеспечить гальваническую развязку между потребителями низкого и высокого питания, устраняя риски для обслуживающего персонала.

Проще говоря, цель приборов – моделирование определенных условий и процессов в электроустановках для безопасного снятия показаний.

Принцип работы и описание процессов

Главным элементом трансформатора тока является сердечник, состоящий из двух тонких пластин электротехнической стали, первичной и вторичной обмотки. Первичная служит для подключения цепи контролируемого напряжения. К вторичной подключают измерительные приборы и различные реле. Принцип работы устройства основан на законе об электромагнитной индукции, объясняющем действие магнитных и электрических полей, работающих по принципу гармоник переменных синусоид (величин переменного тока).

Прежде чем вникать в подробности работы аппарата, стоит детальнее рассмотреть свойства элементов. Особенно, понятие сопротивления. Начать стоит с того, что трансформаторы тока классифицируются по определенным характеристикам, в том числе и типу конструкции. Наиболее распространенной является обмотка в виде катушек.

Сопротивление

Теперь о главном, – от сечения и металлов зависит уровень сопротивления. В свою очередь, чем выше показатель сопротивления, тем больше выделяется тепла, при «прохождении» напряжения по металлу, а значит, есть риск перегрева. Поэтому, для обмотки выбирают, в большинстве случаев, медную проволоку, как металл, характеризующийся высокой электропроводимость и низким сопротивлением. К тому же, медь обладает высокой эластичностью, устойчивостью к коррозиям и повышенным эксплуатационным нагрузкам, что важно для создания обмотки.

Однако, помимо преимуществ, у меди есть и существенный недостаток – высокая стоимость. В целях экономии, для катушек используют алюминий, но только, для аппаратов низкой и средней мощности. А, так же, при изготовлении устройств, оптимально выбирается площадь поперечного сечения, исключающая возможность перегрева. Для защиты используются масляные смазочные материалы.

Итак, к работе… Ток, поступающий на первичную обмотку, имеющую определенное количество витков, преодолевает ее сопротивление и формирует магнитное поле (направленный поток), направляющееся магнитопроводом, имеющим расположение перпендикулярно направлению вектора. Такая конструкция обеспечивает минимальные потери электроэнергии во время ее преобразования.

Как говорилось ранее, пересекающий первичную обмотку ток формирует в ней электромагнитную энергию, которая воздействует и включает в работу вторичную обмотку. Направленный поток, проходит через нее и «теряет заряд» на ее зажимах. А вот, соотношение векторов носит название – коэффициент трансформации, позволяющий измерить подаваемое  напряжение по формуле.

Основная классификация

По назначению

  • Измерительные – для подключения измерительных приборов.
  • Защитные – для подключения релейных устройств или для гальванической развязки.
  • Промежуточные – для выравнивания силовой нагрузки и подключения релейных устройств.
  • Лабораторные – служат для подключения измерительных приборов высокой точности.

 По типу установки

  • Наружного подключения – для открытых распределительных устройств.
  • Закрытого подключения.
  • Встроенные в различные приборы и аппараты.
  • Накладные – «одеваются» сверху на проходной изолятор.
  • Переносные – для контрольных и аналитических измерений.

По конструкциям первичных обмоток

  • Многовитковые.
  • Одновитковые.
  • Шинные.

По способу монтажа

  • Проходные.
  • Опорные.

По типу изоляции

  • Сухая, к которой относится группа материалов – литая, эпоксидная, фосфорная, бакелитовая и т.д.
  • Бумажно-масляная.
  • Конденсаторная бумажно-масляная.
  • Газонаполнительная.
  • Заливочная – с компаундом.

По количеству ступеней трансформации

  • Одноступенчатые.
  • Двухступенчатые.

По номиналу рабочего напряжения

  • До 1 000В.
  • Более 1 000В.

Главные параметры и характеристики

У каждого устройства есть рабочие показатели, включающие такие аспекты, как – максимальная нагрузка, погрешности, предел мощности и другие. Имеют свои индивидуальные характеристики и трансформаторы тока. К ним относятся:

Номинальный ток

Это предельная величина напряжения при которой, может работать устройство. Подразумевается допустимый номинал первичного тока, проходящего по первичной обмотке. Данный показатель указывается в паспорте, обязательно прилагающемся в базовой комплектации. Выделяют стандартный ряд, отображающийся, так же, в маркировке аппаратов.

Стоит отметить, что чем выше величина, тем габаритнее будет устройство.

Существует еще одно понятие – номинал вторичного тока. Зачастую от стандартный – двух величин 1А или 5А. Однако, некоторые производители предлагают выпуск устройств по индивидуальным характеристикам. Но и в этом случае, выбор будет не велик и ограничится двумя показателями 2А или 2.5А.

Коэффициент трансформации

Это соотношение, позволяющее определить, во сколько раз понижается подаваемое напряжение на первичную обмотку, проходящее через обе обмотки, в сравнении с выходящим. Определяется таким образом – показатель тока, поступающего на первичную обмотку, делится на величину, измеренную во вторичной, получают Кт. При этом, первичную обмотку необходимо закоротить – прервать передачу напряжения по цепи. Рассчитывается коэффициент на производстве. Серийный выпуск устройств производится по аналогии. Все показатели указываются в паспорте или в маркировке.

Токовая погрешность

Это процентное соотношение математической разности величин вторичного тока и первичного, к показателю приведенного тока ко вторичной цепи. Включает в себя два понятия – угловая и относительная погрешности. В соответствии с вышеупомянутым законом об электромагнитной индукции, направленные колебания или векторы образуют угол между первичными и вторичными потоками. Рассчитывает показатель по формуле и выражается в минутах.

Относительная погрешность – это математическая разница между величинами первичного и вторичного тока к реальной величине, приведенного тока ко вторичной цепи. Выделяют дополнительное понятие – относительно полной погрешности. Данный показатель подразумевает соотношение геометрической разности, тех же величин, только, в соответствии с мгновенным значением, т.е. замеренным в определенный интервал времени.

Номинальная предельная кратность

Показатель максимального значения кратности первичного тока, при условии, что полная погрешность на вторичной нагрузке не превысит 10%.

Максимальная кратность вторичного тока

Соотношение наибольшего показателя вторичного тока к его номинальной величине, при номинальном значении вторичной нагрузки. Данный показатель формируется насыщением самого магнитопровода, при условии, что дальнейшее возрастание не приводит к увеличению потока.

Классы точности

Один из важнейших показателей. Регламентирован и контролируется нормативной документацией. Согласно ГОСТу – рассчитывается для каждого типа устройств и должен строго соответствовать установленным нормам. Различают 9 основных классов точности для измерительных приборов и два для защитных. В стандарте предусмотрена таблица с точной нормировкой и условными обозначениями. От класса точности устройства будет зависеть, насколько точны будут показатели измерительных устройств.

Расшифровка маркировки и обозначений

Все специализированные, да и бытовые устройства, маркируются, в обязательном порядке. И если для продавца, большую роль играет штрих- или QR-код, то для потребителя, основным является буквенно-числовой индекс, отражающий характеристики и основную информацию о приобретении. Маркировка трансформаторов тока содержит такие основные показатели:

  • Первая заглавная буква «Т» – обозначает наименование продукта – трансформатор тока.
  • Вторая указывает тип конструкции – «П» проходной, «О» опорный, «Ф» фарфоровая покрышка.
  • Третья обозначает тип изоляции – «М» масляная и «Л» литая.
  • Число после сочетания букв – это класс изоляции. Указывается просто цифрой подразумевает величину в кВ.

  • Буквы «У» и «Х» означают возможность эксплуатации в умеренном и холодном климате. В большинстве моделей «УХ».
  • За ним идет число указывающее категорию устройства.
  • В конце индекса указывается коэффициент трансформации через «/» – первичной и вторичной обмотки.

Схемы подключения и вариации цепи

Подключение трансформатора тока, стандартно, рассматривается на примере электросчетчика. Более простая, доступная и понятная схема имеет два основных варианта и включает ряд ограничений. Категорически запрещено подключать трансформатор тока к приборам, питающимся напрямую от электросети. На примере трехфазного счетчика:

  • Внимательно изучите техническую схему расположения контактов. В большинстве устройств их местоположение идентичное, т.к. и принцип работы. Клеммы будут размещаться на тех же местах в прибор различной модификации. Но, все же, будьте внимательны.
  • Контакт обозначающийся К1 – это питание трансформатора. К2- подключение цепи напряжения. К3 – выходной контакт трансформатора.
  • По аналогии подключаются остальные две фазы. Имеющие, так же, по три значения с буквой К и последовательным числом.

Наиболее распространенной считается схема раздельного подключения вторичных потоков цепи. На фазный зажим от входного автомата необходимо подать фазовый ток. Для упрощения процесса, к этому же контакту производится подключение второй клеммы катушки напряжения (фаза счетчика). Окончание первичной обмотки трансформатора – это выход фазы, которая подключается к нагрузке распределительного щита. Выход вторичной обмотки трансформатора подсоединяют к концу токовой обмотки учетного прибора. И дальше, по аналогии.

Существует и другой вариант, по схеме совмещенных цепей тока. Подобное явление встречается очень редко, по большей части являясь исключением, если нет других вариантов. При такой последовательности возникают существенные погрешности в измерениях и отсутствует возможность своевременно выявить «пробой». Конечно, вариации есть, однако, данный пример считается наиболее оптимальным и рабочим.

Возможные неисправности и признаки нарушений работоспособности

Трансформаторы сталкиваются с различными негативными факторами в процессе работы. Это и высокие непрерывные нагрузки. Механические повреждения. Окружающие неблагоприятные воздействия. Короткие замыкания. Перегрузы, перегрев устройства и многое другое. Для работы трансформаторов, так же, требуется создавать определенные условия в помещениях, где они располагаются. Регулярно анализировать рабочие процессы, проводить диагностику и своевременно устранять нарушения, предотвращая поломки. Не допускается:

  • Высокая температура и влажность в помещении.
  • Отсутствие оптимального уровня масла.
  • Работа при внутренних повреждениях.

Выявить отклонения на ранних стадиях помогут:

  • Проверки нагрузки.
  • Ведение «журнала» обслуживания.
  • Изменение звука рабочих процессов.
  • Температура.
  • Высокие вибрации.
  • Осмотр обмотки.

Сферы применения

Трансформаторы тока, в тех или иных целях, всегда, активно применяются во всех сферах – промышленной, коммерческой, бытовой и других, где предусмотрена эксплуатация электросети, в частности, высокого напряжения. В тех случаях, когда необходимо преобразование тока, по принципу магнитной индукции, от первичной схемы переменного тока в другую – вторичную. При этом, отличия одной от другой, могут быть самые разнообразные – напряжение, количество фаз, частота и т.д.

В дополнение, защитные устройства, позволяющие подключать приборы и аппараты по гальванической развязке, предотвращают риски, как для потребителя, так и обслуживающего персонала или пользователя. Незаменимы трансформаторы тока для измерения показателей, особенно регулярных или непрерывных.

Методики расчета

Алгоритм расчета при выборе устройств достаточно прост и основывается на характеристиках самих трансформаторов тока. Каждый показатель играет роль. Определяется оптимальная величина напряжения, коэффициент трансформации, уровень погрешности, конструкция устройств и т.д. Все расчеты производятся по формулам. Коэффициент трансформации, к примеру, необходимо определять согласно минимальным и максимальным величинам первичного тока. С учетом данных о присоединяемом устройстве и установленной мощности силовых трансформаторов. Наиболее популярным является метод упрощенного расчета. Берется:

  • Напряжение первичной обмотки.
  • Вторичной.
  • Ток вторичной обмотки.
  • И ее мощность.

При условии, что обмоток будет несколько – за расчетное берется суммарное значение. Результат выводится по формуле.

Все данные, обозначения и формулы указываются в нормативной документации. К тому же, главная рекомендация: обращайте внимание на технические аспекты, а не стоимость. Это всегда помогает при любом выборе.

Типы трансформаторов тока: особенности конструкции

Трансформатор – это устройство, которое предназначается для уменьшения или увеличения тока в электрической сети. Основой его работы служит электромагнитная индукция. Когда первичная обмотка будет подключена к переменному току, тогда благодаря магнитному полю во вторичной обмотке возникнет электродвижущая сила. В этой статье вы сможете узнать про типы трансформаторов тока.

Какие бывают типы трансформаторов тока

По типу своей работы трансформаторы могут делиться на:

  1. Измерительные трансформаторы.
  2. Защитные.
  3. Промежуточные.
  4. Лабораторные.
  5. Трансформаторы для галогенных ламп.

Они также могут быть одноступенчатыми или многоступенчатыми. В зависимости от конструкции их могут устанавливать как снаружи и внутри помещений. Наиболее распространенными типами трансформаторов считаются силовые устройства. Эти типы трансформаторов тока имеют сложную конструкцию, но устанавливаться могут практически везде. Эти устройства могут отличаться между собою номинальным током и количеством фаз.

Измерительные трансформаторы относятся к электротехническим устройствам. Они способны измерять напряжение в электрической сети. Эти типы трансформаторов тока могут отличаться по назначению или уровню напряжения. Вторичная обмотка этого устройства соединяется с помощью амперметра и вольтметра. Они будут изолировать оборудование от высокого напряжения.

Особенности автотрансформаторов

Эти типы трансформаторов тока имеют в своей конструкции гальванические соединения. Они имеют низкий коэффициент трансформации и именно поэтому их габариты являются небольшими. С их помощью достаточно быстро можно изменять напряжение пусковых устройств в больших электрических машинах. Также благодаря им можно легко регулировать напряжение в системе релейной защиты. Иногда эти устройства также монтируют в стабилизаторы напряжения.

Для изменения напряжения применяют импульсные трансформаторы. В их конструкции установлен ферромагнитный сердечник. Эти устройства обычно используют для вычислительных приборов. Они могут успешно сохранять форму импульса при изменении. Таким образом, все известные типы трансформаторов тока должны использоваться по конкретному назначению. Благодаря этому вы сможете значительно повысить эффективность их работы.

Особенности трансформатора тока нулевой последовательности

Он используется для того чтобы контролировать ток от утечки. Этот аппарат в первую очередь состоит из сердечника, на который наматывают первичную и вторичную обмотку. Между ними располагается специальный экран. Его выполняют из магнитного материала. Эти трансформаторы имеют сигнал небаланса. Этот сигнал может быть скомпенсирован полностью.

Он имеет достаточно простую конструкцию, которая дает возможность уменьшить сигнал небаланса. Проводники в этом трансформаторе достаточно часто могут иметь винтовые линии.

Читайте также: как сделать трансформатор своими руками?

Трансформаторы тока: виды и особенности

Кратко расскажем о трансформаторах тока, их видах и особенностях

Виды трансформаторов тока

Трансформатор тока– это устройство, главной функцией которого выступает изменение свойств тока посредством первичной обмотки, которая подключается к цепи последовательно. При этом измененный ток замеряет вторичная обмотка. С этой целью используется реле, а также регуляторы и прочие приборы.

Это устройство не просто осуществляет измерение, но также и ведет учет с помощью соответствующих приборов. Эти данные необходимы для того, чтобы рационально использовать электроэнергию и обеспечивать ее оптимальную транспортировку. Такие трансформаторы бывают силовыми и преобразующими. Работа таких трансформаторов происходит в условиях, которые напоминают случай КЗ, ведь они имеют невысокое сопротивление вторичной обмотки. Именно этим трансформаторы тока и отличаются от тех, которые измеряют напряжение.

В свою очередь трансформаторы напряжения не могут работать при КЗ, так как в таком случае будет большой риск аварийной ситуации. При этом трансформаторы тока в таком режиме могут работать без проблем. 


Особенности классификации трансформаторов

Различают тороидальные, сухие и высоковольтные трансформаторные устройства. Последние делятся на газовые и масляные. Сухие трансформаторы отличаются отсутствием изоляции на первичной обмотке. Первичная обмотка тороидальных трансформаторов вообще не нужна. Отличаются трансформаторы между собой интервалами измерения, конструктивными особенностями и классом защиты.

Особенности работы трансформатора

Цепи, характеризующиеся большими значениями тока, нуждаются в применении компактных измерительных устройств, которые могли бы собирать данные бесконтактным методом. Именно этим и занимаются трансформаторы тока. Помимо измерительной функции, токовый трансформатор позволяет разделить силовые цепи и цепи управления, а это немаловажно с позиции безопасности. С использованием современных трансформаторов тока можно получить сигнал, характеризующийся невысокой мощностью и безопасностью. Кроме этого, с ним достаточно удобно работать.


Измерительные трансформаторы широко распространены на современном рынке электротехнических устройств, так как они обеспечивают надежную защиту дорогого оборудования и при этом гарантируют безопасность для людей. С их помощью можно контролировать эксплуатационные параметры цепи.

классификация и устройство преобразователей напряжения и тока

Измерительный трансформатор — электромагнитное устройство, установленное в контролируемую электрическую цепь и предназначенное для измерения и наблюдения за показаниями напряжения, тока или фазы. В основном применяется в случаях, когда невозможно произвести измерения электрических показателей непосредственным подключением измерительных приборов. Рассчитывают их таким образом, чтобы обеспечить минимальное влияние на измеряемую цепь.

Устройство электрических аппаратов

Основным назначением измерительных трансформаторов является понижение первичного тока до значения, позволяющего осуществить подключение электрических измерительных приборов, защитных систем и т. д.

Кроме этого, они обеспечивают гальваническую развязку между высоким и низким напряжением, позволяющую безопасно работать обслуживающему персоналу. Состоит этот аппарат из следующих составляющих:

  • первичной обмотки с рассчитанным количеством витков;
  • вторичной обмотки;
  • изготовленного из специальной стали сердечника.

Электрические провода первичной обмотки подключают последовательно к эксплуатируемой цепи, в которой проводят проверку показаний. К проводам вторичной обмотки подключают измерительные приборы, комплекс автоматических устройств для защиты цепи от повреждений, различные системы автоматики и т. д.

Чтобы не происходило коротких замыканий между обмотками и витками в них, обязательно наличие изоляции. А также проводят обязательное заземление вторичной обмотки на случай замыкания между катушками.

Классификация агрегатов

Все аппараты разделяют на измерительные трансформаторы тока и напряжения. Причем токовые устройства существуют двух видов: для постоянного и переменного тока. По методу трансформации их разделяют на преобразователи тока в ток, тока в напряжение и тока в не относящуюся к электричеству функцию (например, световой поток).

При этом трансформаторы разделяют на аналоговые и дискретные (в зависимости от метода получения информации). Все измерительные аппараты классифицируются по следующим признакам:

  • по виду установки;
  • по ее способу;
  • по числу коэффициентов трансформации;
  • по количеству ступеней преобразования;
  • по виду первичной обмотки;
  • по роду изоляции;
  • по принципу трансформации тока.

Эти агрегаты предназначены для работы под открытым небом, в закрытых помещениях. Они бывают непосредственно встроены в электрооборудование и специальные установки (на судах, в шахтах, электровозах и др.).

Непосредственно их устанавливают в проемах стен, потолков или в специальных металлических конструкциях, если они предназначены для использования в качестве ввода. Опорные измерительные преобразователи монтируются на ровную плоскость, а встроенные трансформаторы устанавливают непосредственно в плоскость электрооборудования.

Существуют разновидности аппаратов как с одним коэффициентом трансформации, так и с несколькими, которые получают методом изменения количества витков первичной или вторичной обмотки.

Различают их и по способу изготовления изоляции, которая бывает твердой, вязкой и комбинированной. Все измерительные трансформаторы делятся на электромагнитные и оптико-электронные, в зависимости от способа преобразования тока.

Преобразователи для измерения напряжения

Используются такие аппараты для понижения напряжения в первичном контуре от 6 кВ и выше, до 100 В во вторичной обмотке. Они способны преобразовывать эти показания в первичном контуре в стандартный электрический ток и обеспечивать защиту подключенных электроприборов от перегрузок.

Кроме этого, такие агрегаты обеспечивают обслуживающему персоналу безопасную работу. Эта техника взаимодействует с переменным и постоянным током, а по своему функционированию она приближается к режиму холостого хода, так как не происходит передачи мощности. По своим функциональным действиям эти аппараты практически ничем не отличаются от силовых трансформаторов. Различают несколько их видов:

  1. Заземляемый аппарат — представляет собой преобразователь с одной фазой, находящейся под напряжением и заземленным одним концом первичного контура. В трехфазных агрегатах заземляется нейтральный провод первичной катушки.
  2. Трансформаторы без заземления — все части первичной катушки, в том числе и контакты, изолированы от соединения с землей до рекомендуемого уровня, соответствующего классу напряжения.
  3. Емкостные аппараты — в конструкцию включены конденсаторы, обеспечивающие понижение напряжения.
  4. Каскадные трансформаторы — первичный контур обладает несколькими частями, соединяющимися со вторичным контуром связующими и выравнивающими обмотками.

А также существуют аппараты как с одним вторичным контуром, так и с двумя: основным и дополнительным.

Трансформаторы тока

Этими измерительными преобразователями выполняют ряд особых функций. К ним подключают измерительные приборы, способные снимать показания в различных режимах.

Основными функциями агрегата являются:

  1. Преобразование переменного тока к значениям в 1 или 5 А.
  2. В обычном режиме предохраняет вторичный контур от высоковольтной первичной обмотки.
  3. Работа осуществляется в защитном режиме вторичного контура от перегрузок.

Помимо этого, такие трансформаторы имеют в своей конструкции выпрямители, а вторичные цепи обязательно заземляются в одной точке. Конструктивные особенности этого агрегата запрещают разрывать вторичную цепь, находящуюся под напряжением, так как в этот момент происходит нарушение изоляции, сердечник нагревается и происходит нарушение нормального режима работы.

Перед установкой и запуском измерительного преобразователя, обязательно проводят его проверку. Производят диагностику его работы на всех режимах и проверяют состояние изоляции. В условиях длительной эксплуатации периодически проводят техническое обслуживание агрегатов, что позволяет избежать непредвиденных поломок.

Устройство трансформатора тока, типы и подключение обмоток, испытания и поверка

электрика, сигнализация, видеонаблюдение, контроль доступа (СКУД), инженерно технические системы (ИТС)

Трансформаторы тока (ТТ) представляет собой устройства, обеспечивающие пропорциональное соответствие вторичных и первичных токовых значений. Основной нагрузкой токовых трансформаторов являются цепи измерения и защиты.

Включение первичной обмотки производится в рассечку (разрыв) измеряемой линии, то есть последовательно. Вторичная обмотка трансформатора тока образует так называемые токовые цепи схем защиты и измерений.

Одной из особенностей ТТ является то, что цепи их вторичных обмоток при работе токового трансформатора строго запрещено размыкать.

Это влечёт за собой повышение напряжения вплоть до пробоя изоляции, а также повреждение магнитопровода вследствие перегрева.

Существуют специальные правила работы в токовых цепях. При необходимости отключить измерительный прибор или реле, включенные в токовую цепь, необходимо сначала закоротить выводы вторичной обмотки.

В релейных шкафах для соединения токовых цепей используются клеммники особой конструкции. В них предусмотрены дополнительные зажимы, позволяющие устанавливать закорачивающие перемычки до разрыва токовой цепи.

Токовый трансформаторный преобразователь, работающий в измерительных цепях, относится к средствам измерений со всеми вытекающими последствиями:

  • измерительные трансформаторы тока подлежат регулярной процедуре поверки;
  • измерительные трансформаторы, также как любое средство измерений имеют определённый класс точности.

Если быть более точным, класс точности присваивается не трансформатору тока, а отдельно взятой его вторичной обмотке. Дело в том что ТТ, особенно высоковольтный, представляет собой достаточно объёмную конструкцию, занимающую место в распределительном устройстве.

С другой стороны, вторичные токовые параметры нужны для измерений и работы различных защит, причём каждая защита подключена к отдельной обмотке. Поэтому обычно используются многообмоточные ТТ.

Каждая из вторичных обмоток имеет свой класс точности и предназначена для подключения определённых цепей. Например, согласно требованию ПУЭ, обмотки токовых трансформаторов, использующиеся в цепях коммерческого учёта должны иметь класс точности не хуже 0,5.

Счётчики технического учёта допускается подключать через трансформаторы тока с обмотками класса 1,0. Если для технического учёта используются встроенные ТТ, допускается использовать их обмотки, которые имеют класс точности хуже 1,0. Это распространяется на случаи, когда для достижения более высокого класса требуется установка дополнительных комплектов трансформаторов.

ТТ, использующиеся в цепях приборов релейной защиты и автоматики, называются защитными.

КОНСТРУКЦИИ И УСТРОЙСТВО ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА

Конструктивную основу ТТ составляют магнитные сердечники, выполненные из тонколистовой электротехнической стали. Форма магнитного сердечника может быть прямоугольной либо тороидальной (имеющей форму бублика). В первом случае сердечник набирается из пластин, во втором – свивается из тонкой стальной ленты.

Вторичная обмотка наматывается на сердечник, первичная же может иметь различные конструкции:

  • одновитковую;
  • многовитковую.

Одновитковые конструкции подразделяются на стержневые и шинные устройства. В первом варианте внутри корпуса трансформатора через магнитопровод проходит стержень, на концах которого оборудованы линейные зажимы.

Во втором случае роль первички играет токоведущая шина распределительного устройства, то есть при монтаже он просто одевается на шину.

Исполнение может быть предназначено для наружной или внутренней установки. Кроме этого бывают встроенные варианты, располагающиеся внутри высоковольтных выключателей и вводах силовых трансформаторов. Классификация устройств по способу установки делит их на проходные и опорные.

Конструкции проходного типа используются в случаях, когда токопровод должен пройти через стену, потолок или перегородку распределительного устройства. То есть, проходные одновременно играют роль проходных изоляторов. Устройства опорного типа устанавливаются на несущие опорные конструкции распределительных устройств и сами служат опорой токоведущим шинопроводам.

ТТ выпускаются на все классы напряжений. Эти устройства предназначены для преобразования первичных токовых параметров различных уровней, но при этом токовый номинал вторичной обмотки составляет 1 ампер или 5 ампер. Наибольшее распространение получили устройства со вторичным токовым номиналом 5 ампер.

Большинство измерительных приборов предназначены для работы совместно с пятиамперными устройствами. Например, счётчики, подключаемые через трансформаторы тока, рассчитаны на номинал тока 5 ампер.

Коэффициенты трансформации принято указывать в виде дроби. В числителе ставится номинал в амперах для первичной цепи, в знаменателе – ток вторички. Например, 100/5, 500/5. Номинальное напряжение и коэффициент трансформации ТТ являются основными техническими параметрами этих устройств. Вторичные обмотки токовых трансформаторов должны быть заземлены на месте установки.

К особой категории относятся трансформаторы тока нулевой последовательности. Эти устройства представляют собой тороидальные сердечники с намотанной на них вторичной обмоткой. То есть, конструктивно они не отличаются от некоторых обычных типов . Разница заключается в том, что при установке через такой «бублик» пропускается не шина одной из фаз, а трёхжильный кабель целиком.

При работе электрооборудования распределительного устройства в нормальном режиме магнитные поля трёх фаз дают при сложении нулевой результат. Синфазные токи во всех фазах трёхфазной системы фиксируются трансформатором тока нулевой последовательности только при однофазных замыканиях на землю. Такие типы не используются для целей измерения, а только в цепях защит.

ИСПЫТАНИЯ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ТОКА

Перед вводом в работу ТТ подвергается стандартной процедуре проверок и испытаний. Объём предпусковых испытаний включает следующие виды работ:

  • проверка уровня изоляции;
  • замеры сопротивления вторичных обмоток;
  • проверка коэффициента трансформации;
  • снятие вольт — амперной характеристики.

Проверка изоляции производится с применением мегаомметра на 2500 вольт. При этом ориентируются на нормы, указанные в заводской документации. Испытания изоляции повышенным напряжением производится в сборе после монтажа в распределительном устройстве.

Сопротивление вторичных обмоток измеряется высокоточными мостами постоянного тока. Полученные результаты сравнивают с данными заводских замеров, приведённых в паспорте устройства. Результат, приведённый к температуре 20оС не должен отличаться от заводского более, чем на 2%.

Коэффициент трансформации трансформатора тока проверяется путём прогрузки первичным током. В ходе такой проверки все вторичные обмотки должны быть закорочены либо подключены к амперметрам. Коэффициент определяют как отношение первичного и вторичного токовых значений.

Вольт – амперная характеристика (ВАХ) позволяет выявить неисправности, например, межвитковое замыкание. В ходе данного испытания определяется намагничивающая характеристика. При этом снимаются значения напряжений обмотки при изменении токовых параметров.

Результаты предпусковых испытаний оформляются протоколами установленной формы. Выдаваться протоколы должны организацией, выполняющей пуско-наладочные работы. Организация должна обладать соответствующей лицензией.

© 2012-2021 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов


Виды трансформаторов |

Трансформатор тока

Трансформатор тока — трансформатор, предназначенный для измерения больших токов. Первичная обмотка трансформатора тока включается в цепь с измеряемым переменным током, а во вторичную включаются измерительные приборы. Ток, протекающий по вторичной обмотке трансформатора тока, пропорционален току, протекающему в его первичной обмотке.

Трансформаторы тока широко используются для измерения электрического тока и в устройствах релейной защиты электроэнергетических систем, в связи с чем на них накладываются высокие требования по точности. Трансформаторы тока обеспечивают безопасность измерений, изолируя измерительные цепи от первичной цепи с высоким напряжением, часто составляющим сотни киловольт.
Предлагаем трансформатор купить.

Трансформатор напряжения

Трансформатор напряжения — трансформатор, предназначенный для преобразования высокого напряжения в низкое в цепях РЗиА. Применение трансформатора напряжения позволяет изолировать логические цепи защиты и цепи измерения от цепи высокого напряжения.

Импульсный трансформатор

Импульсный трансформатор — трансформатор, предназначенный для преобразования импульсных сигналов с длительностью импульса до десятков микросекунд с минимальным искажением формы импульса. Основное применение заключается в передаче прямоугольного электрического импульса (максимально крутой фронт и срез, относительно постоянная амплитуда). Он служит для трансформации кратковременных видеоимпульсов напряжения, обычно периодически повторяющихся с высокой скважностью. В большинстве случаев основное требование, предъявляемое к ИТ заключается в неискажённой передаче формы трансформируемых импульсов напряжения; при воздействии на вход ИТ напряжения той или иной формы на выходе желательно получить импульс напряжения той же самой формы, но, быть может, иной амплитуды или другой полярности.

Разделительный трансформатор

Разделительный трансформатор – трансформатор, первичная обмотка которого электрически не связана со вторичными обмотками с целью исключения опасности, обусловленной возможностью случайного одновременного прикасания к земле и токоведущим частям или нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в случае повреждения изоляции.

Пик-трансформатор

Пик-трансформатор — трансформатор, преобразующий напряжение синусоидальной формы в импульсное напряжение с изменяющейся через каждые полпериода полярностью.

Силовой трансформатор

Силовой трансформатор — трансформатор, предназначенный для преобразования электрической энергии в электрических сетях и в установках, предназначенных для приема и использования электрической энергии.

Автотрансформатор

Автотрансформатор — вариант трансформатора, в котором первичная и вторичная обмотки соединены напрямую, и имеют за счёт этого не только электромагнитную связь, но и электрическую. Обмотка автотрансформатора имеет несколько выводов (как минимум 3), подключаясь к которым, можно получать разные напряжения. Преимуществом автотрансформатора является более высокий КПД, поскольку лишь часть мощности подвергается преобразованию — это особенно существенно, когда входное и выходное напряжения отличаются незначительно. Недостатком является отсутствие электрической изоляции (гальванической развязки) между первичной и вторичной цепью.

Информация предоставлена ООО Виток капитальный ремонт электродвигателей в Москве.

принцип работы, назначение и схемы включения

Трансформатором тока(ТН, TV) – называют электротехническое устройство, изменяющее величину выходного значения электротока в процессе передачи с первичной на вторичную обмотку. В результате пропуска через трансформатор, электрический ток передаётся из одной системы в другую, пропорционально изменяясь, в зависимости от поставленной задачи.

Высоковольтный ТТ(слева) и низковольтный ТТ(справа)

Особенности конструкции и принцип работы

Принцип работы трансформаторов тока основан на использовании закона электромагнитной индукции.

Прибор состоит из следующих элементов:

  • первичной и вторичной обмоток;
  • замкнутого сердечника (магнитопровода).
Принцип работы трансформатора

Обмотки накручены вокруг сердечника, изолированно от него и друг от друга. Иногда первичная обмотка может заменяться медной или алюминиевой шиной. Трансформация величины электрического тока происходит за счёт разницы количества витков первичной и вторичной обмоток. В большинстве случаев устройство предназначено для снижения показателя тока, поэтому вторичная обмотка выполняется с меньшим количеством витков, нежели первичная.

Электроток подаётся на первичную обмотку при последовательном подключении. В результате на катушке формируется магнитный поток и наводится электродвижущая сила, вызывающая возникновение тока на выходной катушке.

К выходной обмотке подключают потребляющий прибор, в зависимости от целей, для которых используется устройство.

Некоторые устройства выполняются с несколькими выходными катушками, что позволяет путём переключения изменять величину трансформации электрического тока. В целях безопасности, для обеспечения защиты при пробое изоляции, выходной контур заземляется.

Виды трансформаторов тока

Данные электротехнические устройства классифицируются по нескольким характеристикам. В зависимости от назначения токовые трансформаторы могут быть:

  • защитными – снижающими параметры тока для предотвращения выхода из строя потребляющих устройств;
  • измерительными – через которые подключаются средства измерения, в том числе электросчётчики;
  • промежуточными – устанавливаемыми в системы релейной защиты;
  • лабораторными – используемыми для исследовательских целей, обладающими низкой погрешностью измерения, нередко – с несколькими коэффициентами трансформации.

Учитывая характер условий эксплуатации, различают трансформаторы:

  • для наружной установки – защищённые от воздействия атмосферных факторов, которые можно использовать на открытом воздухе;

    Три трансформатора тока для 3-х фаз(А, B? C)

  • внутренние – применяемые внутри помещений;

    ТТ для установки внутри помещений

  • встроенные – расположенные внутри электрических приборов и являющиеся их составной частью(3 ТА для каждой фазы показаны стрелкой).

    Встроенные ТТ

В зависимости от исполнения первичных обмоток различают устройства:

  • одновиткового исполнения;
  • многовитковые;
  • шинные.

С учётом способа установки их подразделяют на следующие типы:

  • проходной;
  • опорный.

По числу ступеней изменения тока выделяют трансформаторы:

  • одноступенчатого,
  • двухступенчатого (каскадного) типа.

Устройства, в зависимости от величины напряжения, на которое они рассчитаны делят на предназначенные для работы в условиях более и менее 1000 В.

Для изготовления сердечника применяется специальная трансформаторная сталь. Изоляция выполняется сухой (бакелитовой, фарфоровой), обычной или бумажно-масляной.

Расшифровка маркировки

Расшифровка маркировки трансформаторов тока

Технические параметры

Трансформаторы тока характеризуются следующими индивидуальными параметрами:

  1. Номинальным током – позволяющим аппарату функционировать длительное время, не перегреваясь;
  2. Номинальным напряжением – значение должно обеспечивать нормальную работу трансформатора. Именно этот показатель влияет на качество изоляции между обмотками, одна из которых находится под высоким напряжением, а другая заземлена.
  3. Коэффициентом трансформации; Формула по вычислению коэффициента трансформации

    где:

    • U1 и U2 – напряжение в первичной и вторичной обмотки,
    • N1 и N2 – количество витков в первичной и вторичной обмотке,
    • I1 и I2 – ток в первичной и вторичной обмотки(обычно ток во вторичной обмотке равен 1А или 5А).
  4. Погрешностью значения электротока – вызывается намагничиванием;
  5. Номинальной нагрузкой, определяющей нормальную работу прибора;
  6. Номинальной предельной кратностью – максимально допустимое значение отношения первичного значения электротока к номинальному;
  7. Предельной кратностью вторичного тока – соотношение наибольшего тока вторичной обмотки к его номинальной величине.
Значения которыми могут обладать ТТ

При выборе устройства необходимо учитывать значение указанных и других характеристик.

Схемы подключения трансформаторов тока

Силового оборудования

Схема подключения для 110 кВ и выше:

Схема подключения для 6-10 кВ в ячейках КРУ:

Вторичные цепи

Схема включение трансформатора тока в полную звезду:

Схема включение трансформатора тока в неполную звезду(З а счет распределения токов на дополнительном приборе получается отобразить векторную сумму фаз А и С, которая противоположно направлена вектору фазы В при симметричном режиме нагрузки сети):

Схема включение трансформатора тока в неполную звезду(для контроля линейного тока с помощью реле):

Схема включение трансформатора тока в полную звезду с подключением обмотки реле к фильтру нулевой последовательности(ФТНП):

Популярные виды и стоимость трансформаторов

Бытового потребителя больше интересуют токовые трансформаторы, используемые для подключения электросчётчиков. В продаже предлагаются приборы типов:

  • ТТИ;
  • ТТН;
  • ТОП;
  • ТОЛ и другие.

Цена зависит от разновидности, конструкции, характеристик и напряжений на котором будет использоваться ТН:

  • 0,66 кВ от 300 – 5000,
  • 6-10 кВ 10000 – 45000,
  • 35 кВ – около 50 000р,
  • 110 кВ и выше – нужно уточнять у производителя.

Возможные неисправности

Указанные устройства чаще всего выходят из строя в результате повреждения изоляции, вызванного перегревом, непредусмотренным механическим воздействием или ошибкой при сборке.

Чтобы проверить состояние прибора, измеряют сопротивление межвитковой изоляции. Если она меньше установленного значения, оборудование нуждается в замене или ремонте.

Также для диагностики используются специальные приборы – тепловизоры, позволяющие проверить состояние всей действующей схемы. Наиболее сложные диагностические процедуры производятся в лабораторных условиях. Своевременная диагностика позволяет исключить аварийные ситуации и обеспечить нормальную работу устройств.

Трансформаторы тока (ТТ) — рабочие, виды и подключение

Что такое трансформатор тока?

Трансформатор тока — это тип прибора, используемый для измерения или измерения больших переменных токов путем их масштабирования до меньшего, более безопасного и измеримого значения. Он преобразует первичный ток в пропорциональное вторичное значение по величине и фазе. Трансформаторы тока доступны в различных размерах и формах и используются в качестве интерфейса между высокими токами и измерительными / чувствительными устройствами.Они также известны как CTs .

Зачем нужны трансформаторы тока (ТТ)?

Трудно сделать измерительные устройства, такие как амперметр или ваттметр (кВтч), и реле защиты, которые могут выдерживать сотни или тысячи ампер. Кроме того, более высокие уровни напряжения делают эти устройства опасными для подключения. Эти препятствия можно преодолеть с помощью ТТ. Коэффициент трансформации трансформатора тока подбирается таким образом, чтобы ток полной нагрузки в его первичной обмотке давал вторичный ток 5А или 1А.

Символ трансформатора тока

Трансформатор тока соединен последовательно с токоведущим проводом, а амперметр — к его вторичной обмотке. Амперметр устроен так, чтобы давать полное отклонение с током 5 А или 1 А в зависимости от коэффициента трансформации трансформатора тока. Шкала амперметра настраивается в соответствии с числом оборотов.

Принцип работы

Переменный ток проходит через первичную обмотку трансформатора, а измерительное / измерительное / защитное устройство подключается к его вторичной обмотке.Первичная обмотка трансформатора тока обычно имеет только один виток, который представляет собой не что иное, как проводник с током, пропущенный через его окно. У него никогда не бывает больше, чем очень небольшое количество витков в первичной обмотке. Вторичная обмотка трансформатора имеет много витков в зависимости от величины понижаемого тока. Вторичная катушка намотана на ламинированный ферромагнитный сердечник, и измерительные устройства могут быть подсоединены к ее концам.

Переменный ток создает переменное магнитное поле в ферромагнитном сердечнике.Поскольку вторичная обмотка намотана на сердечник, в ней индуцируется переменный ток. Индуцированный переменный ток во вторичной обмотке будет пропорционален первичному току, и его величина зависит от соотношения витков.

Первичный ток и ток отклонения полной шкалы измерительных устройств определяют коэффициент трансформации трансформатора тока. В большинстве случаев вторичный ток трансформатора тока должен составлять 5А. Таким образом, в случае полых трансформаторов, предназначенных для измерения первичного тока 1000 А, соотношение витков будет 1000/5, что означает, что вторичная обмотка имеет 200 витков.

Внимание: Никогда не оставляйте разомкнутую вторичную обмотку трансформатора тока!

Если в первичной обмотке трансформатора тока протекает ток, а его вторичная обмотка остается закрытой, ток, протекающий через вторичную обмотку, создает противо-ЭДС и противодействует силе намагничивания первичной обмотки. Но если вторичная обмотка разомкнута, ток, а также обратная ЭДС прерываются. Из-за чего на вторичной обмотке трансформатора появляется чрезвычайно высокое напряжение, опасное для персонала и самого трансформатора тока.Кроме того, потери в сердечнике из-за высокой плотности потока могут вызвать нагрев сердечника и обмоток и их повреждение. По этой причине вторичная обмотка трансформатора тока всегда должна быть закорочена перед снятием устройства, подключенного к его вторичной обмотке.

Типы трансформаторов тока по конструкции

В зависимости от типа конструкции трансформаторы тока подразделяются на три следующих типа:

  • Оконный ТТ или тороидальный ТТ
  • Бар ТТ
  • Обмоточный ТТ

Оконные или тороидальные трансформаторы тока

Этот тип состоит из полого сердечника, через который пропущен токопроводящий проводник или кабель.Сам проводник действует как однооборотная первичная обмотка. Сердечник может быть сплошным или разъемным. Из-за отсутствия первичных обмоток и их простоты они более предпочтительны в цепях низкого напряжения и распределительных щитах.

Трансформаторы тока стержневые

Они содержат медную или алюминиевую шину, окруженную вторичной обмоткой, намотанной на ферромагнитный сердечник. Сборная шина действует как однооборотная первичная обмотка. Они напрямую подключаются к токоведущему проводу.Они также известны как трансформаторы тока с первичной перемычкой.

Трансформаторы тока с обмоткой

Они имеют конструкцию, очень похожую на конструкцию обычного трансформатора. У них раздельные первичная и вторичная обмотки. Первичная обмотка должна быть физически подключена последовательно к проводнику с током.

Трансформаторы тока высокого напряжения

трансформаторы тока, используемые на подстанциях, обычно устанавливаются на открытом воздухе. Они могут содержать несколько сердечников и вторичных обмоток, а также дополнительную изоляцию.Они подразделяются на четыре основных типа: бак-шпилька, каскад / рым-болт, верхний сердечник и комбинированный ток-напряжение.

Класс точности и номинальная нагрузка

Примеры класса точности и номинальной нагрузки

Класс точности описывает, насколько точным будет преобразование тока трансформатора тока, если нагрузка находится в допустимых пределах. Классы точности определены IEC и IEEE и различаются для измерения ТТ и реле ТТ.

Классы точности для измерения ТТ: Измерительные устройства, такие как амперметры, ваттметры, счетчики энергии, кВАр и кВАр-счетчики, требуют высокой точности и имеют низкую нагрузку.Класс точности, определенный IEC, составляет 0,2 или 0,2S, 0,5 или 0,5S, а определенный IEEE — 0,15 или 0,15S, 0,3 или 0,6.

Класс точности для релейных ТТ: Релейные ТТ требуют более низкой точности. Они должны быть способны преобразовывать высокие токи короткого замыкания, чтобы реле защиты могли измерять и отключать замыкание. Класс точности, определенный IEC, составляет 5P, 10P, PR, PX или TP, а класс точности, определенный IEEE, — C 100-800.

Номинальная нагрузка — это величина нагрузки, которая может быть наложена на вторичную обмотку ТТ, не вызывая ошибки, превышающей ту, которая определяется его классом точности.Для ТТ измерительного класса нагрузка выражается в единицах импеданса в омах, а для ТТ класса защиты — в вольт-амперах (ВА). В ТТ класса защиты нагрузки отображаются как максимально допустимые вторичные напряжения, когда 20-кратный номинальный ток ТТ проходит через вторичную обмотку в ненормальных условиях.

Номинальные параметры трансформатора тока

  • Номинальный первичный или вторичный ток: Это номинальный ток, на который рассчитаны первичная и вторичная обмотка ТТ.
  • Номинальный коэффициент трансформации: Таким образом, соотношение первичного и вторичного номинального тока. Это не обязательно должно быть равным соотношению витков первичной и вторичной обмоток.
  • Номинальный предельный коэффициент точности (RALF): Первичный ток, до которого требуется ТТ для поддержания заданной точности с подключенной номинальной вторичной нагрузкой, выраженный как кратное номинальному первичному току.
  • Номинальная нагрузка : Как упоминалось выше, нагрузка — это величина нагрузки, которая может быть приложена к вторичной обмотке, не вызывая ошибки, превышающей ту, которая определяется его классом точности.Типичные нагрузки ТТ согласно IEC составляют 1,5 ВА, 3 ВА, 5 ВА, 10 ВА, 15 ВА, 20 ВА, 30 ВА, 45 ВА и 60 ВА.
  • Класс точности: Класс точности описывает, насколько точным будет преобразование тока трансформатора тока, когда нагрузка находится в допустимых пределах.
  • Сдвиг фаз: Это разница в разности фаз между первичным и вторичным токами.
  • Точка перегиба: Точка перегиба ТТ — это точка на кривой намагничивания, в которой увеличение плотности магнитного потока на 10% вызывает увеличение тока намагничивания на 50%.

Ошибка трансформатора тока

Ошибка соотношения тока, выраженная в процентах, определяется по формуле:

Кредит: https://talema.com/introduction-current-transformers/

Где:

K n = Номинальный коэффициент трансформации
I p = Фактический первичный ток
I с = Фактический вторичный ток при протекании Ip в условиях измерения

Снижение погрешности трансформатора тока

Ошибка трансформатора тока может быть уменьшена на:

  1. Из холоднокатаной кремнистой стали с ориентированным зерном.
  2. Поддержание номинальной нагрузки измерительных устройств близкой к номинальной нагрузке ТТ.
  3. Для измерения трансформаторов тока Mumetal может использоваться для достижения тока намагничивания и низкого напряжения в точке перегиба.

Применение трансформаторов тока

  • Трансформаторы тока используются с амперметрами, счетчиками киловатт-часов, счетчиками коэффициента мощности и счетчиками энергии для измерения тока.
  • Используется для срабатывания реле защиты.
  • Используется для активации катушки отключения автоматического выключателя.
  • Токоизмерительные клещи — это специально разработанные устройства для измерения тока, которые позволяют измерять ток в проводнике, зажимая его вокруг проводника с током.

Обзор:

Трансформаторы тока используются для понижения первичного тока до легко измеряемого вторичного тока. Они изолируют измерительные и чувствительные устройства от главной цепи. ТТ состоит из одного или нескольких витков первичной обмотки и может иметь несколько сотен витков вторичной обмотки.

Первичная обмотка трансформатора тока соединена последовательно с токоведущим проводником, а измерительные устройства — с его вторичной обмоткой. Вторичная обмотка ТТ не может оставаться разомкнутой, потому что это может вызвать аномально высокое напряжение на вторичной обмотке и повредить сердечник и обмотки.

фактов о трансформаторах тока

Трансформатор тока имеет только один или несколько витков в качестве первичной обмотки.Эта первичная обмотка может состоять просто из шины или проводника, проходящего через центральное отверстие, или из катушки из сверхпрочного провода, намотанной вокруг сердечника. Компания Midwest Current Transformer предлагает нашим клиентам широкий ассортимент высоковольтных трансформаторов.

Устройство трансформатора тока

Из-за конструкции, связанной с этим трансформатором тока, его часто называют последовательным трансформатором. Первичная обмотка, которая имеет максимум несколько витков, включена последовательно с током, по которому проходит проводник, обеспечивающий нагрузку.

Однако вторичная обмотка может состоять из большого количества витков, намотанных вокруг многослойного сердечника, состоящего из магнитного материала с низкими потерями. При большой площади поперечного сечения сердечника развиваемая плотность магнитного потока находится на низкой стороне, используя меньшую площадь поперечного сечения провода, в зависимости от количества тока, который должен быть понижен, поскольку он пытается вывести постоянный ток, отдельный от подключенной нагрузки.

Вторичная обмотка подает ток либо на резистивную нагрузку, либо на короткое замыкание в виде амперметра до тех пор, пока наведенное во вторичной обмотке напряжение не станет достаточным, чтобы вызвать отказ из-за чрезмерного пробоя напряжения или насыщения сердечника.

Три стандартных типа трансформаторов тока: тороидальные, намотанные и стержневые.

Тороидальный трансформатор тока

Эти трансформаторы не имеют первичной обмотки. Линия, передающая ток, протекающий в сети, проходит через отверстие или окно в трансформаторе тока. Некоторые из этих трансформаторов тока имеют разъемный сердечник, который позволяет открывать, устанавливать и закрывать их без отключения цепи, к которой подключены эти трансформаторы тока.

Трансформатор тока с обмоткой

Первичная обмотка этого трансформатора физически соединена последовательно с проводником, по которому проходит измеренный ток, протекающий по цепи. Величина вторичного тока соответствует соотношению витков трансформатора тока.

Трансформатор тока стержневого типа

В этом трансформаторе тока в качестве первичной обмотки используется настоящая шина или кабель главной цепи, что эквивалентно одному витку.Эти трансформаторы полностью изолированы от высокого рабочего напряжения системы и часто привинчиваются к устройству, передающему ток.

Чтобы узнать о специальных трансформаторах тока, которые мы предлагаем в Midwest Current Transformer, позвоните нам сегодня по телефону 800.893.4047 или по электронной почте. Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Строительство, работа, типы и их применение

Трансформатор — это электрическое устройство, используемое для передачи электроэнергии из одной цепи в другую без изменения ее частоты, что достигается за счет электромагнитной индукции.В основном трансформаторы бывают двух типов: с оболочкой и с сердечником. Основная функция — повышать и понижать напряжение. Для целей измерения используются измерительные трансформаторы, поскольку эти трансформаторы измеряют ток, напряжение, энергию и мощность. Они используются в различных приборах вместе, таких как вольтметр, амперметр, ваттметр и измеритель энергии. Эти трансформаторы подразделяются на два типа, а именно трансформатор тока и трансформатор напряжения.


Что такое трансформатор тока?

Определение: Измерительный трансформатор, который используется для генерации переменного тока во вторичной обмотке трансформатора, известен как трансформатор тока.Он также известен как последовательный трансформатор, поскольку он включен последовательно со схемой для измерения различных параметров электроэнергии. Здесь ток во вторичной обмотке пропорционален току в первичной обмотке. Они используются для уменьшения токов высокого напряжения до токов низкого напряжения.

Устройство трансформатора тока

Принцип работы

Принцип работы трансформатора тока несколько отличается, если сравнивать его с обычным трансформатором напряжения.Как и трансформатор напряжения, он имеет две обмотки. Когда переменный ток подается через первичную обмотку, может генерироваться переменный магнитный поток, тогда переменный ток будет индуцироваться во вторичной обмотке. В этом типе сопротивление нагрузки очень мало. Таким образом, этот трансформатор работает в условиях короткого замыкания. Таким образом, ток во вторичной обмотке зависит от тока в первичной обмотке, но не зависит от сопротивления нагрузки.

Конструкция трансформатора тока

Конструкция этого трансформатора включает в себя различные функции, основанные на конструкции, такие как первичные ампер-витки, сердечник, обмотки и изоляция.

Конструкция трансформатора тока
Первичный ток
ампер

Номер. Количество ампер-витков в первичной обмотке трансформатора колеблется от 5000 до 10000, поэтому они определяются через первичный ток.

Ядро

Для достижения низких скручиваний в амперах намагничивания материал сердечника должен иметь низкие потери в стали и низкое сопротивление. Материалы сердечника, такие как никель и сплав железа, обладают разными свойствами, такими как низкие потери и высокая проницаемость.

Обмотки

Реактивное сопротивление утечки в трансформаторе можно уменьшить, разместив обмотки близко друг к другу.Провода, используемые в первичной обмотке, представляют собой медные ленты, а для вторичной обмотки используются провода SWG. Эти обмотки можно спроектировать для обеспечения надлежащей прочности и фиксированных связей без каких-либо повреждений.

Изоляция

Обмотки трансформатора изолированы лаком и лентой. Приложения с высоким напряжением нуждаются в изоляционных устройствах, которые поглощаются маслом, используемым для обмоток.

Сердечник трансформатора может быть спроектирован из слоистой кремнистой стали.Первичная обмотка трансформатора несет ток и подключена к главной цепи. Ток во вторичной обмотке пропорционален току в первичной обмотке, и он подключен к счетчикам или приборам.

Первичная и вторичная обмотки изолированы от жил. Первичная обмотка включает один виток, по которому проходит полный ток нагрузки, тогда как вторичная обмотка включает несколько витков.
Соотношение тока в первичной и вторичной обмотках называется коэффициентом трансформации тока.Обычно коэффициент тока трансформатора высокий. Номинальный ток во вторичной обмотке составляет 0,1 А, 1 А и 5 А, тогда как номинальный ток в первичной обмотке находится в диапазоне от 10 А до 3000 А.


Типы трансформаторов тока

Они подразделяются на четыре типа, включая следующие.

Внутренний трансформатор тока
Трансформаторы

внутреннего типа применимы в цепях низкого напряжения. Они подразделяются на разные типы, такие как рана, окно и стержень. Подобно базовому типу, обмоточный тип включает две обмотки, такие как первичная и вторичная.Они используются в приложениях суммирования из-за высокой точности и высоких значений скручивания первичных ампер.

Штыревой трансформатор включает первичную шину с вторичными сердечниками. В этом типе стержень является важной частью. Точность этого трансформатора может быть снижена из-за намагничивания сердечника. Оконный тип может быть установлен в области первичного проводника, поскольку проектирование этих трансформаторов может быть выполнено без первичной обмотки.

Эти типы трансформаторов доступны в исполнении со сплошным и разъемным сердечником.Перед подключением этого типа трансформатора необходимо отсоединить первичный проводник, тогда как в случае разъемного сердечника его можно установить непосредственно в области проводника, не разъединяя его.

Трансформаторы тока для наружной установки

Трансформаторы наружного типа используются в цепях высокого напряжения, таких как подстанции и распределительные устройства. Они доступны в двух типах, а именно с масляной изоляцией и элегазовой изоляцией. Трансформаторы с элегазовой изоляцией имеют меньший вес по сравнению с маслонаполненными трансформаторами.

Верхний резервуар может быть подключен к первичному проводнику, который известен как трансформатор тока конструкции резервуара под напряжением. В этой конструкции используются небольшие вводы, потому что и резервуар, и первичный провод имеют одинаковый потенциал. Для ТТ с несколькими коэффициентами используется первичная обмотка с разъемным типом.

Таким образом, отводы расположены на баке, предназначенном для первичной обмотки, так что с помощью этих трансформаторов можно получить переменный коэффициент тока. После того, как ответвления поданы на вторичную обмотку, рабочие ампер-витки могут быть изменены при подаче на первичную обмотку, поэтому неиспользуемое медное пространство можно оставить, за исключением самого низкого диапазона.

Втулка трансформатора тока

Этот вид трансформатора похож на трансформатор линейного типа, в котором сердечник и вторичная обмотка расположены в области первичного проводника. Вторичная обмотка трансформатора может быть превращена в круглый сердечник, в противном случае имеющий форму кольца. Он подключается к высоковольтному вводу в автоматических выключателях, силовых трансформаторах, распределительном устройстве или генераторах.

Как только проводник проходит через проходной изолятор, он действует как первичная обмотка, и расположение сердечника может быть выполнено с помощью изоляционной втулки.Эти типы трансформаторов используются в цепях высокого напряжения для реле, поскольку они не дороги.

Переносные трансформаторы тока

Эти типы трансформаторов относятся к типу с высокой прецессией, которые в основном используются для анализаторов мощности и высокоточных амперметров. Эти трансформаторы доступны в различных типах, таких как гибкий, переносной с зажимом и с разъемным сердечником. Диапазон измерения тока для портативных трансформаторов тока составляет от 1000 до 1500 A. Эти трансформаторы в основном используются для обеспечения изоляции измерительных приборов от цепей с высоким напряжением.

Ошибки трансформатора тока

Ошибки, возникшие в этом трансформаторе, включают следующее.

  • Первичная обмотка этого трансформатора требует MMF (магнитодвижущей силы) для создания магнитного потока, который потребляет ток намагничивания.
  • Ток холостого хода трансформатора включает в себя компонент потерь в сердечнике, а также гистерезис и потери на вихревые токи.
  • Как только сердечник трансформатора насыщается, плотность потока намагничивающей силы может быть остановлена, и могут возникнуть другие потери.

Применение трансформаторов тока

Эти трансформаторы используются для измерения электроэнергии в электростанциях, промышленных предприятиях, сетевых станциях, диспетчерских в промышленных предприятиях для измерения и анализа протекания тока в цепи, а также в целях защиты.

Часто задаваемые вопросы

1). В чем разница между CT и PT?

CT изменяет высокое значение тока на низкое значение, тогда как PT изменяет высокое значение напряжения на низкое.

2). Является ли трансформатор тока повышающим трансформатором?

В принципе, ТТ — это повышающий трансформатор

3). Почему ТТ подключается последовательно?

ТТ подключается последовательно через линию для изменения линейного тока до типичных 1/5 ампер, подходящих для счетчика, иначе реле. Эти трансформаторы используются для расчета огромного тока, протекающего по проводнику.

4). Что такое коэффициент CT?

Это отношение первичного тока i / p к вторичному току o / p при полной нагрузке

5).Почему ТТ используется на подстанции?

Этот трансформатор используется для измерения и защиты на подстанции

.

Таким образом, это все об обзоре трансформатора тока, который включает его определение, принцип работы, конструкцию, различные типы, ошибки и области применения. Вот вам вопрос, что такое измерительный трансформатор?

типов трансформаторов тока: знайте свои варианты

Типы трансформаторов тока: режим тока и низкое напряжение

В некоторых приложениях для измерения мощности ток, протекающий по проводнику, слишком велик для прямого подключения к счетчику.В этих приложениях трансформаторы тока (ТТ) размещаются вокруг проводника и подключаются к счетчику. ТТ считывает ток в проводнике и преобразует его в сигнал, пропорциональный показанию. Затем этот сигнал отправляется на счетчик. Таким образом, ТТ изолирует и защищает счетчик.
У установщика обычно есть два типа ТТ на выбор: (а) ТТ с режимом тока или (б) ТТ низкого напряжения (LVCT).

ТТ режима тока

ТТ, работающие в токовом режиме, могут быть рассчитаны на множество различных максимальных токов.ТТ в токовом режиме доступны со стандартными максимальными выходными сигналами 1 А или 5 А. Следует соблюдать осторожность при использовании трансформаторов тока текущего режима. Пока ток течет по первичному проводнику, пропорциональный токовый сигнал продолжает проходить по вторичным проводам трансформатора тока. Не отсоединяйте провода вторичной обмотки от нагрузки, пока в первичном проводе течет ток, поскольку вторичная обмотка трансформатора будет пытаться продолжать пропускать ток через фактически бесконечное сопротивление до напряжения насыщения сердечника.Это создает высокое напряжение в разомкнутой вторичной обмотке в диапазоне нескольких киловольт, вызывая искрение, снижая безопасность оператора и оборудования или постоянно влияя на точность трансформатора.

Установщик должен решить эту проблему, включив перемычку между ТТ и измерителем. Когда вторичные провода ТТ должны быть отсоединены от счетчика, установщик должен сначала вставить закорачивающую перемычку в закорачивающую колодку, удерживая петлю во вторичных проводах ТТ замкнутой.Этот шаг позволяет при необходимости изменить подключения к счетчику. Закорачивающий блок снижает риск поражения электрическим током, но увеличивает затраты времени и средств на детали и работу.

Пример: ТТ рассчитан на максимальный ток 1000 А и размещен вокруг проводника.

При использовании ТТ в токовом режиме установщик также должен учитывать допустимую нагрузку на вторичные провода. Поскольку токовый выходной сигнал течет через вторичные провода к измерителю, нагрузочная способность — это то, что позволяет трансформатору тока проталкивать сигнал по всей длине контура.Допустимая нагрузка зависит от того, сколько раз вторичный провод наматывается на сердечник. При использовании трансформатора тока, рассчитанного на большой ток (например, 1000 А), большее количество обмоток увеличивает нагрузочную способность, позволяя сигналу проходить легче. Однако для трансформаторов тока с более низким номиналом (например, 50 А) количество обмоток намного меньше, что приводит к меньшей нагрузочной способности. Сигнал должен работать тяжелее, чтобы пройти через петлю, что снижает точность ТТ.

ТТ низкого напряжения (LVCT)

LVCT

являются альтернативой ТТ текущего режима.LVCT содержат внутренний нагрузочный резистор, создающий внутреннюю петлю, через которую протекает ток. Через этот резистор поступает сигнал низкого напряжения на счетчик. Такая конструкция предотвращает протекание тока по вторичным проводам к измерителю, снижая вероятность возникновения дуги. LVCT доступны со стандартным максимальным выходом 1 В или 0,333 В.

Пример: ТТ рассчитан на максимальный ток 1000 А и размещен вокруг проводника.

Закорачивающие блоки не нужны для защиты пользователя или счетчика.LVCT могут быть подключены к счетчику напрямую, что сокращает время и стоимость установки.

Кроме того, поскольку текущий контур протока намного короче (содержится в корпусе LVCT), нагрузочная способность больше не является проблемой. Внутренний резистор и количество вторичных обмоток можно выбрать для генерации сигнала высокой точности при всех номинальных токах.

3 Преимущества LVCT

  • Низковольтный выход вместо токового выхода. Это означает меньший риск для установщика и оборудования.
  • Отсутствие закорачивающих блоков, сокращение времени и затрат на установку.
  • LVCT более точен при очень малых токах.

Присмотритесь к некоторым трансформаторам низкого напряжения


Хотите узнать больше о вариантах КТ? Свяжитесь со специалистом по мониторингу мощности сегодня: 800.354.8556 или [email protected] .

Какие вопросы возникают при выборе ТТ? Присылайте нам свои вопросы!


Информация, представленная в данном документе, предназначена для дополнения знаний, необходимых электрику, прошедшему обучение по высоковольтным установкам.Нет намерения ни предвидеть все возможные переменные в отдельных ситуациях, ни проводить обучение, необходимое для выполнения этих задач. Установщик несет полную ответственность за то, чтобы конкретная установка оставалась безопасной и работоспособной в определенных условиях.


Трансформатор тока — работа, типы и конструкция

Конструкция трансформатора тока:

Трансформатор тока используется с первичной обмоткой, соединенной последовательно с линией, по которой проходит измеряемый ток, и, следовательно, первичный ток зависит от нагрузки, подключенной к системе, и не определяется нагрузкой (нагрузкой), подключенной к ней. вторичная обмотка трансформатора тока.

Первичная обмотка состоит из очень небольшого числа витков, поэтому на ней нет заметного падения напряжения. Вторичная обмотка трансформатора тока имеет большее количество витков, точное число определяется соотношением витков. Амперметр или токовая катушка ваттметра подключаются непосредственно к клеммам вторичной обмотки.

Таким образом, трансформатор тока управляет своей вторичной обмоткой почти в условиях короткого замыкания.Один из выводов вторичной обмотки заземлен, чтобы защитить находящееся поблизости оборудование и персонал в случае пробоя изоляции в трансформаторе тока. На рисунке ниже показана схема измерения тока и мощности с трансформатором тока.

Обязательно к прочтению:

Типы трансформаторов тока:

Ниже представлены различные типы трансформаторов тока :

(i) Трансформатор тока с обмоткой:

Трансформатор тока , имеющий более одного полного витка первичной обмотки, намотанной на сердечник.На рисунке ниже показан трансформатор с обмоткой .


(ii) Трансформатор тока стержневого типа:
Трансформатор тока, в котором первичная обмотка состоит из стержня подходящего размера и материала, составляющего неотъемлемую часть трансформатора. На рисунке ниже показан трансформатор типа стержень .
Самая простая форма, которую может принять любой трансформатор тока , — это кольцевой или оконный тип, примеры которых приведены на рисунке ниже, на котором показаны три часто используемые формы i.е., стадион, круглые и прямоугольные отверстия. Сердечник, если он изготовлен из никель-железного сплава или ориентированной электротехнической стали, почти наверняка является непрерывно намотанным.

А вот трансформаторы тока из горячекатаной стали будут состоять из пакета кольцевых штамповок. Перед наложением вторичной обмотки на сердечник, последний изолируется с помощью концевых муфт и кольцевых обмоток из слоновой кости или пресспаната.

Обязательно к прочтению:

Эти картоны, помимо того, что они действуют как изолирующая среда, должны также защищать провод вторичной обмотки от механических повреждений из-за острых углов.Провод вторичной обмотки надевается на сердечник тороидальной намоточной машиной, хотя ручная намотка все еще часто применяется, если количество витков вторичной обмотки невелико.

После размещения вторичной обмотки на сердечнике трансформатор кольцевого типа завершается внешней обмоткой изолентой с или без предварительного наложения внешних концевых муфт и окружных изолирующих оберток. Ближайшим родственником кольцевого трансформатора тока является трансформатор так называемого проходного типа.Фактически, это неотличимо от обычного кольцевого типа, но этот термин используется, когда трансформатор тока устанавливается поверх полностью изолированного проводника первичной обмотки, например, над масляным концом клеммной втулки силового трансформатора или масляной цепи. выключатель. При очень высоких напряжениях изоляция токоведущего проводника от измерительной цепи становится дорогостоящей проблемой. При напряжении 750 кВ используются каскадные трансформаторы тока или, в качестве альтернативы, используется коаксиальный шунт для модуляции радиочастотного сигнала, который передается от шунта, размещенного в линии высокого напряжения, на приемное оборудование на земле, тем самым преодолевая проблему изоляции.Тем не мение. Этот тип системы имеет серьезные ограничения по выходной мощности, которая должна быть усилена для работы реле и т. д.

Обязательно к прочтению:


В трансформаторе тока с разъемным сердечником сердечник разделен, каждая половина имеет две точно заземленные или перекрытые поверхности зазора. Эти трансформаторы тока устанавливаются на первичный проводник «на месте» для постоянного или временного режима. В трансформаторе тока стержневого типа сердечник и вторичная обмотка такие же, как в трансформаторе кольцевого типа, но полностью изолированный стержневой провод, составляющий однооборотную первичную обмотку, теперь является неотъемлемой частью трансформатора тока.Изоляция на проводе первичной обмотки может представлять собой трубку из бакелизированной бумаги или смолу, непосредственно отформованную на стержне. В низковольтном трансформаторе тока с обмоткой вторичная обмотка намотана на бакелитовый формирователь или бобину, а тяжелый первичный провод намотан непосредственно поверх вторичной обмотки, при этом сначала на вторичную обмотку накладывается соответствующая изоляция, либо наматывается первичная обмотка. полностью отдельно, обмотанный подходящим изоляционным материалом, а затем собранный с вторичной обмоткой на сердечнике. При производстве трансформаторов тока сборка многослойных пакетов требует несколько большего поперечного сечения сердечника, чем обычные трансформаторы, чтобы максимально снизить сопротивление чередующихся углов и минимизировать ток намагничивания. .

Обязательно к прочтению:


По возможности во вторичных обмотках должна использоваться вся доступная длина обмотки сердечника, витки вторичной обмотки должны быть расположены соответствующим образом для этого, а изоляция между вторичной обмоткой и землей основания сердечника должна быть способна выдерживать высокие пиковые напряжения, возникающие, если вторичная обмотка разомкнут при протекании тока первичной обмотки.

В случае большого количества витков вторичной обмотки, требующего более одного слоя обмотки, часто применяемый метод состоит в секционировании вторичной обмотки, чтобы значительно снизить пиковое напряжение между слоями. С трансформаторами тока с намоткой первичной обмотки эта конкретная проблема встречается редко, но важно попытаться добиться хорошего взаимного расположения катушек первичной и вторичной обмоток, тем самым минимизируя осевые силы на обеих катушках, вызванные токами короткого замыкания первичной обмотки. Обмотки должны быть расположены близко друг к другу, чтобы уменьшить реактивное сопротивление утечки вторичной обмотки, поскольку реактивное сопротивление утечки увеличивает ошибку соотношения. Круглый медный провод площадью около 3 мм² часто используется для вторичных обмоток номиналом 5 А. Медная полоса используется для первичной обмотки, размеры которой зависят от тока первичной обмотки.

Обязательно к прочтению:

При использовании первичной обмотки стержневого типа внешний диаметр трубки должен быть достаточно большим, чтобы поддерживать градиент напряжения в диэлектрике на его поверхности на приемлемом уровне во избежание эффекта коронного разряда.

Обмотки должны быть спроектированы таким образом, чтобы выдерживать без повреждений большие силы короткого замыкания, которые возникают при коротком замыкании в системе, к которой подключен трансформатор тока. Обмотки намотаны отдельно и изолированы лентой и лаком для малых линейных напряжений. Для напряжений выше 7 кВ трансформаторы погружены в масло или заполнены компаундом.

Заключение:

Теперь мы узнали о трансформаторе тока — Работа, типы и конструкция .Вы можете скачать эту статью в формате pdf, ppt.

Комментарий ниже для любых запросов.

Руководство по выбору трансформаторов тока

: типы, характеристики, применение

Трансформаторы тока измеряют поток энергии и подают электрические входы в силовые трансформаторы и приборы. Трансформаторы тока вырабатывают переменный ток или переменное напряжение, пропорциональное измеренному току.

Типы трансформаторов тока

Существует два основных типа трансформаторов тока: с обмоткой и тороидальные.

  • Трансформаторы тока с обмоткой состоят из встроенной первичной обмотки, которая вставлена ​​последовательно с проводником, по которому проходит измеряемый ток.

  • Тороидальные или кольцевые трансформаторы тока не содержат первичной обмотки. Вместо этого провод, по которому течет ток, пропущен через окно в тороидальном трансформаторе.

Технические характеристики

Трансформаторы тока

имеют множество технических характеристик, включая первичный ток, вторичный ток, напряжение изоляции, точность и нагрузку.

  • Первичный ток — это нагрузка трансформатора тока, это измеренный ток.

  • Вторичный ток — это диапазон токовых выходов.

  • Напряжение изоляции представляет собой максимальную изоляцию, которую трансформаторы тока обеспечивают при подключении к источнику питания.

  • Точность — это степень достоверности, с которой измеренный ток соответствует идеальному значению.

  • Burden — максимальная нагрузка, которую устройства могут выдерживать при работе в пределах их рейтингов точности. Обычно нагрузка выражается в вольт-амперах (ВА), произведении напряжения, приложенного к цепи, и силы тока.

Приложения

Трансформаторы тока имеют множество применений. Некоторые устройства используются для измерения тока в электронном оборудовании или двигателях. Остальные используются в уличном освещении.

Трансформаторы тока с небольшой площадью основания устанавливаются на печатных платах (PCB) и используются для определения перегрузок по току, обнаружения замыканий на землю и изоляции сигналов обратной связи по току.

Более крупные устройства используются во многих трехфазных системах для измерения тока или напряжения. Также доступны трансформаторы тока коммерческого класса, контролирующие токи малой мощности. Некоторые трансформаторы тока устойчивы к атмосферным воздействиям или предназначены для использования вне помещений.

Стандарты

Другие соответствуют стандартам MIL-SPEC, ANSI C-12 или IEC 1036.Как правило, устройства класса ANSI предназначены для приложений контроля мощности, где требуются высокая точность и минимальный фазовый угол. Дополнительные стандарты можно найти в магазине стандартов IHS.

BS 2G 127 — Технические условия на силовые трансформаторы и трансформаторы тока для использования в системах электроснабжения самолетов.

CSA C60044-1 — Измерительные трансформаторы — часть 1: трансформаторы тока.

IEC 60044-8 — Измерительные трансформаторы — часть 8: электронный трансформатор тока.

Список литературы

Кредиты изображений:

Hoyt Electrical Instrument Works, Inc. | Черный ящик


Трансформатор тока (ТТ) — Принцип работы — Конструкция — Типы трансформаторов тока — Теория трансформатора тока — Применения трансформатора тока


Трансформатор тока представляет собой электрическое устройство, которое используется для измерения электрического тока и мощность линий передачи и распределения.КТ в основном используются на сетевые станции, малые электростанции и подстанции для измерения мощности и текущий. Трансформатор тока также называется трансформатором серии . потому что он соединен последовательно с любой цепью с этой целью измерения различных параметров электроэнергии . Главная обмотка трансформатора тока соединена последовательно с основной линией по которому проходит основной ток. Вторичная обмотка понижается во много раз, как по сравнению с первичным током ТТ.Вторичная обмотка подключена через амперметр для измерения тока или с помощью ваттметра для измерения мощности в цепи или в линии. Принципиальные схемы Применение трансформатора тока (ТТ) показано на рисунке. ниже:

ВЫ ЗНАЕТЕ ?

Один из выводов ТТ подключается к заземляющему стержню или заземляющей пластине, чтобы предотвратить его повреждение во время работы.




Типы трансформаторов тока (ТТ)


Трансформаторы тока (ТТ) внутреннего типа
Трансформаторы тока внутреннего типа монтируются на пультах управления и столах управления.Они бывают двух типов рана стержни типа CT и типа CT .
Внутренние трансформаторы тока с обмоткой имеет мало витков на первичной обмотке. Первичный провод закреплен болтами, а вторичная обмотка трансформатора тока состоит из большого количества витков. Для достижения тока возбуждения и высокой точности используется более одного витка. В номиналы этого трансформатора 800 ампер.



Трансформаторы тока стержневого типа состоят из одного стержня в качестве первичной обмотки.Эта планка подключена последовательно с проводником цепи. Эти CT включают ламинированный сердечник и вторичная обмотка. Эти трансформаторы тока имеют однооборотный ток первичной обмотки . трансформаторы . На рисунке показано поперечное сечение стержневого типа тока. трансформатор следующим образом:



Зажим на тип CT / переносной тип CT


Можно измерить электрический ток в токопровод без разрыва токовой цепи.Ядро нынешнего трансформатор со вторичной обмоткой зажат вокруг основного проводника который действует как первичная обмотка трансформатора тока.



Трансформатор тока втулочного типа
Трансформаторы тока проходного типа аналогичны линейным. трансформатор тока. Сердечник и вторичная обмотка смонтированы на единой первичный проводник. Он состоит из круглого сердечника, на котором размещены вторичные намотка на него раненых.Эта вторичная обмотка образует единое целое. Первичная обмотка это единственный проводник между вводами.






Теория трансформатора тока (ТТ)
Эквивалентная схема и векторная диаграмма тока Трансформатор во время работы показан на рисунке ниже:




VP = первичное напряжение питания EP = Индуцированная первичная обмотка Напряжение VS = Напряжение вторичной клеммы ES = наведенное напряжение вторичной обмотки IP = первичный ток IS = вторичный ток I0 = ток холостого хода IC = основной компонент потерь текущих I M = намагничивающая составляющая тока rP = сопротивление первичной обмотки Обмотка xP = реактивное сопротивление первичной обмотки Обмотка rS = сопротивление вторичного Обмотка xS = Реактивность вторичного Обмотка RC = мнимое сопротивление Представление основных потерь XM = намагничивающая реактивность Re = сопротивление внешней нагрузки включая сопротивление счетчиков, токовых катушек и т. д.xE = реактивность внешнего нагрузка, включая реактивное сопротивление счетчиков, токовых катушек и т. д. NP = количество витков первичной обмотки NS = Номер вторичной обмотки оборотов N = коэффициент трансформации = NS / NP Φ = рабочий поток CT Θ = фазовый угол ТТ δ = фазовый угол между наведенным напряжением вторичной обмотки и ток вторичной обмотки β = фазовый угол цепи вторичной нагрузки α = фазовый угол между током холостого хода I0 и магнитным потоком φ Намагничивающий компонент тока находится в фазе с потоком и поток идет вдоль положительная ось абсцисс.Составляющая потерь в сердечнике опережает намагничивающую составляющую. по 90 o . Сумма компонента потерь в сердечнике и намагничивания Компонент создает ток холостого хода, который представляет собой фазовый угол магнитного потока. Индуцированное напряжение вторичной обмотки 180 o out фазы с наведенным напряжением первичной обмотки. Вторичный отстает от наведенное напряжение вторичной обмотки под углом δ. Вторичный выход напряжение получается путем вычитания сопротивления вторичной обмотки и падение реактивного напряжения I с r с и I с X с от вторичного наведенного напряжения E s .
Разность фазового угла между первичным током и вторичный ток β. Это фазовый угол нагрузки. Вторичный ток, когда он возвращается к первичной стороне, то смещенный вектор представлен 180 o и обозначен nIs. Фазовый угол разница между первичным током и вторичным обратным током называется фазовый угол ТТ.
Конструкция трансформаторов тока (ТТ)
Конструкция трансформатора тока состоит из множества особенности в соответствии с его дизайном.Особенности конструкции описаны ниже:
Количество первичных ампер-витков
Количество первичных ампер-витков находится в диапазоне 5000 до 10000. Число ампер-витков первичной обмотки определяется первичной Текущий.
Для достижения малых ампер намагничивания витков. Основной материал должен иметь низкое сопротивление и низкие потери в стали. Основные материалы, такие как сплав из железа и никеля, содержащего медь, имеет свойства высокой проницаемости , В трансформаторах тока используются низкие потери и низкая удерживающая способность.
Первичный и вторичный обмотки трансформатора тока расположены близко друг к другу для уменьшения реактивное сопротивление утечки. Провода SWG используются для вторичных обмоток и меди. полоски используются для первичной обмотки. Обмотки рассчитаны на правильное прочность и жесткое крепление без повреждений.
Обмотки трансформатора тока заизолированы изолентой. и лак. Для приложений с более высоким напряжением
требуется масляная изоляция. устройства для обмоток.
Причины ошибок трансформатора тока (КТ)
Ниже перечислены ошибки, вызванные трансформатором тока :
Первичной обмотке трансформатора тока нужен магнит движущая сила (MMF)
для создания магнитного потока, и эта сила притягивает намагничивание Текущий.
Когда сердечник трансформатора тока насыщен, тогда плотность потока завершает линейную функцию намагничивающей силы и других произошли убытки.Первичные и вторичные потокосцепления различаются из-за утечек поток.
Снижение ошибок в трансформаторах тока (КТ)
Обычно намагничивающая составляющая тока вызывает серьезные ошибки и потери в трансформаторах тока. Итак, следующие методы / схемы используются для уменьшить значение намагничивающей составляющей как можно меньше:
Намагничивающая составляющая тока снижается за счет использования малой мощности. значения плотности потока. Низкая плотность потока достигается за счет использования большого креста раздел сердечника.Вот почему трансформаторы тока спроектированы с низким магнитным потоком. плотности по сравнению с силовыми трансформаторами .
Материал сердечника с высокой проницаемостью
Компонент намагничивания может быть уменьшен за счет использования материалов сердечника с высокой проницаемостью , таких как пермский сплав, Hipernik имеет высокую проницаемость при низких плотностях магнитного потока. Эти материалы часто используются для изготовления токоведущих трансформаторы.
Изменения передаточного числа
Трансформаторы тока улучшены за счет повышения точности количество витков вместо использования более высоких оборотов.Это изменение по очереди сделано во вторичной обмотке трансформаторов тока, потому что количество витков первичной обмотки меньше и если они уменьшаются, это приводит к широкому изменению передаточного отношения.
Конструкция с намотанным сердечником используется для трансформатора тока, чтобы улучшить характеристики намагничивания. Этот тип конструкции используется в распределительные трансформаторы. Кремнистая сталь используется в качестве материала сердечника и используется для переноса в нем флюса. Эта конструкция используется в трансформаторах тока для уменьшить погрешности отношения и фазового угла.
Использование / применение трансформатора тока (CT)
Трансформаторы тока обычно используются для измерения электрического тока, электроэнергии в сети.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.