Номинальная нагрузка — трансформатор — ток

Номинальная нагрузка — трансформатор — ток

Cтраница 1

Номинальная нагрузка трансформаторов тока может указываться не только в вольт-амперах, но и в омах. Если на щитке указана номинальная мощность, равная, например, 30 В — А, то это значит, что при номинальном токе во вторичной цепи 5 А напряжение на выводах не должно быть больше 6 В.  [1]

Номинальная нагрузка трансформатора тока и напряжения — это нагрузка подключенных ко вторичным обмоткам приборов, при которой погрешность не выходит за пределы, установленные для измерительных трансформаторов данного класса.  [2]

Номинальной нагрузкой трансформатора тока при работе в данном классе точности называют такую нагрузку его вторичной обмотки в омах, при которой погрешности не выходят за пределы, установленные для данного класса.  [3]

Номинальной нагрузкой трансформатора тока называют такую величину / 2 ном 2 — 2, при которой он будет работать в пределах своего класса точности.  [4]

Номинальной нагрузкой трансформатора тока называют такую величину / 22 ном Z2, при которой он будет работать в пределах своего класса точности.  [5]

Номинальной нагрузкой трансформаторов тока 22ном называется нагрузка, при которой трансформатор тока при номинальном токе работает в определенном классе точности.  [6]

Номинальной нагрузкой трансформатора тока для его работы в заданном классе точности считается нагрузка вторичной обмотки ( в Ом), при которой погрешности не выше установленных значений.  [7]

Номинальной нагрузкой трансформатора тока называют такую величину / LoM-22, при которой он будет работать в пределах своего класа точности.  [8]

Для обеспечения достаточной точности показаний приборов и надежности действия аппаратов защиты, подключенных к трансформатору тока, необходимо, чтобы величина Z2 не превышала величину номинальной нагрузки трансформатора тока. Номинальной мощностью нагрузки ( 52н0м) трансформаторов тока называют мощность, при которой погрешность не превышает погрешности, установленной для данного класса трансформаторов. Наивысший класс точности, в котором может работать трансформатор тока, называют номинальным классом точности. В зависимости от величин Z2 или 52 один и тот же трансформатор тока может работать в различных классах точности.  [9]

Для обеспечения достаточной точности показаний приборов и надежности действия аппаратов защиты, подключенных к трансформатору тока, необходимо, чтобы величина Z2 не превышала величину номинальной нагрузки трансформатора тока. Номинальной мощностью нагрузки ( S2HOM) трансформаторов тока называют мощность, при которой погрешность не превышает погрешности, установленной для данного класса трансформаторов. Наивысший класс точности, в котором может работать трансформатор тока, называют номинальным классом точности, В зависимости от величин Z2 или 52 один и тот же трансформатор тока может работать в различных классах точности.  [10]

Для обеспечения достаточной точности показаний приборов и надежности действия аппаратов защиты, подключенных к трансформатору тока, необходимо, чтобы величина Z2 не превышала величину номинальной нагрузки трансформатора тока. Номинальной мощностью нагрузки ( 52ном) трансформатора тока называют мощность, при которой погрешность не превышает погрешности, установленной для данного класса трансформаторов. Наивысший класс точности, в котором может работать трансформатор тока, называют номинальным классом точности. В зависимости от величин Z2 или S2 один и тот же трансформатор тока может работать в различных классах точности.  [12]

Для обеспечения достаточной точности показаний приборов и действия аппаратов защиты, подключенных к трансформатору тока, необходимо, чтобы величина Z2 не выходила за пределы номинальной нагрузки трансформатора тока. Номинальной нагрузкой ( Ззном) трансформаторов тока называется нагрузка, при которой погрешность не превышает погрешности, установленной для данного класса трансформаторов.  [13]

Для обеспечения достаточной точности показаний приборов и надежности действия аппаратов защиты, подключенных к трансформатору тока, необходимо, чтобы величина Z3 не выходила за пределы номинальной нагрузки трансформатора тока. Номинальной мощностью нагрузки ( S2sow) трансформаторов тока называется мощность, при которой погрешность не превышает погрешности, установленной для данного класса трансформаторов.  [14]

Для обеспечения достаточной точности показаний приборов и надежности действия аппаратов защиты, подключенных к трансформатору тока, необходимо, чтобы величина Z2 не выходила за пределы

номинальной нагрузки трансформатора тока. Номинальной мощностью нагрузки ( S — 2HOM) трансформаторов тока называется мощность, при которой погрешность не превышает погрешности, установленной для данного класса трансформаторов. Наивысший класс точности, в котором может работать трансформатор тока, называется номинальным классом точности. В зависимости от величин Z2 или S2 один и тот же трансформатор тока может работать в различных классах точности.  [15]

Страницы:      1    2

Влияние вторичной нагрузки на погрешности трансформаторов тока | Оборудование

Раскулов Р. Ф.

В системе учета электроэнергии одним из важнейших элементов, влияющих на погрешности измерения энергии, являются измерительные трансформаторы. Наибольшее влияние на метрологические характеристики трансформаторов тока оказывают мощность вторичной нагрузки и первичный ток. Для трансформаторов тока зависимости погрешностей от вторичной нагрузки носят нелинейный характер из-за свойств материала магнитопровода.
ГОСТ 7746-2001 нормирует погрешности трансформаторов тока при мощности вторичной нагрузки 25-100% номинальной в диапазоне 5 — 120% номинального первичного тока для класса точности 0,5 и 1 — 120% для классов точности 0,5S и 0,2S.
При выпуске трансформаторов из производства во время приемосдаточных испытаний погрешности трансформаторов тока определяются в упомянутых диапазонах первичного тока и мощности вторичной нагрузки.

В эксплуатации нередко мощность нагрузки не соответствует диапазону ГОСТ 7746-2001. Обычно мощность вторичной нагрузки завышена из-за подключения в цепь учета приборов релейной защиты и автоматики.
Из-за снижения энергопотребления в энергосистемах трансформаторы тока в ряде узлов работают при токах, существенно меньших номинального. Аналогичная ситуация возникает при включении цепей релейной защиты во вторичную обмотку трансформатора тока совместно с приборами учета электроэнергии, когда в интересах защиты выбирают трансформатор тока с заведомо повышенным коэффициентом трансформации. Это приводит к снижению в 5 — 10 раз вторичного тока ТТ даже при номинальном для энергоснабжения номинальном токе. Также могут встречаться режимы работы трансформаторов при первичных токах, превышающих 120% номинального.
Таким образом, практически отсутствует информация о погрешностях трансформаторов тока в следующих случаях:
при нагрузках, больших номинальной;
при токах, меньших 1% и больших 120% номинального первичного тока.
Целью настоящей работы является исследование влияния мощности вторичной нагрузки на погрешности следующих распространенных типов трансформаторов тока:
ТОЛ10-1-300/5 класс точности 0,5, номинальная вторичная нагрузка 10 В А;
ТПОЛ-10-300/5 класс точности 0,5, номинальная вторичная нагрузка 10 В А.
Для проведения измерений было отобрано по пять трансформаторов каждого типа. Измерения проводились в диапазоне от 0,5 до 200% номинального первичного тока при различных вторичных нагрузках по мощности и cos φ = 0,8 (инд.).

Рис. 1. Токовые погрешности ТОЛ10-1:
1 — ГОСТ 7746; 2 — 0,25Sном; 3 — Sном; 4 — 2Sном; 5 — 3Sном; 6 — 5Sном

Рис. 2. Угловые погрешности ТОЛ10-1:
1 — ГОСТ 7746; 2 — 0,25Sном; 3 — Sном; 4 — 2Sном; 5 — 3Sном; б — 5Sном

Исследования проводились в аккредитованном испытательном центре ОАО СЗТТ по схеме поверки дифференциально-нулевым методом согласно ГОСТ 8.217-87. При проведении измерений использовался образцовый трансформатор типа И-512 класса точности 0,05 и прибор сравнения типа К-507 класса точности 0,1.

На рис. 1 и 2 построены графики зависимости токовой и угловой погрешности от первичного тока при различных вторичных нагрузках для трансформаторов тока ТОЛ10-1. Вторичная нагрузка изменялась от четверти номинальной до пятикратной. Из графика на рис. 1 видно, что в диапазоне тока 20 — 120% номинального при увеличении мощности вторичной нагрузки до двукратной токовые погрешности не выходят за пределы, заданные ГОСТ 7746-2001. При токах, меньших 20% номинального первичного тока, увеличение мощности вторичной нагрузки приводит к резкому росту токовой погрешности. При токе 5% номинального и номинальной вторичной нагрузке погрешность составляет -1,1%, при двойной -2,0%, при тройной -2,5%, при пятикратной -2,7%. При токе 0,5% номинального погрешности составят для нагрузки, равной четверти номинальной, -0,5%, для номинальной -1,75%, для двойной -3%, для тройной -4,2%, а для пятикратной нагрузки -6%.
На рис. 2 построены графики зависимости угловой погрешности от первичного тока при различных вторичных нагрузках для трансформаторов тока ТОЛ10-1. Из графика видно, что в диапазоне первичного тока 20 — 200% изменение вторичной нагрузки от 0,25Sном до пятикратной на угловых погрешностях практически не отражается и погрешности не выходят за пределы, заданные ГОСТ 7746-2001. При токах от 5 до 20% номинального погрешности с ростом вторичной нагрузки до пятикратной увеличиваются, но не выходят за пределы, заданные ГОСТ 7746-2001. При токах, меньших 5%, наблюдается резкий рост угловой погрешности и при 0,5% номинального тока погрешности увеличиваются от 120 мин для нагрузки 0,25Sном до 250 мин для 5Sном.
На рис. 3 и 4 изображены графики зависимости токовой и угловой погрешности в относительных единицах. За единицу приняты погрешности, соответствующие классу точности 0,5 при 100% первичного тока (0,5% токовой погрешности и 30 мин угловой). Из графиков видно, что токовые погрешности при 0,5% первичного тока могут увеличиваться более чем в 12 раз, а угловые — в 8 раз по сравнению с нормой для класса точности 0,5.
На рис. 5 и 6 построены графики зависимости токовой и угловой погрешности от первичного тока для трансформатора тока ТПОЛ-10 при изменении вторичной нагрузки от 0,25Sном до пятикратной номинальной. Этот трансформатор имеет другие конструктивные параметры и поэтому в области низких значений первичного тока влияние свойств магнитопровода сказывается сильнее, чем зависимость от значения вторичной нагрузки.


Из графика на рис. 5 видно, что в диапазоне тока 5 — 200% номинального при увеличении мощности вторичной нагрузки до двойной номинальной токовые погрешности выходят за пределы, заданные ГОСТ 7746-2001.
При токах, меньших 5% номинального первичного тока, увеличение вторичной нагрузки также приводит к резкому росту токовой погрешности.


При токе 1% номинального и вторичной нагрузке 0,25Sном погрешность составляет -1%, при номинальной -3%, а при пятикратной увеличится до -8%. Для тока 0,5% номинального погрешности составят соответственно от -1,7 до -11%. Угловые погрешности в диапазоне тока 5 — 120% номинального от мощности вторичной нагрузки зависят меньше и при увеличении мощности вторичной нагрузки до пятикратной номинальной угловые погрешности не выходят за пределы, заданные ГОСТ 7746-2001. При токе менее 5% наблюдается резкий рост угловой погрешности и при 0,5% первичного тока погрешности увеличиваются до 240 мин.
При тройной нагрузке по мощности при токе более 150% номинального начинается насыщение магнитопровода и наблюдается резкий рост погрешностей. При увеличении мощности нагрузки до пятикратной номинальной увеличение погрешностей начинается уже при токе 120% номинального и токовые погрешности могут увеличиться до 14%, а угловые свыше 300 мин.
На рис. 7 и 8 изображены графики зависимости токовой и угловой погрешности в относительных единицах для трансформатора тока ТПОЛ-10. Из графиков видно, что токовые погрешности при 0,5% первичного тока могут увеличиваться более чем в 22 раза, а угловые — в 8 раз по сравнению с нормой для класса точности 0,5.
Полученные зависимости также сохраняются в рабочем диапазоне температур по ГОСТ 77462001. Результаты исследований качественно можно распространить на все типы трансформаторов тока класса напряжения 0,66 — 10 кВ класса точности 0,5 с номинальными первичными токами до 1000 А. Количественно погрешности существенно зависят от конструктивного исполнения трансформатора и для различных типов трансформаторов и различных номинальных первичных токов будут свои значения погрешностей, при сохранении общей качественной картины, причем при уменьшении первичного тока разброс между погрешностями трансформаторов различных типов будет увеличиваться.

Выводы

1. Измерительные трансформаторы тока имеют небольшой запас по мощности вторичной нагрузки и для некоторых типов трансформаторов при незначительном превышении мощности нагрузки погрешности выходят за пределы, заданные ГОСТ 7746-2001.
2. Увеличение мощности вторичной нагрузки приводит к увеличению погрешностей по току, особенно при малых первичных токах, а при значительном превышении мощности вторичной нагрузки трансформаторы класса точности 0,5 реально будут соответствовать классу точности 3 и ниже.
3. Угловые погрешности от мощности вторичной нагрузки зависят гораздо слабее и даже при пятикратном превышении мощности нагрузки для некоторых типов трансформаторов могут соответствовать требованиям ГОСТ 7746-2001 для заданного класса точности.
4. При малых первичных токах (менее 5% номинального) погрешности трансформаторов тока резко возрастают и могут достигать 300 мин угловой погрешности и 6% токовой при первичном токе 0,5%.
5. При кратковременном превышении первичного тока до двукратного погрешности трансформаторов тока не выходят из класса точности 0,5 при номинальной вторичной нагрузке.
6. При многократном превышении мощности вторичной нагрузки для некоторых типов трансформаторов происходит резкое увеличение погрешностей при токе, большем номинального, — токовых до 14% и угловых до 300 мин и более.

Требования к организации коммерческого учета

Требования к местам установки приборов учета

Приборы учета подлежат установке на границах балансовой принадлежности объектов электроэнергетики (энергопринимающих устройств) смежных субъектов розничного рынка — потребителей, сетевых организаций, имеющих общую границу балансовой принадлежности (далее — смежные субъекты розничного рынка). При отсутствии технической возможности установки прибора учета на границе балансовой принадлежности объектов электроэнергетики (энергопринимающих устройств) смежных субъектов розничного рынка прибор учета подлежит установке в месте, максимально приближенном к границе балансовой принадлежности, в котором имеется техническая возможность его установки.

В случае если прибор учета, в том числе коллективный (общедомовой) прибор учета в многоквартирном доме, расположен не на границе балансовой принадлежности объектов электроэнергетики (энергопринимающих устройств) смежных субъектов розничного рынка, то объем потребления электрической энергии, определенный на основании показаний такого прибора учета, в целях осуществления расчетов по договору подлежит корректировке на величину потерь электрической энергии, возникающих на участке сети от границы балансовой принадлежности объектов электроэнергетики (энергопринимающих устройств) до места установки прибора учета (ОПФРР п. 144).

Приборы учета (измерительные комплексы) электроэнергии должны размещаться в легко доступных для обслуживания сухих помещениях, в достаточно свободном и не стесненном для работы месте с температурой в зимнее время не ниже 0°С. Приборы учета общепромышленного исполнения не разрешается устанавливать в помещениях, где по производственным условиям температура может часто превышать +40°С, а также в помещениях с агрессивными средами. Допускается размещение счетчиков в неотапливаемых помещениях и коридорах распределительных устройств электростанций и подстанций, а также в шкафах наружной установки. В случае, если приборы не предназначены для использования в условиях отрицательных температур, должно быть предусмотрено стационарное их утепление на зимнее время посредством утепляющих шкафов, колпаков с подогревом воздуха внутри них, электрической лампой или нагревательным элементом для обеспечения внутри колпака положительной температуры, но не выше +20°С (ПУЭ п. 1.5.27).

Приборы учета должны устанавливаться в шкафах, камерах комплектных распределительных устройствах (КРУ, КРУП), на панелях, щитах, в нишах, на стенах, имеющих жесткую конструкцию. Высота от пола до коробки зажимов прибора учета должна быть в пределах 0,8-1,7 м (ПУЭ п. 1.5.29) (за исключением вариантов технического решения установки прибора учета в точке присоединения на опоре ВЛ-0,4 кВ).

Конструкции и размеры шкафов, ниш, щитков и т.п. должны обеспечивать удобный доступ к зажимам счетчиков и трансформаторов тока. Кроме того, должна быть обеспечена возможность удобной замены счетчика и установки его с уклоном не более 1° (ПУЭ п. 1.5.31).

При наличии на объекте нескольких присоединений с отдельным учетом электроэнергии на панелях счетчиков должны быть надписи наименований присоединений (ПУЭ п. 1.5.38).

Требования к приборам учета

Выбор класса точности:

• Для учета электрической энергии, потребляемой потребителями (кроме граждан-потребителей) с максимальной мощностью менее 670 кВт, подлежат использованию приборы учета класса точности:
  • для точек присоединения к объектам электросетевого хозяйства напряжением от 0,4кВ до 35 кВ – 1,0 и выше;
  • для точек присоединения к объектам электросетевого хозяйства напряжением от 110 кВ и выше – 0,5S и выше. (ОПФРР п.138, п.142).
• Для учета электрической энергии, потребляемой потребителями с максимальной мощностью не менее 670 кВт, подлежат использованию приборы учета, позволяющие измерять почасовые объемы потребления электрической энергии, класса точности 0,5 S и выше, обеспечивающие хранение данных о почасовых объемах потребления электрической энергии за последние 90 дней и более или включенные в систему учета. (ОПФРР п.138, п.142).
• Для учета электроэнергии, потребляемой гражданами, подлежат использованию приборы учета класса точности 2,0 и выше.

Требования к поверке:

• Каждый установленный расчетный прибор учета должен иметь на винтах, крепящих кожух прибора учета, пломбы с клеймом метрологической поверки, а на зажимной крышке – пломбу сетевой компании.
• Наличие действующей поверки прибора учета подтверждается наличием читаемой пломбы метрологической поверки и, как правило, предоставлением документа – паспорта-формуляра на прибор учета или свидетельства о поверке. В документах на прибор учета должны быть отметки о настройках тарифного расписания и местного времени.

Требования к вводным устройствам и к коммуникационным аппаратам на вводе

• Должна обеспечиваться возможность полного визуального осмотра со стационарных площадок вводных устройств ВЛ, КЛ, а также вводных доучетных электропроводок оборудования для выявления безучетного подключения энергопринимающих устройств. Места возможного безучетного подключения должны быть изолированы путем пломбировки камер, ячеек, шкафов и др. (ПТЭЭП п.2.11.18).
• При нагрузке до 100 А включительно, исключать установку разъединителей (рубильников) до места установки узла учета. Для безопасной установки и замены приборов учета в сетях напряжением до 1 кВ должна предусматриваться установка вводных автоматов защиты (на расстоянии не более 10 м от прибора учета) с возможностью опломбировки (ПУЭ п.1.5.36).
• Установку аппаратуры АВР, ОПС и другой автоматики предусматривать после места установки прибора учета (измерительного комплекса) электроэнергии.

Требования к измерительным трансформаторам напряжения

• Класс точности – не хуже 0,5 (ПУЭ п.1.5.16).
• При трёхфазном вводе применять трёхфазные ТН или группы из трёх однофазных ТН.
• Для сохранности измерительных цепей должна быть предусмотрена возможность опломбировки решеток и дверец камер, где установлены предохранители (устанавливаются предохранители с сигнализацией их срабатывания (ПУЭ п. 3.4.28) на стороне высокого и низкого напряжения ТН, а также рукояток приводов разъединителей ТН. При невозможности опломбировки камер, пломбируются выводы ТН (ПТЭЭП п.2.11.18).
• Для обеспечения безопасности работ, проводимых в цепях измерительных приборов, устройств релейной защиты и электроавтоматики, вторичные цепи (обмотки) измерительных трансформаторов напряжения должны иметь постоянные заземления (Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок п. 42.1).
• Вторичные обмотки трансформатора напряжения должны быть заземлены соединением нейтральной точки или одного из концов обмотки с заземляющим устройством. Заземление вторичных обмоток трансформатора напряжения должно быть выполнено, как правило, на ближайшей от трансформатора напряжения сборке зажимов или на зажимах трансформатора напряжения (ПУЭ п.3.4.24).
• Наличие действующей поверки подтверждается, как правило, предоставлением оригиналов паспортов или свидетельств о поверке ТН с протоколами поверки (ПТЭЭП 2.11.11).

Требования к измерительным трансформаторам тока

• Класс точности – не хуже 0,5 (ПУЭ п.1.5.16).
• При полукосвенном включении прибора учета необходимо устанавливать трансформаторы тока во всех фазах.
• Значения номинального вторичного тока должны быть увязаны с номинальными токами приборов учёта.
• Трансформаторы тока, используемые для присоединения счётчиков на напряжении до 0,4 кВ, должны устанавливаться после коммутационных аппаратов по направлению потока мощности (ПУЭ п.1.5.36.).
• Выводы вторичной измерительной обмотки трансформаторов тока должны иметь крышки для опломбировки. (ПТЭЭП п.2.11.18)
• Для обеспечения безопасности работ, проводимых в цепях измерительных приборов, устройств релейной защиты и электроавтоматики, вторичные цепи (обмотки) измерительных трансформаторов тока должны иметь постоянные заземления. (Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок п. 42.1)
• Заземление во вторичных цепях трансформаторов тока следует предусматривать на зажимах трансформаторов тока (ПУЭ п.3.4.23).
• Трансформатор тока должен иметь действующую метрологическую поверку первичную (заводскую) или периодическую (в соответствии с межповерочным интервалом, указанным в описании типа данного средства измерения). Наличие действующей поверки подтверждается, как правило, предоставлением оригиналов паспортов или свидетельств о поверке ТТ с протоколами поверки (ПТЭЭП 2.11.11).
• Предельные значения вторичной нагрузки трансформаторов тока класса точности 0,5 должны находиться в диапазоне 25–100% от номинальной (ГОСТ-7746–2001 трансформаторы тока).

Требования к измерительным цепям

• В электропроводке к расчетным счетчикам наличие паек и скруток не допускается (ПУЭ п.1.5.33).
• Электропроводка должна соответствовать условиям окружающей среды, назначению и ценности сооружений, их конструкции и архитектурным особенностям. Электропроводка должна обеспечивать возможность легкого распознания по всей длине проводников по цветам:
• Голубого цвета – для обозначения нулевого рабочего или среднего проводника электрической сети;
• Двухцветной комбинации зелено-желтого цвета – для обозначения защитного или нулевого защитного проводника;
• двухцветной комбинации зелено-желтого цвета по всей длине с голубыми метками на концах линии, которые наносятся при монтаже – для обозначения совмещенного нулевого рабочего и нулевого защитного проводника;
• черного, коричневого, красного, фиолетового, серого, розового, белого, оранжевого, бирюзового цвета – для обозначения фазного проводника (ПУЭ п.2.1.31).
• Жилы контрольных кабелей для присоединения под винт к зажимам панелей и аппаратов должны иметь сечения не менее 1,5 мм (а при применении специальных зажимов – не менее 1,0 мм) для меди; для неответственных вторичных цепей, для цепей контроля и сигнализации допускается присоединение под винт кабелей с медными жилами сечением 1 мм;
• Монтаж цепей постоянного и переменного тока в пределах щитовых устройств (панели, пульты, шкафы, ящики и т. п.), а также внутренние схемы соединений приводов выключателей, разъединителей и других устройств по условиям механической прочности должны быть выполнены проводами или кабелями с медными жилами. Применение проводов и кабелей с алюминиевыми жилами для внутреннего монтажа щитовых устройств не допускается (ПУЭ п.3.4.12).
• Присоединения токовых обмоток счетчиков к вторичным обмоткам трансформаторов тока следует проводить отдельно от цепей защиты и электроизмерительными приборами (ПУЭ п. 1.5.18).
• Для сохранности измерительных цепей должна быть предусмотрена возможность опломбировки испытательных блоков, коробок и других приборов, включаемых в измерительные цепи прибора учета, при этом необходимо минимизировать применение таких устройств (ПТЭЭП п.2.11.18).
• Проводники цепей напряжения подсоединять к шинам посредством отдельного технологического болтового присоединения, в непосредственной близости от трансформатора тока данного измерительного комплекса.
• Нагрузка вторичных обмоток измерительных трансформаторов, к которым присоединяются приборы учета, 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. (ПУЭ п.1.5.19).
• Для косвенной схемы подключения прибора учета вторичные цепи следует выводить на самостоятельные сборки зажимов или секции в общем ряду зажимов. При отсутствии сборок с зажимами необходимо устанавливать испытательные блоки. Зажимы должны обеспечивать закорачивание вторичных цепей трансформаторов тока, отключение токовых цепей прибора учета и цепей напряжения в каждой фазе прибора учета при их замене или проверке, а также включение образцового прибора учета без отсоединения проводов и кабелей. Конструкция сборок и коробок зажимов расчетных приборов учета должна обеспечивать возможность их пломбирования. (ПУЭ п.1.5.23).

Электрощит Самара

Выбор региона

Азербайджан

Армения

Белоруссия

Грузия

Дальнее зарубежье

Казахстан

Киргизия

Молдова

Монголия

Прибалтика

Таджикистан

Туркменистан

Узбекистан

Украина

Москва

Санкт-Петербург

Алтайский край

Амурская область

Архангельская область

Астраханская область

Белгородская область

Брянская область

Владимирская область

Волгоградская область

Вологодская область

Воронежская область

Еврейская автономная область

Забайкальский край

Ивановская область

Иркутская область

Кабардино-Балкарская Республика

Калининградская область

Калужская область

Камчатский край

Карачаево-Черкесская республика

Кемеровская область

Кировская область

Костромская область

Краснодарский край

Красноярский край

Курганская область

Курская область

Ленинградская область

Липецкая область

Магаданская область

Московская область

Мурманская область

Ненецкий автономный округ

Нижегородская область

Новгородская область

Новосибирская область

Омская область

Оренбургская область

Орловская область

Пензенская область

Пермский край

Приморский край

Псковская область

Республика Адыгея

Республика Алтай

Республика Башкортостан

Республика Бурятия

Республика Дагестан

Республика Ингушетия

Республика Калмыкия

Республика Карелия

Республика Коми

Республика Марий Эл

Республика Мордовия

Республика Саха (Якутия)

Республика Северная Осетия-Алания

Республика Татарстан (Татарстан)

Республика Тыва

Республика Хакасия

Ростовская область

Рязанская область

Самарская область

Саратовская область

Сахалинская область

Свердловская область

Смоленская область

Ставропольский край

Тамбовская область

Тверская область

Томская область

Тульская область

Тюменская область

Удмуртская республика

Хабаровский край

Ханты-Мансийский автономный округ

Челябинская область

Чеченская республика

Чувашская республика (Чувашия)

Чукотский автономный округ

Ямало-ненецкий автономный округ

Ярославская область

Как выбрать трансформатор тока для счетчика: таблица и формулы

При организации электроснабжения предприятий, жилых и коммерческих объектов, в тех случаях, когда суммарный ток нагрузки многократно превышает возможности узла учета, или же необходимо произвести учет электроэнергии высоковольтных потребителей, устанавливаются дополнительные узлы преобразования — трансформаторы тока (ТТ) и напряжения (ТН). Они позволяют произвести линейное преобразование и осуществить учет или контроль проходящего тока с помощью обычных однофазных или трехфазных электросчетчиков, амперметров, а также организовать систему защиты линии с помощью них. В этой статье мы узнаем как выбрать трансформатор тока для счетчика электроэнергии по мощности и другим параметрам.

Разновидность устройств

При выборе трансформатора нужно учитывать его место расположение (закрытые или открытые распределительные установки, встраиваемые системы), а также конструктивные особенности исполнения (проходные, шинные, опорные, разъемные).

Проходной ТТ устанавливают в комплексных РУ и используют в качестве проходного изолятора. Опорные используют для установки на ровной поверхности. Шинный ТТ устанавливается непосредственно на токоведущие части. В роли первичной обмотки трансформатора выступает участок шины. Встроенные модели как элемент конструкции, устанавливаются в силовые трансформаторы, масляные выключатели и пр. Разъемные ТТ выполнены разборными для быстрой установки на жилы кабеля, без физического вмешательства в целостность электрических сетей.

Кроме того, разделение также проходит по типу используемой изоляции:

• литая;
• пластмассовый корпус;
• твердая;
• вязкая компаудная;
• маслонаполненная;
• газонаполненная;
• смешанная масло-бумажная.

И различают по спецификации и сфере применения:

• коммерческий учет и измерения;
• защита систем электроснабжения;
• измерения текущих параметров;
• контроль и фиксация действующих значений;

Также различаются трансформаторы по напряжению: для электроустановок до 1000 Вольт и выше.

Правила выбора

При выборе трансформатора его напряжение не должно быть меньшим, чем номинальное напряжение счетчика.

U ном ≥ U уст

Аналогично поступаем при выборе ТТ по току, который должен быть равен или больше максимального тока контролируемой установки. С учетом аварийных режимов работы.

 I ном ≥ I макс.уст

В ПУЭ описаны правила и нормативные требования к устройствам коммерческого учета счетчиками, а также уделено не мало внимания трансформаторам тока и нормам расчетных мощностей. Детально ознакомится можно в пункте ПУЭ 1.5.1 (Глава 1.5).

Помимо этого существуют следующие правила выбора трансформатора тока для счетчика:

1. Длина и сечение проводников от ТТ к узлу учета должны обеспечивать минимальную потерю напряжения (не более 0.25% для класса точности 0.5 и 0.5% для трансформаторов точностью 1.0). Для счетчиков, используемых для технического учета, допускается падение напряжения 1.5% от номинального.
2. Для систем АИИС КУЭ трансформаторы должны иметь высокий класс точности. Для установки в такие системы используют ТТ класса S 0.5S и 0.2S, позволяя увеличить точность учета при минимальных первичных токах.
3. Для коммерческого учета нужно выбрать класс точности ТТ не более 0.5. При использовании счетчика точностью 2.0 и для технического учета, допускается применение трансформатора класса 1.0.
4. Выбор ТТ с завышенной трансформацией допускается, если при максимуме тока нагрузки, ток в трансформаторе не меньше 40% от I ном электросчетчика.
5. При расчете количества потребленной энергии необходимо учитывать коэффициент преобразования.
6. Расчет параметров ТТ производится в зависимости от сечения проводника и расчетной мощности.

Пример расчета:

По таблице ниже, согласно получившимся расчетным параметрам выбираем ближайший ТТ:

При заключении договора с энергоснабжающей организацией, в случае когда для производства учета необходима установка трансформаторов тока, для организации узла учета, выдаются технические условия, в которых указано модель узла учета а также тип ТТ, номинал автоматических выключателей место их установки для конкретной организации. В результате самостоятельные расчеты ТТ производить не нужно.

Напоследок советуем читателям https://samelectrik.ru просмотреть полезное видео по теме:

Надеемся, теперь вам стало понятно, как выбрать трансформаторы тока для счетчиков и какие варианты исполнения ТТ бывают. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Наверняка вы не знаете:

Учет с применением измерительных трансформаторов / ПУЭ 7 / Библиотека / Элек.ру

1.5.16. Класс точности трансформаторов тока и напряжения для присоединения расчетных счетчиков электроэнергии должен быть не более 0,5. Допускается использование трансформаторов напряжения класса точности 1,0 для включения расчетных счетчиков класса точности 2,0.

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.

Трансформаторы напряжения, используемые для присоединения счетчиков технического учета, могут иметь класс точности ниже 1,0.

1.5.17. 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%.

1.5.18. Присоединение токовых обмоток счетчиков к вторичным обмоткам трансформаторов тока следует проводить, как правило, отдельно от цепей защиты и совместно с электроизмерительными приборами.

Допускается производить совместное присоединение токовых цепей, если раздельное их присоединение требует установки дополнительных трансформаторов тока, а совместное присоединение не приводит к снижению класса точности и надежности цепей трансформаторов тока, служащих для учета, и обеспечивает необходимые характеристики устройств релейной защиты.

Использование промежуточных трансформаторов тока для включения расчетных счетчиков запрещается (исключение см. в 1.5.21).

1.5.19. 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 и не более 0,5% при питании от трансформаторов напряжения класса точности 1,0. Для обеспечения этого требования допускается применение отдельных кабелей от трансформаторов напряжения до счетчиков.

Потери напряжения от трансформаторов напряжения до счетчиков технического учета должны составлять не более 1,5% номинального напряжения.

1.5.20. Для присоединения расчетных счетчиков на линиях электропередачи 110 кВ и выше допускается установка дополнительных трансформаторов тока (при отсутствии вторичных обмоток для присоединения счетчиков, для обеспечения работы счетчика в требуемом классе точности, по условиям нагрузки на вторичные обмотки и т. п.). См. также 1.5.18.

1.5.21. Для обходных выключателей 110 и 220 кВ со встроенными трансформаторами тока допускается снижение класса точности этих трансформаторов тока на одну ступень по отношению к указанному в 1.5.16.

Для обходного выключателя 110 кВ и шиносоединительного (междусекционного) выключателя 110 кВ, используемого в качестве обходного, с отдельно стоящими трансформаторами тока (имеющими не более трех вторичных обмоток) допускается включение токовых цепей счетчика совместно с цепями защиты при использовании промежуточных трансформаторов тока класса точности не более 0,5; при этом допускается снижение класса точности трансформаторов тока на одну ступень.

Такое же включение счетчиков и снижение класса точности трансформаторов тока допускается для шиносоединительного (междусекционного) выключателя на напряжение 220 кВ, используемого в качестве обходного, с отдельно стоящими трансформаторами тока и на напряжение 110-220 кВ со встроенными трансформаторами тока.

1.5.22. Для питания цепей счетчиков могут применяться как однофазные, так и трехфазные трансформаторы напряжения, в том числе четерех- и пятистержневые, применяемые для контроля изоляции.

1.5.23. Цепи учета следует выводить на самостоятельные сборки зажимов или секции в общем ряду зажимов. При отсутствии сборок с зажимами необходимо устанавливать испытательные блоки.

Зажимы должны обеспечивать закорачивание вторичных цепей трансформаторов тока, отключение токовых цепей счетчика и цепей напряжения в каждой фазе счетчиков при их замене или проверке, а также включение образцового счетчика без отсоединения проводов и кабелей.

Конструкция сборок и коробок зажимов расчетных счетчиков должна обеспечивать возможность их пломбирования.

1.5.24. Трансформаторы напряжения, используемые только для учета и защищенные на стороне высшего напряжения предохранителями, должны иметь контроль целости предохранителей.

1.5.25. При нескольких системах шин и присоединении каждого трансформатора напряжения только к своей системе шин должно быть предусмотрено устройство для переключения цепей счетчиков каждого присоединения на трансформаторы напряжения соответствующих систем шин.

1.5.26. На подстанциях потребителей конструкция решеток и дверей камер, в которых установлены предохранители на стороне высшего напряжения трансформаторов напряжения, используемых для расчетного учета, должна обеспечивать возможность их пломбирования.

Рукоятки приводов разъединителей трансформаторов напряжения, используемых для расчетного учета, должны иметь приспособления для их пломбирования.

1 Методика измерения и расчета вторичной нагрузки измерительных трансформаторов тока

1.1 Схемы измерений вторичной нагрузки

Методические рекомендации предназначены для измерения в условиях эксплуатации вторичной нагрузки стационарных электромагнитных измерительных трансформаторов тока по ГОСТ 7746 в диапазоне от 0,01 до 100 Ом или в диапазоне от 0,01 до 500,00 В∙А.

Измерения вторичной нагрузки трансформаторов тока (ТТ) выполняют методом «вольтметра-амперметра» без разрыва вторичных цепей трансформаторов тока.

Вторичная нагрузка ТТ согласно ГОСТ 7746 характеризуется полным сопротивлением внешней вторичной цепи ТТ, выраженным в Омах, либо кажущейся (полной) мощностью, выраженной в вольт-амперах и потребляемой этой цепью при данном коэффициенте мощности и номинальном вторичном токе.

Вторичную нагрузку ТТ Z₂, Ом, определяют по формуле

где U₂ и I₂ — измеренные во вторичной обмотке ТТ действующие значения соответственно напряжения (в Вольтах), и тока (в Амперах).

Вторичную нагрузку ТТ S₂, в вольтамперах, определяют по формуле

S2 = I22ном · Z2 = I22ном · U2 /I2 ,

(1.2)

где I_2ном — номинальный вторичный ток ТТ, в амперах, указанный в паспорте ТТ.

Выбор формулы для расчета (1.1) или (1.2) определяют формой задания номинальной нагрузки в паспорте ТТ. При этом согласно ГОСТ 7746

Z2ном = S2ном / I22ном ,

(1.3)

Измерения тока без разрыва контролируемого токопровода выполняют при помощи токосъемных клещей ТКП (см. рисунок 1.1), входящей в комплект прибора вольтамперфазометра (см. таблицу 1.1).

а

б)

Рисунок 1.1 Схемы измерений вторичной нагрузки:

а) — три ТТ, соединенные в звезду;

б) два ТТ, соединенные в неполную звезду

ТТ_А, ТТ_В, ТТ_С — трансформаторы тока в фазах А, В, С;

Z_a, Z_b, Z_c, Z₀ — полные сопротивления вторичной нагрузки в фазах а, b, с и в нулевом проводе соответственно; А — прибор в режиме измерений тока; ТК — токосъемные клещи;

V – вольтметр

Таблица 1.1 Наименование, тип и метрологические характеристики средств измерений

Наименование измеряемой величины	Наименование и тип СИ	Метрологические характеристики
Переменный ток	Вольтамперфазометр	Диапазон измерений от 0 до 10 А;
		Предел основной погрешности ±0,4 %
Напряжение переменного тока	Вольтметр универсальный цифровой	Диапазон измерений от 10-5 до 300 В;
		Пределы поддиапазонов измерений UК 0,2; 2; 20; 200, В
		Предел основной погрешности ± (0,40 + 0,05 UК/UХ), %
Температура окружающего воздуха	Термометр	Диапазон измерений от минус 10 до плюс 40 °С;
		цена деления шкалы 1 °С
		Предел абсолютной погрешности: ±1 °С
Примечания: 1. Допускается применение других типов СИ из числа внесенных в Госреестр СИ, обеспечивающих измерения вторичной нагрузки ТТ с приписанной характеристикой погрешности измерений (Границы допускаемой относительной погрешности измерений вторичной нагрузки TT по данной МВИ составляют ±25 % при доверительной вероятности Р = 0,95 (приписанная характеристика погрешности измерений). 2. Типы СИ с для измерений переменного тока и напряжения следует выбирать с учетом наличия или отсутствия выводов сети питания напряжением 220 В в местах выполнения измерений.

Измерения вторичной нагрузки ТТ, соединенных в звезду и неполную звезду, следует выполнять по схемам в соответствии с рисунком 1.1.

При определении вторичной нагрузки каждого ТТ в схеме звезды (см. рисунок 1.1,а) в формулу (1.1) подставляют результаты измерений напряжений между каждым из фазных проводов и нулевым проводом

U₂ = U_a0, или U_b0, или U_с0 и токов фаз I₂=I_a или I_b, или I_c соответственно и вычисляют вторичные нагрузки Z_a0, Z_b0 и Z_c0, Ом, по формулам:

Za0 = Ua0/ Ia , Zb0 = Ub0/ Ib , Zс0 = Uс0/ Iс.

(1.4)

Для схемы неполной звезды (см. рисунок 1.1, б) вычисляют только вторичные нагрузки Z_a0 и Z_c0 .

При определении вторичной нагрузки ТТ S, В∙А, необходимо знать паспортное значение номинального вторичного тока I_2ном каждого ТТ.

Для трех ТТ одного типа, соединенных по схеме звезды (см. рисунок 1а), вторичные нагрузки, ВА, с учетом формулы (1.4) и результатов измерений напряжений и токов определяют по формулам:

S2a = I22ном · Ua0/ Ia , S2b = I22ном · Ub0/ Ib, S2с = I22ном · Uс0/ Iс.

(1.5)

Для двух однотипных ТТ, соединенных в схему неполной звезды (см. рисунок 1.1 б), согласно (1.5) определяют вторичную нагрузку S_2a и S_2с.

Определение вторичной нагрузки ТТ при совместном подключении цепей измерений и защиты к общей вторичной обмотке ТТ выполняют методом «вольтметра-амперметра» с разъединением нагрузок и обмоток ТТ при питании цепей вторичной нагрузки от постороннего источника тока в соответствии с «Инструкцией по проверке трансформаторов тока, используемых в схемах релейной защиты».

При выполнении измерений целесообразно использовать средства измерений с метрологическими характеристиками, приведенными в таблице 1.1.

Измерение тока нагрузки двигателя с помощью трансформатора тока — FLEX-CORE®

Точное измерение тока нагрузки двигателя (чтобы определить, работает ли двигатель при малой нагрузке, полной нагрузке или перегрузке) является обычным требованием для конечного пользователя и может быть выполнено быстро с помощью трансформатора тока, предназначенного для измерительных приложений. .

Для определения того, какой трансформатор тока использовать, необходимо, чтобы установщик знал ток полной нагрузки (FLC или FLA) двигателя. Чтобы узнать ток полной нагрузки, найдите на двигателе табличку с паспортными данными и запишите указанный коэффициент тока.Если паспортная табличка двигателя нечитаема или вообще отсутствует, обратитесь к таблице данных о нагрузке двигателя из Справочника NEC на основе номинальной мощности, номинального напряжения системы и того, является ли двигатель однофазным или трехфазным.

Например, если номинал трехфазного асинхронного двигателя с номинальным напряжением 460 В составляет 110 А, то, согласно руководству NEC, мы должны выбрать трансформатор тока с соотношением 150: 5 А. ВАЖНО — не забудьте убедиться, что внешний диаметр вашего проводника меньше внутреннего диаметра трансформатора тока.

Используя модель 180RL-151 (для вышеприведенного примера) с номинальной мощностью 5 А (150: 5 А) и оконным проемом с внутренним диаметром 2,5 дюйма, мы получим:

1. Предположим, что внешний диаметр проводника меньше внутреннего диаметра трансформатора тока 180RL на 2,5 дюйма.
2. Определите фактическую нагрузку двигателя, убедившись, что шкала измерителя соответствует коэффициенту передачи трансформатора тока. В этом случае шкала счетчика должна быть 0-150А.
3. Выберите аналоговый панельный измеритель для отображения тока нагрузки.Если ток нагрузки трех фаз должен контролироваться и считываться одновременно, можно использовать три отдельных трансформатора тока 180RL-151, каждый с аналоговым панельным измерителем. В качестве альтернативного варианта можно использовать три трансформатора тока (180RL-151), один аналоговый щитовой измеритель (HST905A150A) и селекторный переключатель (N25-61328-37S или N25-61325-37S) для получения показаний тока каждой фазы.

В случаях, когда кабели не могут быть удалены, как правило, в установках среднего напряжения, следует использовать трансформатор тока с разъемным сердечником, такой как модель FCL, для контроля тока нагрузки двигателя.

Обратите внимание, что трансформаторы тока оконного типа рассчитаны на 600 В, но могут использоваться на более высоких напряжениях с полностью изолированными кабелями. Следует проявлять осторожность при правильной установке оконного типа с номинальным током 600 В на более высокие напряжения. Если ТТ оконного типа низкого напряжения предназначен для использования в приложениях с более высоким напряжением, покупатель несет ответственность за соблюдение рабочих условий и принятие необходимых мер предосторожности. Обычно это подтверждается проведением испытаний изоляции при соответствующем уровне напряжения системы с установленными трансформаторами тока низкого напряжения.

Для некоторых приложений, таких как установки для испытания двигателей под нагрузкой, которые требуют высокой точности измерения, рекомендуется использовать трансформатор тока более высокой точности (и более прочную конструкцию), такой как модели JAK-0C или JAK-0S. Эти модели имеют точность измерения уровня дохода 0,3% и 0,15%.

Для приложений, в которых измерительное устройство размещается отдельно от трансформатора тока, стандартный трансформатор тока 2RL, который имеет низкую нагрузку, не подходит, и потребуется трансформатор тока с более высокой нагрузкой для компенсации дополнительного импеданса длинного подводящие провода.Мы рекомендуем использовать трансформатор тока измерительного класса 60RBT.

Если расстояние между датчиком тока и измерительным устройством превышает 100 футов, подходящим вариантом является использование преобразователя тока с выходным сигналом 4–20 мА и измерительного устройства с входным сигналом 4–20 мА. Если вы оказались в такой ситуации, проконсультируйтесь с инженером по применению FLEX-CORE®.

Эксплуатация трансформаторов тока — Janitza electronics

Замена измерительного устройства (короткое замыкание трансформаторов тока)

Вторичная цепь трансформатора тока никогда не должна размыкаться, когда ток течет в первичную цепь.

Выход трансформатора тока представляет собой источник тока. Следовательно, с увеличением нагрузки выходное напряжение увеличивается (согласно соотношению U = R x I) до тех пор, пока не будет достигнуто насыщение. Выше точки насыщения пиковое напряжение продолжает расти с увеличением искажений и достигает максимального значения с бесконечной нагрузкой, то есть открытыми вторичными клеммами. Таким образом, с разомкнутыми трансформаторами могут возникать пики напряжения, которые могут представлять опасность для людей, а также могут повредить измерительные устройства при повторном подключении.

Следовательно, необходимо избегать работы трансформаторов тока в разомкнутом состоянии, а ненагруженные трансформаторы тока должны быть замкнуты накоротко.

Рис .: Клеммная колодка трансформатора тока

Клеммная колодка трансформатора тока с устройствами короткого замыкания

Для короткого замыкания трансформаторов тока и для целей периодических сравнительных измерений рекомендуется использовать специальную клеммную колодку для DIN-рейки. Они включают клеммы с перекрестным разъединением с измерением и испытанием. оборудование, изолированные мосты для заземления и короткого замыкания выводов трансформатора тока.

Перегрузка измерительных трансформаторов тока

Перегрузка первичного тока:
Слишком высокий первичный ток -> Насыщение материала сердечника -> Точность резко снижается.

Перегрузка по номинальной мощности:
Слишком много измерительных устройств или слишком длинные линии подключены к трансформатору с заданной номинальной мощностью -> Насыщение материала сердечника -> Точность резко снижается.

Случай короткого замыкания на вторичной стороне ТТ

В случае короткого замыкания сигнал отсутствует.Измерение с помощью измерительного прибора невозможно. Трансформаторы тока могут (или должны) быть замкнуты накоротко при отсутствии нагрузки (измерительное устройство).

Работа с гармониками

Наши трансформаторы тока обычно измеряют гармоники до 2,5 кГц (50-я гармоника), а многие типы также измеряют до 3 кГц и даже выше. Однако с более высокими частотами возрастают потери на вихревые токи и, следовательно, больше увеличивается нагрев. Если общие гармонические искажения слишком высоки, трансформатор тока должен быть сконструирован из более тонких листов.

Однако невозможно сделать общее заявление относительно порогового значения полного гармонического искажения, потому что нагрев зависит от размера сердечника, поверхности трансформатора (охлаждение), температуры окружающей среды, соотношения и т. Д.

Потребляемая мощность UMG, счетчик энергии, измерительные приборы

Тип измерительного прибора	Потребляемая мощность Вход измерения тока в ВА
Аналоговый амперметр	1,1
UMG 103/104/604/605	0,2
УМГ 96РМ	0,2
УМГ 96РМ-Э	0,2
UMG 508/509	0,2
UMG 511	0,2
Счетчик энергии серии ECSEM	2.1

Потребляемая мощность UMG 96RM-E на вход измерения тока

УМГ 96РМ-Э	0,2 ВА
	+
4 метра 2-проводной линии 2,5 мм²	1,43 ВА
	=
Указывает потребляемую мощность измерительного оборудования, на которое ТТ должен быть рассчитан	1,84 ВА

Особый случай: трансформатор тока большего размера — меньший ток

Наконечник:

Выберите трансформатор тока, подходящий для измерения номинального тока 50 А.

Чтобы разделить нормальный ток трансформатора тока на два, на самом деле достаточно пропустить этот ток через трансформатор дважды.

Четыре специальных подключения трансформаторов тока в приложениях релейной защиты

ТТ для измерения и защиты

Как вы уже знаете, трансформаторы тока используются для измерения и релейной защиты. Когда мы говорим о трансформаторах тока, используемых для измерения, их характеристики представляют интерес при нормальных условиях нагрузки.Измерительные трансформаторы могут иметь очень значительные ошибки во время аварийных ситуаций, когда токи могут в несколько раз превышать их нормальное значение в течение очень короткого времени.

Четыре специальных подключения трансформаторов тока в устройствах релейной защиты (фото: merko.ee)

Поскольку функции измерения не требуются во время неисправностей, это не имеет значения.

Трансформаторы тока, используемые для реле, спроектированы так, чтобы иметь небольшие ошибки во время аварийных состояний, в то время как их работа в нормальном установившемся режиме, когда реле не требуется для работы, может быть не такой точной.Несмотря на это различие, все характеристики трансформатора тока (измерительные или релейные) могут быть рассчитаны с использованием одной и той же эквивалентной схемы.

Разные значения параметров эквивалентной схемы ответственны за различие в производительности между различными типами трансформаторов тока. Обратите внимание, что производительность ТТ, когда они пропускают ток нагрузки, не имеет значения с точки зрения необходимости реле.

Важно подчеркнуть, что эффективность защитного реле зависит от точности трансформаторов тока не только при токах нагрузки , но и на всех уровнях тока короткого замыкания.

Точность можно визуализировать как степень сходства формы вторичной волны с формой первичной волны. Форма волны и разность фаз являются составляющими классификации точности.

Точность трансформатора тока при высоких токах перегрузки зависит от поперечного сечения стального сердечника и количества витков во вторичной обмотке. Чем больше поперечное сечение железного сердечника, тем больший поток может развиться до насыщения. Насыщенность приводит к быстрому снижению точности преобразования.

Чем больше количество витков вторичной обмотки, тем меньше магнитный поток, необходимый для проталкивания вторичного тока через реле. Этот фактор влияет на нагрузку, которую ТТ может выдержать без потери точности.

Рассмотрим четыре нестандартных подключения трансформаторов тока, используемых в приложениях защиты:

1. Вспомогательные трансформаторы тока
2. Соединения звездой и треугольником
3. Токовые шунты нулевой последовательности
4. Суммирующий трансформатор потока

1.Трансформаторы вспомогательного тока

Трансформаторы вспомогательного тока используются во многих релейных устройствах для обеспечения гальванической развязки между вторичной обмоткой главного трансформатора тока и некоторыми другими цепями. Они также используются для корректировки общего коэффициента трансформации тока.

Соотношения

ТТ были стандартизированы, и когда требуется иное, чем стандартное соотношение , вспомогательный трансформатор тока обеспечивает удобный метод достижения желаемого отношения . Вспомогательный CT, однако, вносит свой вклад в общие ошибки преобразования.

В частности, следует учитывать возможность насыщения самого вспомогательного ТТ. Также доступны вспомогательные трансформаторы тока с несколькими ответвлениями, обеспечивающие переменное отношение оборотов. Нагрузка, подключенная к вторичной обмотке вспомогательного ТТ, отражается на вторичной обмотке основного ТТ в соответствии с обычными правилами преобразования:

Если соотношение вспомогательного ТТ составляет l: n , а его нагрузка составляет Z _l , он отражается во вторичной обмотке главного ТТ как Z ₁ / n ² .

Рисунок 1 — Вспомогательные соединения ТТ

Пример

Рассмотрим подключение ТТ, показанное на Рисунке 1. У ТТ1 отношение витков составляет 1200: 5 , а у ТТ2 — 1000: 5 . Желательно, чтобы при протекании первичного тока через две линии, как показано, ток нагрузки был равен нулю. Предположим, что первичный ток равен 600 A .

Ток во вторичной обмотке CT1 составляет 2,5 A , а во вторичной обмотке CT2 — 3 A .При вставке вспомогательного ТТ с соотношением витков 3: 2,5 или 1,2: 1 во вторичную цепь ТТ1, ток во вторичной обмотке вспомогательного ТТ становится 3 А .

При такой маркировке полярности ток нагрузки равен нулю.

Нагрузка на CT ₂ составляет Z _b , а на CT ₁ — Z _b × (1,2) ² = 1,44 Z _b . Нагрузка на вспомогательный трансформатор тока, конечно же, составляет Z _b .

Соединения ТТ, подобные этим, используются в различных схемах защиты и используют тот факт, что, предполагая отсутствие насыщения вспомогательного ТТ, когда первичный ток непрерывно течет через две первичные обмотки, ток нагрузки остается нулевым, в то время как если часть первичного тока перенаправляется на короткое замыкание между двумя трансформаторами тока, ток нагрузки пропорционален току замыкания.

Вернуться к таблице содержания ↑

2. Соединения «звезда» и «треугольник»

В трехфазных цепях часто необходимо подключать вторичные обмотки ТТ по схеме «звезда» или «треугольник», чтобы получить определенные сдвиги фаз и изменения амплитуды между трансформаторами тока. вторичные токи и требуемые реле, подключенные к трансформаторам тока.

Рисунок 2 — ТТ, соединенные звездой и треугольником

Рассмотрим соединения ТТ, показанные на рисунке 2. Соединение звездой, показанное на рисунке 2 (а), вырабатывает токи, пропорциональные фазным токам в фазных нагрузках Z _f и току пропорционально 3I ₀ в нейтральной нагрузке Z _n . Это соединение не вносит фазовых сдвигов.

Соединение треугольником, показанное на рисунке 2 (b), создает токи, пропорциональные (I ‘ _a — I’ _b ) , (I ‘ _b — I’ _c ) и ( I ‘ _c — I’ _a ) в трех обременениях Z _f .

Если первичные токи сбалансированы, (I ’ _a — I’ _b ) = √3 | I ’ _a | exp (jπ / 6) , и фазовый сдвиг на 30 ° вводится между первичными токами и токами, подаваемыми на нагрузки Z _f .

Путем изменения направления обмоток треугольником можно получить фазовый сдвиг –30 ° . Фактор √3 также приводит к изменению величины, которое необходимо учитывать. Мы обсудим использование этих соединений при изучении различных приложений ретрансляции.

ТТ, подключенные треугольником (ВИДЕО # 1)

ТТ, подключенные треугольником (ВИДЕО # 2)

ТТ, подключенные треугольником (ВИДЕО)

назад к таблице содержания ↑

3. Токовые шунты нулевой последовательности

Вспомните соединение звездой вторичных обмоток ТТ, показанное на Рисунке 2 (a). Каждая из фазных нагрузок Z _f несет фазные токи, которые включают в себя компоненты прямой, обратной и нулевой последовательности.

Иногда требуется, чтобы ток нулевой последовательности был отключен от этих нагрузок . Это достигается подключением вспомогательных трансформаторов тока, которые обеспечивают альтернативный путь для тока нулевой последовательности. Это показано на Рисунке 3.

Рисунок 3 — Токовый шунт нулевой последовательности

Нейтраль вторичных обмоток главного ТТ не соединена с нейтралью нагрузки. Вместо этого в наборе вспомогательных трансформаторов тока первичные обмотки соединены звездой, а вторичные обмотки — треугольником.

Нейтраль вспомогательных трансформаторов тока соединена с нейтралью основных вторичных обмоток через нагрузку нейтрали Z _n .Вторичные обмотки вспомогательных трансформаторов тока обеспечивают циркуляцию тока нулевой последовательности, и он больше не течет в нагрузках по фазному сопротивлению Z _f .

Трансформатор тока нулевой последовательности (фото предоставлено: Voltage-disturbance.com)

Вернуться к таблице содержания ↑

4. Суммирующий ТТ по потоку

Можно получить ток нулевой последовательности с помощью одного ТТ, вместо того, чтобы подключать вторичные обмотки трех трансформаторов тока, как показано на рисунке 2 (а). Если три фазных проводника пропущены через окно тороидального ТТ, как показано на рисунке 4 (а), вторичный ток пропорционален (I _a + I _b + I _c ) = 3I ₀ .

Поскольку это устройство эффективно суммирует поток, создаваемый тремя фазными токами, вторичный трансформатор ТТ содержит истинный ток нулевой последовательности .

При подключении трех ТТ, как показано на Рисунке 2 (а), любые несоответствия между тремя ТТ внесут ошибку в измерение тока нулевой последовательности.

Это полностью исключено в настоящей заявке.

Рисунок 4 — Суммирующий поток ТТ: (а) без и (б) с током в оболочке кабеля

Однако следует понимать, что такое применение ТТ возможно только в низковольтных цепях, где три фазных провода могут проходить через сердечник ТТ в непосредственной близости друг от друга.

Если три фазных проводника заключены в металлическую оболочку, и оболочка может пропускать часть (или весь) ток нулевой последовательности, это должно быть компенсировано путем пропуска заземляющего провода оболочки через сердечник ТТ , так как показано на рисунке 4 (б).

Ампер-витки, создаваемые током оболочки, теперь компенсируются ампер-витками, создаваемыми обратным проводником, и чистый магнитный поток, соединяющий сердечник, создается суммой трех фазных токов. Эта сумма равна 3I ₀ , нагрузка снова обеспечивается током нулевой последовательности.

Вернуться к таблице содержания ↑

Источники:

1. Реле энергосистемы Стэнли Х. Горовица и Аруна Г. Фадке

Stroomtrafo — ELEQ

Трансформаторы тока также называют трансформаторами тока. действовать. Трансформаторы тока низкого напряжения можно разделить на измерительные трансформаторы и трансформаторы тока защиты.

Измерительные трансформаторы тока
Измерительные трансформаторы, от класса 0,1 до класса 5 включительно, соответствуют точности, указанной в таблице ниже, до 120% от номинального тока.Трансформаторы тока можно нагружать до номинального тока непрерывно.

Погрешность тока и фазовый сдвиг в зависимости от номинального тока

В специальной «расширенной» конструкции измерительного трансформатора тока можно будет значительно увеличить длительный ток перегрузки и точность.

Пример: 300 / 5A, класс 1 расширенный 300%
Измерительный трансформатор тока сохраняет точность до 300% от номинального тока (в этом примере до 900A), а также может быть перегружен до этого значения .Степень перегрузки указывается в% сразу после обозначения класса точности ext….

Специальные трансформаторы класса 0,2S и 0,5S используются в случаях, когда измерения в нижнем диапазоне токов (от 0,01 до 0,2 In) должны соответствовать дополнительным требованиям с точки зрения точности.

Измерительные трансформаторы тока ELEQ поставляются с коэффициентом защиты прибора Fs5 при 50 Гц, если не указано иное. Для стандартных трансформаторов питания коэффициент безопасности прибора применяется как при 50, так и при 60 Гц.

Fs5 означает, что при 5-кратном In общая погрешность трансформатора из-за насыщения сердечника составляет не менее 10%. Это применимо, если трансформатор нагружен номинальной нагрузкой, указанной на паспортной табличке. При более низких нагрузках коэффициент защиты прибора увеличивается, уменьшая защитное действие трансформатора.

Трансформаторы для электроники
Эти трансформаторы тока низкого напряжения предназначены для управления электронными цепями.Для этого на клеммах вторичной обмотки создается напряжение, пропорциональное первичному току. В стандартном исполнении номинальное напряжение на вторичных клеммах составляет 2 Вольта. Другое напряжение по запросу.

Для регулировки вторичного напряжения такого трансформатора в соответствии с потребностями конкретной электронной схемы можно использовать делитель напряжения. Пропорциональная точность между первичным током и вторичным напряжением останется.

Трансформаторы вспомогательного тока
Для преобразования вторичного тока с 5А на 1А или даже ниже.С их помощью можно провести мосты на большее расстояние, что было бы возможно при вторичном токе 5А. Измерительный кабель длиной 100 метров (двойные провода) потребляет 35 ВА при 5 А.

Это будет только 1,4ВА для вторичного тока 1А. Однако необходимо учитывать дополнительную нагрузку трансформатора вспомогательного тока (2-4ВА).

Вспомогательный трансформатор тока также можно использовать для увеличения вторичного тока основного трансформатора тока, чтобы получить более точные показания прибора.Как правило, для подключенных инструментов не остается достаточного выхода.

Например: главный трансформатор тока 800 / 5A с номинальной мощностью 25ВА будет подавать на 400A не более 6,25ВА. Из этого следует вычесть потребляемую мощность трансформатора вспомогательного тока (2-4ВА).

Нагрузочные резисторы для трансформаторов тока
Точность измерения трансформатора тока зависит от подключенной нагрузки. Требования стандартизации, изложенные в IEC, гласят, что класс точности основан на подключенной нагрузке в диапазоне от 25 до 100% номинальной нагрузки, указанной на паспортной табличке.

Рассматриваемый вопрос необходимо учитывать при подключении измерительного оборудования, и особенно при замене такого оборудования в существующих установках. Значительное снижение внутреннего потребления, характерное для некоторых современных измерительных и коммутационных устройств, может привести к тому, что общая подключенная нагрузка будет меньше требуемого минимума в 25%. То же самое относится к коэффициенту защиты прибора FS .., который основан исключительно на номинальной нагрузке. При более низких нагрузках коэффициент защиты прибора увеличивается, что приводит к частичной потере защитного действия трансформатора.

Применение безреактивных нагрузочных резисторов ELEQ, которые могут быть включены во вторичную цепь тока, позволяет адаптировать общую нагрузку цепи к минимальным требованиям.

Суммирующие трансформаторы тока
Для электрического суммирования тока систем синхронного питания в разных группах одной фазы.

В случае использования суммирующего трансформатора тока с несколькими главными трансформаторами тока с разными передаточными числами, эти основные передаточные числа должны быть указаны в заказе.

При расчете номинальной мощности суммирующего трансформатора тока необходимо учитывать доступную мощность всех основных трансформаторов тока и собственную потребляемую мощность суммирующего трансформатора тока.

Для основных трансформаторов тока с различными коэффициентами необходимая мощность для каждого основного трансформатора тока будет пропорциональна номинальному первичному току по отношению к общей сумме первичных токов.

Пример I
Необходимая мощность (Ph) для каждого основного трансформатора тока с такими же отношениями должна быть рассчитана по формуле:

Ph = (P _s + P _vs ) / N

, где:

Ph = необходимая мощность для каждого главного трансформатора тока.
P _s = номинальная мощность суммирующего трансформатора тока.
N = количество основных трансформаторов тока.
P _vs = потребляемая мощность суммирующего трансформатора тока.

Для трансформатора суммирующего тока:
(5 + 5 + 5) / 5 A, кл. 3, 15 ВА

При потребляемой мощности (Pvs) 6 ВА необходимая выходная мощность должна быть (15 + 6) / 3 = 7 ВА для каждого основного трансформатора тока.

Пример II
Необходимая мощность (Ph) для каждого основного трансформатора тока с различными отношениями рассчитывается по формуле:

Ph = (I1 + (Ps + Pvs)) / It

, где:
I1 = номинальный первичный ток основного трансформатора тока
It = сумма номинального первичного тока всех основных трансформаторов тока

Для суммирующего трансформатора тока:

((800) 5 + (400) 5 + (200) 5 + (100) 5) / 5А, 30ВА кл.1, P _vs = 7,5 ВА

, необходимая мощность для каждого главного трансформатора тока будет:

800 / 5A: (800 x (30 + 7,5)) / 1500 = 20 ВА
400 / 5A : (400 x (30 + 7,5)) / 1500 = 10 ВА
200 / 5A: (200 x (30 + 7,5)) / 1500 = 5 ВА
100 / 5A: (100 x (30 + 7, 5)) / 1500 = 2,5ВА

Неиспользуемые первичные клеммы суммирующего ТТ остаются открытыми.

Трансформаторы тока | Электронные компоненты. Дистрибьютор, интернет-магазин — Transfer Multisort Elektronik

Трансформаторы тока

Трансформаторы тока — это компоненты, используемые в блоках питания, промышленных установках и энергетике.Они позволяют измерять большие токи, протекающие в проводах контролируемой установки. Для этого используются счетчики с малым диапазоном измерения и чувствительные электронные схемы. Это основная задача трансформаторов тока. Другой важной функцией трансформаторов тока является обеспечение гальванической развязки между первичной цепью, в которой протекает измеряемый ток, и вторичной обмоткой, к которой подключен счетчик. Тем самым они обеспечивают высокий уровень безопасности. Гальваническая развязка позволяет избавиться от проблем, связанных с паразитными напряжениями, помехами и разными потенциалами заземления обеих цепей.Поэтому трансформаторы тока используются в импульсных электронных системах для измерения тока, протекающего через компоненты силового каскада.

Принцип работы трансформаторов тока напоминает работу трансформаторов. Они имеют форму кольца, на которое намотана вторичная обмотка, к которой подключена цепь управления. Внутри кольца помещен провод, в котором измеряется ток. Он образует одну катушку первичной обмотки. В зависимости от количества катушек в первичной обмотке трансформатор тока имеет соответствующее соотношение, которое определяет коэффициент уменьшения тока, протекающего в первичной цепи.

Помимо коэффициента, основными параметрами трансформаторов тока являются:

— диапазон температур,

— диаметр измерительного отверстия (определяет максимальный диаметр щупов),

— испытательное напряжение изоляции (определяет электрическую прочность),

— класс точности (указывает на точность изготовленных элементов и влияние конструкции трансформатора тока на точность измерения).

Трансформатор тока на вторичной стороне должен быть нагружен резистором с сопротивлением несколько десятков Ом; Напряжение на этом резисторе измеряется вольтметром.Оптимальное значение этого сопротивления (с учетом точности измерения и минимального количества повреждений) указано в паспорте производителя. В техническом паспорте также есть информация о максимальном значении первичного тока, которое может быть измерено с использованием данного элемента.

Для систем промышленной автоматизации доступны специализированные версии, которые выдают выходной сигнал 0 … 20 мА или 4 … 20 мА, а также 0 … 10 В. Они оснащены встроенной электронной системой предварительного кондиционирования и требуют вспомогательного источника питания.

Трансформаторы тока доступны в TME

TME — один из крупнейших дистрибьюторов электронных компонентов в Европе. Трансформаторы тока доставляются в более чем 115 стран мира в кратчайшие сроки. Мы постоянно расширяем территорию нашего магазина. Большая часть трансформаторов тока имеется в наличии на момент заказа. В случае отсутствия товара мы оформляем специальные заказы по запросу и обеспечиваем быструю доставку клиенту.

Описание и технические параметры каждого продукта, представленного в нашем предложении, можно найти на странице с подробностями. Наши клиенты также могут сравнивать параметры предлагаемых нами трансформаторов тока, используя нашу систему сравнения продуктов. Благодаря этому движку можно сравнивать товары, предлагаемые разными производителями.

TME предлагает широкий выбор других реле, таких как твердотельные реле и установочные реле.

ТРАНСФОРМАТОР ТОКА — EEE

Принцип действия CT

• Трансформатор тока определяется как «измерительный трансформатор, в котором вторичный ток по существу пропорционален первичному току (при нормальных условиях работы) и отличается по фазе от него на угол, который приблизительно равен нулю для соответствующего направления соединения.«Это подчеркивает требования к точности трансформатора тока», но также важна функция изоляции, которая означает, что независимо от напряжения в системе вторичная цепь должна быть изолирована только для низкого напряжения.
• Трансформатор тока работает по принципу переменного магнитного потока. В «идеальном» трансформаторе тока вторичный ток будет точно равен (умноженному на коэффициент трансформации) и противоположен первичному току. Но, как и в трансформаторе напряжения, часть первичного тока или первичных ампер-витков используется для намагничивания сердечника, таким образом, оставляя меньше фактических первичных ампер-витков для «преобразования» во вторичные ампер-витки.Это, естественно, вносит ошибку в преобразование. Ошибка подразделяется на две: погрешность по току или коэффициенту и фазовая погрешность.
• CT разработан для минимизации ошибок, используя для сердечника трансформатора электротехническую сталь самого высокого качества. Выпускаются как тороидальные (круглые), так и прямоугольные трансформаторы тока. Вторичный ток обычно меньше по величине, чем первичный ток.
• Номинальный вторичный ток обычно составляет 5 А или 1 А, хотя и более низкие токи, например 0.5А не редкость. Он протекает в номинальной вторичной нагрузке, обычно называемой нагрузкой, когда номинальный первичный ток течет в первичной обмотке.
• Первичная обмотка может состоять просто из первичного проводника тока, проходящего один раз через отверстие в сердечнике трансформатора тока, или может состоять из двух или более витков, намотанных на сердечник вместе с вторичной обмоткой.
• Первичный и вторичный токи выражаются соотношением, например 100/5. Для трансформатора тока с соотношением 100/5 ток 100 А в первичной обмотке приведет к току 5 А во вторичной обмотке при условии, что ко вторичной обмотке подключена правильная номинальная нагрузка.Точно так же для меньших первичных токов вторичные токи пропорционально ниже.
• Следует отметить, что ТТ 100/5 не будет выполнять функцию ТТ 20/1 или 10 / 0,5, поскольку это отношение выражает номинальный ток ТТ, а не просто отношение первичного тока к вторичному.
• Степень, в которой величина вторичного тока отличается от расчетного значения, ожидаемого в силу соотношения ТТ, определяется (точностью) «Класс» ТТ.Чем больше число, используемое для определения класса, тем больше допустимая «ошибка тока» [отклонение вторичного тока от расчетного значения].
• За исключением классов с наименьшей точностью, класс точности также определяет допустимое смещение фазового угла между первичным и вторичным токами. Этот последний момент важен для измерительных приборов, на которые влияет как величина тока, так и разность фазовых углов между напряжением питания и током нагрузки, например, счетчики кВтч, ваттметры, измерители мощности и измерители коэффициента мощности.
• Стандартные номинальные нагрузки: 2,5, 5, 10, 15 и 30 ВА.
• Трансформаторы тока обычно бывают «измерительными» или «защитными», эти описания указывают на их функции.

Некоторые определения , используемые для CT :

Номинальный первичный ток:

• Значение тока, которое необходимо преобразовать в меньшее значение. На языке ТТ «нагрузка» ТТ относится к первичному току.

Номинальный вторичный ток:

• Ток во вторичной цепи, на котором основаны рабочие характеристики ТТ. Типичные значения вторичного тока — 1 A или 5 A. В случае дифференциальной защиты трансформатора также указываются вторичные токи 1 / корень 3 A и 5 / основной 3 A.

Номинальная нагрузка:

• Полная мощность вторичной цепи в вольт-амперах, выраженная при номинальном вторичном токе и конкретном коэффициенте мощности (0.8 почти по всем нормам)

Класс точности:

• В случае измерения трансформаторов тока класс точности обычно составляет 0,2, 0,5, 1 или 3.
• Это означает, что ошибки должны находиться в пределах, установленных стандартами для этого конкретного класса точности. Измерительный трансформатор тока должен иметь точность от 5% до 120% номинального первичного тока, при 25% и 100% номинальной нагрузки при указанном коэффициенте мощности.
• В случае защитных трансформаторов тока трансформаторы тока должны пропускать погрешности отношения и фазы с заданным классом точности, обычно 5P или 10P, а также общую ошибку при предельном коэффициенте точности трансформатора тока.

Составная ошибка:

• Действующее значение разницы между мгновенным первичным током и мгновенным вторичным током, умноженное на коэффициент трансформации, в установившемся режиме.

Фактор предела точности:

• Значение первичного тока, до которого ТТ соответствует требованиям по суммарной погрешности. Обычно это 5, 10 или 15, что означает, что суммарная погрешность ТТ должна находиться в указанных пределах при 5, 10 или 15-кратном превышении номинального первичного тока.

Кратковременный рейтинг:

• Значение первичного тока (в кА), которое ТТ должен выдерживать как термически, так и динамически без повреждения обмоток при коротком замыкании вторичной цепи. Указанное время обычно составляет 1 или 3 секунды.

Фактор безопасности инструмента (фактор безопасности):

• Обычно принимает значение меньше 5 или меньше 10, хотя оно может быть намного выше, если отношение очень низкое.Если коэффициент надежности ТТ равен 5, это означает, что суммарная погрешность измерительного ТТ при 5-кратном номинальном первичном токе равна или превышает 10%. Это означает, что сильные токи в первичной обмотке не передаются во вторичную цепь, и поэтому приборы защищены. В случае ТТ с двойным передаточным числом FS применяется только для самого низкого передаточного числа.

Класс PS X CT:

• В балансных системах защиты требуется ТТ с высокой степенью сходства по своим характеристикам.Этим требованиям соответствуют трансформаторы тока класса PS (X). Их характеристики определяются с точки зрения напряжения точки перегиба (KPV), тока намагничивания (Imag) при напряжении точки перегиба или 1/2 или 1/4 напряжения точки перегиба, а также откорректированного сопротивления вторичной обмотки ТТ. до 75 ° C. Точность определяется коэффициентом поворота.

Напряжение в точке колена:

• Точка на кривой намагничивания, где увеличение плотности магнитного потока (напряжения) на 10% вызывает увеличение силы (тока) намагничивания на 50%.

Суммирующий CT:

• Когда токи в нескольких фидерах не нужно измерять по отдельности, а суммировать их на одном измерителе или приборе, можно использовать суммирующий трансформатор тока. Суммирующий трансформатор тока состоит из двух или более первичных обмоток, подключенных к суммируемым фидерам, и одной вторичной обмотки, которая подает ток, пропорциональный суммированному первичному току. Типичное соотношение будет 5 + 5 + 5 / 5A, что означает, что три первичных фидера из 5 должны быть суммированы в один счетчик 5A.

КТ баланса керна (CBCT):

• CBCT, также известный как CT нулевой последовательности, используется для защиты от утечки на землю и замыкания на землю. Концепция аналогична RVT. В КЛКТ трехжильный кабель или три одиночных жилы трехфазной системы проходят через внутренний диаметр трансформатора тока. Когда система исправна, во вторичной обмотке КЛКТ не течет ток. Когда происходит замыкание на землю, остаточный ток (ток нулевой последовательности фаз) системы протекает через вторичную обмотку CBCT, и это приводит в действие реле.Для проектирования CBCT необходимо указать внутренний диаметр CT, тип реле, настройку реле и первичный рабочий ток.

Промежуточные CT (ICT ):

• Промежуточные трансформаторы тока используются, когда коэффициент трансформации очень высок. Он также используется для корректировки смещения фаз для дифференциальной защиты трансформаторов.

Номинальный первичный ток:

• Значение первичного тока, которое указывается в обозначении трансформатора и на котором основаны рабочие характеристики трансформатора тока.

Номинальный вторичный ток:

• Значение вторичного тока, которое указывается в обозначении трансформатора и на котором основаны рабочие характеристики трансформатора тока.

Номинальная степень трансформации:

• Отношение номинального первичного тока к номинальному вторичному току.

Текущая ошибка (ошибка соотношения):

• Ошибка трансформатора вносит свой вклад в измерение тока и возникает из-за того, что фактический коэффициент трансформации не равен номинальному коэффициенту трансформации.Текущая ошибка, выраженная в процентах, определяется по формуле:
• Текущая погрешность, процент = (Ka.Is-Ip) x 100 / Ip
• Где Ka = номинальный коэффициент трансформации
• Ip = фактический первичный ток
• Is = фактический вторичный ток при протекании Ip в условиях измерения

P смещение:

• Разность фаз между векторами первичного и вторичного тока, направление векторов выбрано таким образом, чтобы угол был равен нулю для идеального трансформатора.Сдвиг фазы считается положительным, когда вектор вторичного тока опережает вектор первичного тока. Обычно выражается в минутах

Номинальная мощность:

• Значение полной мощности (в вольт-амперах при указанной мощности (коэффициенте), которую трансформатор тока предназначен для подачи во вторичную цепь при номинальном вторичном токе и с подключенной к ней номинальной нагрузкой.

Максимальное напряжение системы:

• Наибольшее среднеквадратичное значение линейного напряжения, которое может поддерживаться в нормальных рабочих условиях в любое время и в любой точке системы.Это исключает временные колебания напряжения из-за неисправности и внезапного отключения больших нагрузок.

Номинальный уровень изоляции:

• Эта комбинация значений напряжения (частота сети и импульс молнии или, где применимо, импульс молнии и коммутации), которая характеризует изоляцию трансформатора с точки зрения ее способности выдерживать диэлектрические напряжения. Для трансформатора низкого напряжения прикладывается испытательное напряжение 4 кВ промышленной частоты в течение 1 минуты.

Номинальный кратковременный тепловой ток (Ith):

• Действующее значение первичного тока, которое трансформатор тока выдержит в течение номинального времени при коротком замыкании вторичной обмотки без вредного воздействия.

Номинальный динамический ток (Idyn):

• Пиковое значение первичного тока, которое трансформатор тока может выдержать без электрического или механического повреждения возникающими электромагнитными силами, при коротком замыкании вторичной обмотки.

Номинальный длительный тепловой ток (Un)

• Значение тока, которое может быть разрешено непрерывно течь в первичной обмотке, вторичные обмотки подключены к номинальной нагрузке, без превышения температуры, превышающей указанные значения.

Фактор безопасности прибора (ISF или Fs):

• Отношение номинального первичного тока прибора к номинальному первичному току. Время, в течение которого первичный ток должен быть выше номинального значения, чтобы суммарная погрешность измерительного трансформатора тока была равна или больше 10%, а вторичная нагрузка была равна номинальной нагрузке.Чем ниже это число, тем более защищен подключенный прибор.

Чувствительность

• Чувствительность определяется как наименьшее значение первичного тока короткого замыкания в пределах защищаемой зоны, которое приведет к срабатыванию реле. Чтобы обеспечить быструю работу при повреждении в зоне, трансформатор тока должен иметь «напряжение точки перегиба», по крайней мере, в два раза превышающее уставку напряжения реле.
• «Напряжение в точке колена» (Vkp) определяется как вторичное напряжение, при котором увеличение на 10% приводит к увеличению тока намагничивания на 50%.Это вторичное напряжение, выше которого трансформатор тока близок к магнитному насыщению.

Стабильность

• Это качество, при котором защитная система остается неработоспособной при всех условиях, кроме тех, для которых она предназначена для работы, то есть внутризонное замыкание. Стабильность определяется как отношение максимального сквозного тока короткого замыкания, при котором система стабильна, к номинальному. ток полной нагрузки. Трансформаторы тока хорошего качества будут давать линейный выходной сигнал до определенного напряжения точки перегиба (Vkp).
• Vkp = 2If (Rs + Rp) для устойчивости, где
• Если = макс. Ток утечки через короткое замыкание на пределе стабильности
• Rs = сопротивление вторичной обмотки ТТ
• Rp = сопротивление вывода контура от ТТ до реле Эффекты переходных процессов
• Сбалансированные защитные системы могут использовать реле с задержкой по времени или высокоскоростные реле якоря. При использовании высокоскоростных реле срабатывание реле происходит в переходной области тока короткого замыкания, которая включает асимметричный компонент d c.
• Таким образом, накопление магнитного потока может быть достаточно высоким, чтобы исключить возможность избежать области насыщения. К счастью, возникающую в результате переходную нестабильность можно преодолеть с помощью следующих методов.
• A) Реле с конденсаторами для блокировки асимметричного компонента постоянного тока
• B) Реле смещения, в которых несимметричные токи постоянного тока компенсируются противофазными катушками.
• C) Стабилизирующие резисторы, включенные последовательно с реле, управляемыми током, или параллельно с реле, управляемыми напряжением.Они ограничивают ток утечки (или напряжение) до максимального значения ниже установленного значения. Для последовательных резисторов в токе
  срабатывают реле якоря.
• Rs = (Vkp / 2) — (VA / Ir)
• Rs = значение стабилизирующего резистора в Ом
• Vkp = напряжение точки перегиба ТТ
• ВА = нагрузка реле (обычно 3 ВА)
• Ir = ток уставки реле
• Примечание: значение Rs меняется в зависимости от настройки неисправности. Регулируемый.

Регулировка коэффициента трансформации трансформатора тока на месте:

• Коэффициент трансформации трансформаторов тока можно регулировать на месте в соответствии с требованиями приложения.Прохождение большего количества вторичных витков или большего числа первичных витков через окно увеличит или уменьшит коэффициент витков.
• Фактическое соотношение оборотов = (Нормы на паспортной табличке — Добавлены вторичные обороты) / Первичные обороты.

Типы трансформаторов тока (ТТ)

Согласно конструкции СТ:

1) ТТ с кольцевым сердечником:

• Доступны для измерения токов от 50 до 5000 ампер, с окнами (размер проема силовых проводов) диаметром от 1 ″ до 8 ″.

2) ТТ с разделенным сердечником:

• Доступны для измерения токов от 100 до 5000 ампер с окнами различных размеров от 1 ″ на 2 ″ до 13 ″ на 30 ″. ТТ с разъемным сердечником имеют один конец съемного, так что провод нагрузки или сборную шину не нужно отсоединять для установки ТТ.

3) ТТ первичной обмотки:

• Предназначены для измерения токов от 1 ампер до 100 ампер. Поскольку ток нагрузки проходит через первичные обмотки трансформатора тока, для нагрузки и вторичных проводов предусмотрены винтовые клеммы.Трансформаторные трансформаторы первичной обмотки доступны в соотношении от 2,5: 5 до 100: 5

Согласно заявке CT:

1) Измерительный трансформатор тока:

• Основные требования к измерительному ТТ заключаются в том, что для первичных токов до 120% или 125% от номинального тока его вторичный ток пропорционален его первичному току с точностью, определенной его «Классом» и, в случае более точных типов не превышается указанный максимальный сдвиг фазового угла.
• Желательной характеристикой измерительного ТТ является то, что он должен «насыщать» , когда первичный ток превышает процент номинального тока, установленного в качестве верхнего предела, к которому применяются положения о точности.
• Это означает, что на этих более высоких уровнях первичного тока вторичный ток менее чем пропорционален. В результате уменьшается степень, в которой любое измерительное устройство, подключенное к вторичной обмотке ТТ, подвергается перегрузке по току.

2) Защитный трансформатор тока:

• С другой стороны, для ТТ защитного типа требуется обратное, основная цель которого — обеспечить вторичный ток, пропорциональный первичному току, когда он в несколько или много раз превышает номинальный первичный ток.Мера этой характеристики известна как «предельный коэффициент точности» (A.L.F.).
• Тип защиты CT с A.L.F. 10 будет производить пропорциональный ток во вторичной обмотке (с учетом допустимой погрешности по току) с первичными токами, максимально в 10 раз превышающими номинальный ток.
• При использовании ТТ следует помнить, что если есть два или более устройств, которые должны работать от вторичной обмотки, они должны быть подключены последовательно через обмотку.Это в точности противоположно методу, используемому для подключения двух или более нагрузок, питаемых от трансформатора напряжения или мощности, при котором устройства включаются параллельно через вторичную обмотку.
• Для ТТ увеличение нагрузки приведет к увеличению вторичного выходного напряжения ТТ. Это происходит автоматически и необходимо для поддержания тока на правильном уровне. И наоборот, уменьшение нагрузки приведет к снижению вторичного выходного напряжения ТТ.
• Это повышение выходного вторичного напряжения с увеличением нагрузки означает, что теоретически при бесконечной нагрузке, как в случае с разомкнутой цепью вторичной нагрузки, на клеммах вторичной обмотки появляется бесконечно высокое напряжение.По практическим причинам это напряжение не бесконечно велико, но может быть достаточно высоким, чтобы вызвать пробой изоляции между первичной и вторичной обмотками или между одной или обеими обмотками и сердечником. По этой причине нельзя допускать протекания первичного тока без нагрузки или с нагрузкой с высоким сопротивлением, подключенной ко вторичной обмотке.
• При рассмотрении применения ТТ следует помнить, что общая нагрузка, налагаемая на вторичную обмотку, является не только суммой нагрузки (ей) отдельного устройства (ей), подключенного к обмотке, но также включает нагрузку. обусловлено соединительным кабелем и сопротивлением соединений.
• Если, например, сопротивление соединительного кабеля и соединений составляет 0,1 Ом, а вторичный номинал ТТ составляет 5 А, нагрузка кабеля и соединений (RI2) составляет 0,1 x 5 x 5 = 2,5 ВА. Это должно быть добавлено к нагрузке (ям) подключенного (ых) устройства (а) при определении того, имеет ли ТТ достаточно большую нагрузочную способность для питания требуемого (ых) устройства (а), и нагрузку, налагаемую соединениями.
• Если нагрузка, налагаемая на вторичную обмотку ТТ подключенным устройством (ами) и соединениями, превышает номинальную нагрузку ТТ, ТТ может частично или полностью перейти в режим насыщения и, следовательно, не иметь вторичный ток, адекватно линейный с первичным током.
• Нагрузка, создаваемая данным сопротивлением в Ом [например, сопротивлением соединительного кабеля], пропорциональна квадрату номинального вторичного тока. Следовательно, при использовании длинных кабелей между ТТ и подключенным устройством (ами), использование вторичного ТТ на 1 А и устройства на 1 А вместо 5 А приведет к 25-кратному снижению нагрузки на соединительные кабели и соединения. . Все номинальные нагрузки и расчеты приведены для номинального вторичного тока.
• В связи с вышеизложенным, когда требуется относительно длинный (более нескольких метров) кабельный участок для подключения ТТ к его нагрузке [например, удаленному амперметру], необходимо выполнить расчет для определения нагрузки кабеля.Это пропорционально сопротивлению «кругового обхода», т. Е. Удвоенному сопротивлению длины используемого сдвоенного кабеля. Таблицы кабелей содержат информацию о значениях сопротивления проводов различных размеров при 20 ° C на единицу длины.
• Рассчитанное сопротивление затем умножается на квадрат номинального тока вторичной обмотки ТТ [25 для 5A, 1 для 1A]. Если нагрузка ВА, рассчитанная этим методом и добавленная к номинальной нагрузке (-ям) устройства (-ов), приводимых в действие ТТ, превышает номинальную нагрузку ТТ, размер кабеля необходимо увеличить [для уменьшения сопротивления и, следовательно, нагрузка] или ТТ с более высокой номинальной нагрузкой ВА, либо следует использовать более низкий номинальный вторичный ток ТТ [с соответствующим изменением номинального тока приводимых устройств]

Спецификация CT:

1. RATIO: соотношение входного / выходного тока
2. ВА: общая нагрузка, включая контрольные провода.
КЛАСС
3. : точность, необходимая для работы
4. РАЗМЕРЫ: максимальные и минимальные пределы
5. Спецификация ТТ: (КОЭФФИЦИЕНТ / ВА НАГРУЗКА / КЛАСС ТОЧНОСТИ / ПРЕДЕЛ ТОЧНОСТИ).
6. Например: 1600/5, 15 ВА 5P10

• Соотношение: 1600/5, Нагрузка: 15 ВА, Класс точности: 5P, ALF: 10

Нагрузка CT:

• Нагрузка ТТ — это максимальная нагрузка (в ВА), которая может быть приложена к вторичной обмотке ТТ.
• Вторичная нагрузка ТТ = Сумма ВА всех нагрузок (амперметр, ваттметр, преобразователь и т. Д.)), подключенного последовательно к вторичной цепи ТТ + нагрузка кабеля вторичной цепи ТТ (нагрузка кабеля = где I = вторичный ток ТТ, R = сопротивление кабеля на длину, L = общая длина кабеля вторичной цепи. используется малая длина провода, нагрузкой на кабель можно пренебречь).
• Нагрузка вторичной цепи ТТ не должна превышать номинальную мощность ТТ ВА. Если нагрузка меньше нагрузки ТТ, все измерители, подключенные к измерительному ТТ, должны обеспечивать правильные показания.Таким образом, в вашем примере не должно быть никакого влияния на показания амперметра, если вы используете ТТ на 5 ВА или 15 ВА (при условии, что для вторичной стороны ТТ используется кабель подходящего размера и короткая длина).
• Точность ТТ — еще один параметр, который также указывается в классе ТТ. Например, если класс измерения ТТ составляет 0,5M (или 0,5B10), точность для ТТ составляет 99,5%, а максимально допустимая погрешность ТТ составляет всего 0,5%.
• Нагрузка ТТ — это нагрузка на вторичную обмотку ТТ во время работы.
• Нагрузка для ТТ обозначается как x-VA.
• В случае измерительного трансформатора тока нагрузка зависит от подключенных счетчиков и количества счетчиков на вторичной обмотке, т. Е. Количества амперметров, счетчиков киловатт-часов, квар-счетчиков, счетчиков кВт-ч, датчиков, а также нагрузки на соединительный кабель (I ² x R x2 L) к измерению.
• , где 2L — расстояние между ТТ и измерительными цепями по длине кабеля L, R = сопротивление единицы длины соединительного кабеля, I = вторичный ток ТТ
• Общая нагрузка измерительного ТТ = нагрузка соединительного кабеля в ВА + сумма нагрузки счетчиков в ВА
• Примечание Измерители нагрузки можно найти в каталоге производителя
• Выбранная нагрузка ТТ должна быть больше расчетной.
• В случае ТТ защиты нагрузка рассчитывается таким же образом, как указано выше, за исключением того, что нагрузка на отдельные реле защиты должна учитываться вместо счетчиков. Нагрузка на соединительный кабель рассчитывается так же, как и при измерении CT
.
• Общая нагрузка защиты CT = нагрузка соединительного кабеля в ВА + сумма нагрузки на реле защиты в ВА.
• Внешняя нагрузка, приложенная к вторичной обмотке трансформатора тока, называется «нагрузкой». бремя можно выразить двояко.
• Нагрузка может быть выражена как полное сопротивление цепи в омах или как общие вольтамперы и коэффициент мощности при заданном значении тока или напряжения и частоты.
• Ранее практика заключалась в выражении нагрузки в вольт-амперах и коэффициенте мощности, вольт-амперы — это то, что будет потребляться в импедансе нагрузки при номинальном вторичном токе (другими словами, номинальный вторичный ток в квадрате, умноженный на сопротивление нагрузки). Таким образом, нагрузка 0.Импеданс 5 Ом можно также выразить как «12,5 вольт-ампер на 5 ампер», если мы примем обычный вторичный номинал 5 ампер. Терминология вольт-ампер больше не является стандартной, но требует уточнения, поскольку ее можно найти в литературе и в старых данных.
• Отдельными устройствами могут быть только трансформатор тока, короткий провод и счетчик. Напротив, схема может иметь трансформатор тока, отдельный участок проводки, реле, счетчик, вспомогательный трансформатор тока и преобразователь.Хотя последняя конфигурация не будет использоваться сегодня, может потребоваться выполнить этот расчет в существующей системе.
• Все производители могут поставить нагрузку на свои отдельные устройства. Хотя в наши дни индукционные дисковые устройства защиты от сверхтоков используются не очень часто, они всегда требовали минимальной настройки отвода. Чтобы определить импеданс используемой фактической настройки отвода, сначала возведите в квадрат отношение минимального деления к фактической используемой настройке отвода, а затем умножьте это значение на минимальное полное сопротивление.
• Предположим, что импеданс 1,47 + 5,34 Дж на отводе на 1 ампер. Чтобы применить реле к ответвлению на 4 А, инженер умножит импеданс при установке отвода 1 А на (1/4) 2. Импеданс на 4-амперном ответвлении будет 0,0919 + 0,3338j или 0,3462 Z при коэффициенте мощности 96,4.
• Полное сопротивление нагрузки ТТ уменьшается по мере увеличения вторичного тока, из-за насыщения в магнитных цепях реле и других устройств. Следовательно, данная нагрузка может применяться только для определенного значения вторичного тока.Старая терминология вольт-ампер при 5 амперах наиболее сбивает с толку в этом отношении, поскольку это не обязательно фактические вольт-амперы при текущих 5 амперах, а то, что вольт-амперы будут при 5 амперах
• Если бы не было насыщения. В публикациях производителя приведены данные импеданса для нескольких значений сверхтока для некоторых реле, для которых такие данные иногда требуются. В противном случае данные предоставляются только для одного значения вторичного тока ТТ.
• Если в публикации четко не указано, для какого значения тока применяется бремя, эту информацию следует запросить.Не имея таких данных о насыщении, можно легко получить их тестированием. При высоком насыщении импеданс приближается к сопротивлению постоянного тока. Если пренебречь уменьшением импеданса с насыщением, может показаться, что ТТ будет иметь больше неточностей, чем на самом деле. Конечно, если можно допустить такую ​​явно большую неточность, дальнейшие уточнения в расчетах не нужны. Однако в некоторых приложениях пренебрежение эффектом насыщения дает излишне оптимистичные результаты; следовательно, безопаснее всегда учитывать этот эффект.
• Обычно достаточно точным является арифметическое сложение последовательных нагрузочных сопротивлений. Результаты будут немного пессимистичными, что указывает на погрешность, немного превышающую фактическую погрешность коэффициента КТ. Но если данное приложение настолько пограничное, что необходимо векторное сложение импедансов, чтобы доказать, что трансформаторы тока подходят, такого применения следует избегать.
• Если полное сопротивление при срабатывании обмотки реле максимального тока с ответвлениями известно для данного отвода, его можно оценить для тока срабатывания для любого другого ответвления.Реактивное сопротивление катушки с ответвлениями изменяется пропорционально квадрату витков катушки, а сопротивление изменяется примерно пропорционально количеству витков. При срабатывании датчика насыщение незначительно, а сопротивление мало по сравнению с реактивным сопротивлением. Следовательно, обычно достаточно точно предположить, что полное сопротивление изменяется пропорционально квадрату витков. Количество витков катушки обратно пропорционально току срабатывания, и поэтому импеданс изменяется обратно пропорционально квадрату тока срабатывания.
• Независимо от того, подключен ли ТТ звездой или треугольником, полное сопротивление нагрузки всегда подключается звездой. У трансформаторов тока, соединенных звездой, нейтрали трансформаторов тока и нагрузок соединяются вместе, либо напрямую, либо через катушку реле, за исключением случаев, когда используется так называемый шунт тока нулевой последовательности (будет описан ниже).
• Редко бывает правильно просто сложить импеданс последовательных нагрузок, чтобы получить общую сумму, когда два или более ТТ подключены таким образом, что их токи могут складываться или уменьшаться в некоторой общей части вторичной цепи.Вместо этого необходимо рассчитать сумму падений и повышений напряжения во внешней цепи от одной вторичной клеммы ТТ до другой для предполагаемых значений вторичных токов, протекающих в различных ветвях внешней цепи. Эффективное полное сопротивление нагрузки ТТ для каждой комбинации предполагаемых токов представляет собой расчетное напряжение на клеммах ТТ, деленное на предполагаемый вторичный ток ТТ. Этот эффективный импеданс является тем, который следует использовать, и он может быть больше или меньше, чем фактический импеданс, который применялся бы, если бы никакие другие трансформаторы тока не подавали ток в цепь.
• Если первичная обмотка вспомогательного ТТ должна быть подключена к вторичной обмотке ТТ, точность которого изучается, необходимо знать полное сопротивление вспомогательного ТТ, если смотреть со стороны его первичной обмотки с короткозамкнутой вторичной обмоткой. К этому значению импеданса необходимо добавить импеданс нагрузки вспомогательного ТТ, если смотреть со стороны первичной обмотки вспомогательного ТТ; чтобы получить это полное сопротивление, умножьте фактическое сопротивление нагрузки на квадрат отношения первичного и вторичного витков вспомогательного трансформатора тока.Становится очевидным, что вспомогательный трансформатор тока, который увеличивает величину тока от первичной до вторичной, может привести к очень высоким импедансам нагрузки, если смотреть со стороны первичной обмотки.
• Нагрузка зависит от длины пилотного кабеля
  

VA	Приложения
от 1 до 2 ВА	Амперметр подвижный
1 до 2,5 ВА	Выпрямительный амперметр с подвижной катушкой
2.От 5 до 5 ВА	Прибор для электродинамики
3 до 5 ВА	Амперметр максимального потребления
1 до 2,5 ВА	Регистрирующий амперметр или преобразователь

• Нагрузка (ВА) медных проводов между прибором и трансформатором тока для вторичной обмотки 1А и 5А
  

Поперечное сечение (мм2)	Вторичная нагрузка ТТ, 1 А, ВА (двухпроводной)
	Расстояние
	10 метров	20 метров	40 метров	60 метров	80 метров	100 метров
1.0	0,35	0,71	1,43	2,14	2,85	3,57
1,5	0,23	0,46	0,92	1,39	1,85	2,31
2,5	0,14	0,29	0,57	0,86	1,14	1,43
4,0	0,09	0,18	0,36	0.54	0,71	0,89
6.0	0,06	0,12	0,24	0,36	0,48	0,6

Поперечное сечение (мм2)	Вторичная нагрузка ТТ, 5 А, ВА (двухпроводной)
	Расстояние
	1 метр	2 метра	4 метра	6 метров	8 метров	10 метров
1.5	0,58	1,15	2,31	3,46	4,62	5,77
2,5	0,36	0,71	1,43	2,14	2,86	3,57
4,0	0,22	0,45	0,89	1,34	1,79	2,24
6.0	0,15	0,30	0.60	0.89	1,19	1,49
10,0	0,09	0,18	0,36	0,54	0,71	0,89

Расчет нагрузки ТТ:

• Фактическая нагрузка формируется сопротивлением контрольных проводов и реле защиты.

Сопротивление проводника

• Сопротивление проводника (с постоянной площадью поперечного сечения) можно рассчитать по формуле:
• R = ƿ * л / А
• , где ƿ = удельное сопротивление материала проводника (обычно при + 20 ° C)
• l = длина жилы
• A = площадь поперечного сечения
• Если удельное сопротивление указано в мкОм, длина — в метрах, а площадь — в мм2, уравнение 1 даст сопротивление непосредственно в омах.
• Удельное сопротивление: медь 0,0178 мкОм при 20 ° C и 0,0216 мкОм при 75 ° C

4- или 6-проводное соединение:

• Если используется 6-проводное соединение, общая длина провода, естественно, будет в два раза больше расстояния между ТТ и реле.
• Однако во многих случаях используется общий обратный провод (рисунок). Затем вместо умножения расстояния на два обычно используется коэффициент 1,2. Это правило применяется только к 3-фазному подключению.
• Коэффициент 1,2 учитывает ситуацию, когда до 20% длины электрического проводника, включая оконечные сопротивления, использует 6-проводное соединение и не менее 80% 4-проводное соединение.

• Если, например, расстояние между ТТ и реле составляет 5 метров, общая длина составит 2 x 5 м = 10 метров для 6-проводного подключения, но только 1,2 x 5 м = 6,0 метра при 4-проводном подключении. использовал.

Нагрузка реле:

• Например, входное сопротивление меньше 0.020 Ом для входа 5 А (т. Е. Нагрузка менее 0,5 ВА) и менее 0,100 Ом для входа 1 А (т. Е. Менее 0,1 ВА).

Пример

• Расстояние между трансформаторами тока и реле защиты составляет 15 метров, используются медные провода сечением 4 мм2 при 4-проводном подключении. Нагрузка на релейный вход менее 20 мОм (входы 5 А). Рассчитайте фактическую нагрузку ТТ при 75 ° C:
• Решение:
• ƿ = 0,0216 мкОм (75 ° C)
• R = 0,0216 мкОм x (1.2 x 15 м) / 4 мм2 = 0,097 Ом
• Нагрузка ТТ = 0,097 Ом + 0,020 Ом = 0,117 Ом.
• Использование трансформаторов тока с нагрузкой выше, чем требуется, является ненаучным, поскольку приводит к неточным показаниям (показания счетчика) или неточному определению неисправности / условий сообщения.
• По сути, такое высокое значение проектной нагрузки расширяет характеристики насыщения сердечника ТТ, что приводит к вероятному повреждению измерителя, подключенного через него, в условиях перегрузки. например, когда мы ожидаем, что коэффициент безопасности (ISF) будет равен 5, вторичный ток должен быть ограничен менее чем в 5 раз, если первичный ток превышает его номинальное значение более чем в 5 раз.
• В таком состоянии перегрузки желательно, чтобы сердечник ТТ перешел в насыщение, ограничивая вторичный ток, чтобы счетчик не повредился. Однако, когда мы просим более высокую ВА, сердечник не переходит в насыщение из-за меньшей нагрузки (ISF намного выше желаемого), что может привести к повреждению измерителя.
• Чтобы понять влияние на аспект точности, давайте возьмем пример ТТ с указанной нагрузкой 15 ВА, а фактическая нагрузка составляет 2,5 ВА: 15 ВА ТТ с менее чем 5 ISF будет иметь напряжение насыщения 15 В (15/5 × 5), а фактическая нагрузка — 2.5 ВА, требуемое напряжение насыщения должно составлять (2,5 / 5 x 5) 2,5 В против 15 В, в результате ISF = 30 против требуемого 5.

Класс точности CT:

• Точность указана в процентах от диапазона и дана для максимальной нагрузки, выраженной в вольт-амперах. Общая нагрузка включает входное сопротивление счетчика и сопротивление контура провода и соединения между трансформатором тока и счетчиком.
• Пример: нагрузка = 2.0 ВА. Максимальное падение напряжения = 2,0 ВА / 5 А = 0,400 Вольт.
• Максимальное сопротивление = напряжение / ток = 04,00 В / 5 А = 0,080 Ом.
• Если входное сопротивление измерителя составляет 0,010 Ом, то допускается 0,070 Ом для сопротивления контура провода и соединений между трансформатором тока и измерителем. Необходимо учитывать длину и калибр провода, чтобы избежать превышения максимальной нагрузки.
• Если сопротивление в контуре 5 А вызывает превышение нагрузки, ток упадет.Это приведет к низкому показанию счетчика при более высоких уровнях тока. Принимая во внимание сердечник определенных фиксированных размеров и магнитные материалы с вторичной обмоткой, скажем, на 200 витков (соотношение тока 200/1, соотношение витков 1/200) и скажем, что для намагничивания сердечника требуется 2 ампера первичного тока 200 А, ошибка составляет поэтому только 1% примерно. Однако, учитывая ТТ 50/1 с 50 вторичными витками на одном сердечнике, для намагничивания сердечника по-прежнему требуется 2 ампера. Тогда погрешность составляет примерно 4%.Для получения точности 1% на кольцевом трансформаторе тока 50/1 требуется сердечник гораздо большего размера и / или дорогой материал сердечника.
• Как и во всех трансформаторах, ошибки возникают из-за того, что часть первичного входного тока используется для намагничивания сердечника и не передается на вторичную обмотку. Пропорция первичного тока, используемого для этой цели, определяет величину ошибки.
• Суть хорошей конструкции измерительных трансформаторов тока состоит в том, чтобы гарантировать, что ток намагничивания достаточно низкий, чтобы гарантировать, что погрешность, указанная для класса точности, не будет превышена.
  Это достигается выбором подходящих материалов сердечника и соответствующей площади поперечного сечения сердечника. Часто при измерении токов от 50 А и выше удобно и технически целесообразно, чтобы первичная обмотка трансформатора тока имела только один виток.
• В этих наиболее распространенных случаях ТТ поставляется только с вторичной обмоткой, первичная обмотка — это кабель или шина главного проводника, который проходит через апертуру ТТ в случае кольцевых ТТ (то есть с одним первичным витком). Следует отметить, что чем ниже номинальный первичный ток, тем труднее (и тем дороже) достичь заданной точности.

Расчет фактического предельного коэффициента точности

• Fa = Fn X ((Sin + Sn) / (Sin + Sa))

• Fn = коэффициент предела номинальной точности
• Sin = внутренняя нагрузка вторичной обмотки ТТ
• Sn = номинальная нагрузка ТТ (в ВА)
• Sa = Фактическая нагрузка ТТ (в ВА)

• Пример: внутреннее сопротивление вторичной обмотки ТТ (5P20) составляет 0,07 Ом, вторичная нагрузка (включая провода и реле) равна 0.117 Ом, а ТТ рассчитан на 300/5, 5P20, 10 ВА. Рассчитайте фактический предельный коэффициент точности.

• Fn = 20 (данные ТТ 5P20),
• Sin = (5A) 2 × 0,07 Ом = 1,75 ВА,
• Sn = 10 ВА (по данным ТТ),
• Sa = (5A) 2 × 0,117 Ом = 2,925 ВА
• Fa = 20 X ((1,75 + 10) / (1,75 + 2,925))
• ALF (Fa) = 50,3

Класс точности измерения CT:

• Измерительные трансформаторы В целом применяется следующее:

Класс	Приложения
0.1 к 0,2	Прецизионные измерения
0,5	Высококачественные счетчики киловатт-часов для коммерческих счетчиков киловатт-часов
3	Общепромышленные измерения
3 ИЛИ 5	Примерные размеры

Защитная система	CT вторичный	ВА	Класс
На каждый ток для фазы и замыкания на землю	1A	2.5	10П20 или 5П20
	5A	7,5	10П20 или 5П20
Неограниченное замыкание на землю	1A	2,5	10П20 или 5П20
	5A	7,5	10П20 или 5П20
Чувствительное замыкание на землю	1A или 5A		Класс PX использует формулы производителей реле
Дистанционная защита	1A или 5A		Класс PX использует формулы производителей реле
Дифференциальная защита	1A или 5A		Класс PX использует формулы производителей реле
Дифференциальный импеданс с высоким сопротивлением	1A или 5A		Класс PX использует формулы производителей реле
Защита высокоскоростного питателя	1A или 5A		Класс PX использует формулы производителей реле
Защита двигателя	1A или 5A	5	5П10

Класс точности защиты CT:

• В дополнение к общей спецификации, необходимой для проектирования ТТ, защитные ТТ требуют предельного коэффициента точности (ALF).Это кратное номинальному току, до которого ТТ будет работать при соблюдении требований класса точности.
• Обычно применяется следующее:

Класс	Приложения
10P5	Реле максимального тока и катушки отключения — 2,5 ВА
10P10	Термореле с обратным временем — 7,5 ВА
10P10	Реле низкого потребления — 2.5ВА
10P10 / 5	Обратный определенный мин. реле времени (IDMT) сверхтока
10P10	IDMT Реле замыкания на землю с приблизительной временной шкалой — 15 ВА
5P10	IDMT Реле защиты от замыканий на землю со стабильностью фазных замыканий или с точным временным градуированием — 15 ВА

• Класс точности: Точность измерения согласно IEEE C37.20.2b-1994

Передаточное отношение	B0.1	B0.2	B0,5	B0.9	B1.8	Точность реле
50: 5	1,2	2,4	–	–	–	C или T10
75: 5	1,2	2,4	–	–	–	C или T10
100: 5	1.2	2,4	–	–	–	C или T10
150: 5	0,6	1,2	2,4	–	–	C или T20
200: 5	0,6	1,2	2,4	–	–	C или T20
300: 5	0,6	1,2	2,4	2,4	–	C или T20
400: 5	0.3	0,6	1,2	1,2	2,4	C или T50
600: 5	0,3	0,3	0,3	1,2	2,4	C или T50
800: 5	0,3	0,3	0,3	0,3	1,2	C или T50
1200: 5	0,3	0,3	0,3	0,3	0.3	C100
1500: 5	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	C100
2000: 5	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	C100
3000: 5	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3	C100
4000: 5	0.3	0,3	0,3	0,3	0,3	C100

Важное значение для точности и угла сдвига фаз

• Текущая ошибка — это ошибка, которая возникает, когда текущее значение фактического коэффициента трансформации не равно номинальному коэффициенту трансформации.

• Погрешность тока (%) = {(Kn x Is — Ip) x 100} / Ip

• Kn = номинальный коэффициент трансформации
• Ip = фактический первичный ток
• Is = фактический вторичный ток
• Пример:
• Для трансформатора тока 5ВА класса 1 2000 / 5A
• Кн = 2000/5 = 400 витков
• Ip = 2000A
• Is = 4.9A
• Текущая ошибка = {(400 x 4,9 — 2000) x100} / 2000 = -2%
• Для трансформатора тока с классом защиты класс точности определяется наивысшей допустимой совокупной погрешностью в процентах при предельном первичном токе предела точности, предписанном для данного класса точности.
• Класс точности включает: 5P, 10P
• Стандартный предельный коэффициент точности: 5, 10, 15, 20, 30

По фазовому углу

• Ошибка фазы — это разность фаз между векторами первичного и вторичного тока, направление векторов должно быть нулевым для идеального трансформатора.
• У вас будет положительный сдвиг фаз, когда вектор вторичного тока опережает вектор первичного тока.
• Единица шкалы, выраженная в минутах / центрах радиан.
• Круговая мера = (единица измерения в радианах) — это отношение расстояния, измеренного по дуге, к радиусу.
• Угловая мера = (единица измерения в градусах) получается делением угла в центре круга на равные 360 градусов, известные как «градусы».
• Пределы погрешности по току и сдвига фаз для измерительного трансформатора тока (классы 0.1 к 1)

Точность Класс	+/- Ошибка процента тока (коэффициента) при% номинального тока				+/- Смещение фаз при% номинального тока
					Минуты				Сенти радиан
	5	20	100	120	5	20	100	120	5	20	100	120
0.1	0,4	0,2	0,1	0,1	15	8	5	5	0,45	0,24	0,15	0,15
0,2	0,75	0,35	0,2	0,2	30	15	10	10	0,9	0,45	0,3	0,3
0,5	1.5	0,75	0,5	0,5	90	45	30	30	2,7	1,35	0,9	0,9
1,0	3	1,5	1	1	180	90	60	60	5,4	2,7	1,8	1,8

• Пределы погрешности по току и сдвига фаз для измерительного трансформатора тока Для специального применения

Точность Класс	+/- Процентная погрешность тока (соотношения) при% номинального тока					+/- Смещение фаз при% номинального тока
						Минут					Сенти радиан
	1	5	20	100	120	1	5	20	100	120	1	5	20	100	120
0.2S	0,75	0,35	0,2	0,2	0,2	30	15	10	10	10	0,9	0,4	0,3	0,3	0,3
0,5S	1,50	0,75	0,5	0,5	0,5	90	45	30	30	30	2,7	1.3	0,9	0,9	0,9

• Пределы погрешности измерения тока трансформаторов тока (классы 3 и 5)

Класс точности	+/- процентная погрешность тока (коэффициента) при% номинального тока
	50	120
3	3	3
5	5	5

Трансформатор тока класса X:

• Трансформатор тока класса X используется вместе с высокоомным реле дифференциальной защиты циркулирующего тока, например, реле ограничения замыкания на землю.Как показано в IEC60044-1, необходим трансформатор тока класса X.
• Ниже показан метод определения размера трансформатора тока класса X.
• Шаг 1: расчет напряжения в точке перегиба ВКП

• Vkp = {2 x Ift (Rct + Rw)} / k

• Vkp = требуемое напряжение точки перегиба ТТ
• Ift = макс. Ток неисправности трансформатора в амперах
• Rct = сопротивление вторичной обмотки ТТ в Ом
• Rw = полное сопротивление контура управляющего провода между ТТ и
• K = коэффициент трансформации трансформатора тока
• Шаг 2: Расчет неисправности трансформатора Ift

• Ift = (кВА x 1000) / (1.732 x V x импеданс)

• кВА = мощность трансформатора в кВА
• В = вторичное напряжение трансформатора
• Импеданс = импеданс трансформатора
• Шаг 3: Как получить Rct
• Для измерения при производстве ТТ
• Шаг 4: Как получить Rw
• Это сопротивление контрольного провода, используемого для подключения ТТ 5-го класса X в точке звезды трансформатора к реле
• В распределительном щите НН. Пожалуйста, получите эти данные у подрядчика или консультанта по электрике.Предоставляем стол до
• Служит в качестве общего руководства по сопротивлению кабеля.
• Пример:
• Мощность трансформатора: 2500 кВА
• Импеданс трансформатора: 6%
• Система напряжения: 22 кВ / 415 В, 3 фазы, 4 провода
• Коэффициент трансформации тока: 4000 / 5A
• Тип трансформатора тока: Класс X PR10
• Трансформатор тока ВКп: 185В
• Трансформатор тока Rct: 1,02½ (измеренный)
• Сопротивление контрольного провода Rw: 25 метров с использованием 6.0мм квадратный кабель
• = 2 x 25 x 0,0032 = 0,16½
• Ift = (кВА x 1000) / (1,732 x V x полное сопротивление) = (2500 x 1000) / (1,732 x 415 x 0,06) = 57 968 ​​(скажем, 58 000 A)
• Vkp = {2 x Ift (Rct + Rw)} / k = {2 x 58000 (1,02 + 0,16)} / 800 = 171,1½.

Предельный коэффициент точности:

• Предел точности Коэффициент определяется как кратное номинальному первичному току, до которого трансформатор будет соответствовать требованиям «Composite Error». Composite Error — это отклонение от идеального CT (как в Current Error), но учитывает гармоники во вторичном токе, вызванные нелинейными магнитными условиями в течение цикла при более высоких плотностях потока.
Стандартные предельные коэффициенты точности
• составляют 5, 10, 15, 20 и 30. Таким образом, электрические требования к трансформатору тока защиты могут быть определены как:
• Выбор класса точности и предельного коэффициента.
• Защитные трансформаторы тока класса 5P и 10P обычно используются для защиты от сверхтоков и неограниченной защиты от утечки на землю. За исключением простых реле отключения, защитное устройство обычно имеет преднамеренную временную задержку, тем самым гарантируя, что серьезное воздействие переходных процессов прошло до того, как реле будет вызвано в работу.Защита Трансформаторы тока, используемые для таких приложений, обычно работают в установившемся режиме. Показаны три примера такой защиты. В некоторых системах может быть достаточно просто обнаружить неисправность и изолировать эту цепь. Однако в более разборчивых схемах необходимо убедиться, что при замыкании между фазами не срабатывает реле замыкания на землю.

Общие характеристики трансформаторов тока

1) Частота влияет только на КП

• Потому что линии потока, генерируемые первичным током, начинают выглядеть как постоянный ток, когда частота становится очень низкой; Контроллер C / T требует изменения ЦИКЛА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, чтобы вызвать вторичный ток.С любым тороидальным C / T точность будет падать при снижении частоты с 60 Гц. Можно изготовить C / T с экзотическим металлическим сердечником, который не так сильно подвержен влиянию, как наиболее часто используемая сталь с ориентированным зерном кремния, но такое улучшение будет сомнительным и будет стоить дорого.

2) Ниже 60 Гц точность будет зависеть от падения частоты и напряжения:

• с измерительными трансформаторами ТТ, имеющими максимальную подтвержденную точность 0.3% рейтинга ANSI, вы испытаете падение точности при 9 Гц до 5%; при 6 Гц это может быть 7,5% от полной шкалы. Блок с разделенным сердечником может иметь погрешность вдвое или больше (например, 1% -ное разделенное ядро, используемое на частоте 9 Гц, будет иметь рейтинг точности 33% — {0,3% / 5% равно 1% / X или X = 5 / .3 = 16,7 x 2}. Помните, что сложно создать испытательное оборудование с достаточной мощностью для тестирования полной шкалы на необычных частотах. Урок здесь состоит в том, чтобы получить наиболее точный C / T, который вы можете, если вы работает на частотах ниже 60 Гц.

3) Использование C / T сверх текущего рейтинга в течение коротких периодов времени обычно не является проблемой;

• Каждый CIT имеет коэффициент термической стойкости (если он не опубликован, вы должны предположить, что он равен 1,0). Это «номинальный коэффициент непрерывного теплового тока». Инструментальный трансформатор модели 5A (стр. 5, раздел 2) имеет коэффициент 1,33 при 300 ° C. Это означает, что данный C / T может работать при 133% первичного номинального тока НЕПРЕРЫВНО без перегрева (200: 5, таким образом, может работать при 200 x 1.33 или 266 первичных ампер непрерывно). Другие CIT имеют коэффициенты теплового рейтинга 1,5 и 2,0 и т. Д. На мгновенной основе любой CIT обычно будет работать при номинальном токе в 64 раза превышающем его основной номинальный ток в течение 1 секунды; В 150 раз больше его текущего рейтинга за 1 цикл.

4) Выше 60 Гц, CIT становится, наоборот, более точным примерно до 4000 Гц.

• Выше этого, вы должны внимательно изучить форму волны, потому что это вызывает насыщение сердцевины. 400 Гц — это предел, опубликованный некоторыми производителями; на этой частоте обычно нет проблем с точностью, нагревом или насыщением.Преобразователи постоянного тока 4-20 мА
• Для всех таких передатчиков независимая стабильная первичная мощность является обязательным условием для опубликованных рабочих характеристик и точности.
• Внутренний передатчик устройства обычно не работает при напряжении ниже 85 В (43 Гц)
• Частотная характеристика с постоянной 120 В 60 Гц Основная мощность начинает падать при 20 Гц; на 9 Гц он будет отключен на 5% от полной шкалы. При 6 Гц он будет выключен на 7,5% и т. Д.

5) P / T и частота:

• Отношение напряжения к частоте важно для P / T (но не для C / T).Он должен оставаться постоянным, иначе P / T перегреется. Урок: не запитывайте P / T от преобразователя частоты, если это соотношение не может быть сделано постоянным. Не создавайте «токовую петлю», подключая цилиндр экрана к земле с обоих концов. Ток, протекающий в этом контуре, также будет измеряться трансформатором тока.
• Ниже приведены рекомендации, которые необходимо принять во внимание, чтобы правильно выбрать трансформатор тока.
• В помещении или на улице: 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 вам понадобится: Если вам нужна индикация, первое, что вам нужно знать, это требуемая степень точности. Например, если вы просто хотите узнать, перегружен ли двигатель незначительно или перегружен, 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.
• Следует иметь в виду, что показатели 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 вторичной обмотки трансформаторов тока, нагрузку проводов, соединяющих вторичную обмотку с нагрузкой, и, конечно же, нагрузку самой нагрузки. Трансформатор тока должен выдерживать общую нагрузку и обеспечивать точность, требуемую при этой нагрузке. Если вы собираетесь управлять реле, вы должны знать, какая точность реле потребуется для него.
• 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.
• Заявка: 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 электроэнергии, производители и конструкторы трансформаторов будут предъявлять новые требования к разработке новых продуктов для удовлетворения этих потребностей.
• Безопасность: В целях безопасности персонала и оборудования, а также точности измерений, измерения тока на проводниках под высоким напряжением должны производиться только с помощью токопроводящего экранирующего цилиндра, помещенного внутри апертуры трансформатора тока.Должно быть соединение с низким электрическим сопротивлением только на одном конце с надежным местным заземлением.
• Между цилиндром экрана и проводником высокого напряжения должен находиться внутренний изолирующий цилиндр с соответствующей изоляцией по напряжению. Любая утечка, индуцированный ток или ток пробоя между высоковольтным проводом и экраном заземления по существу будет проходить на местную землю, а не через сигнальный кабель на сигнальную землю.
• Терминал выходного сигнала ТТ: Выходной коаксиальный кабель ТТ должен иметь оконечную нагрузку 50 Ом.Характеристики трансформатора тока гарантированы только при оконечной нагрузке трансформатора тока на 50 Ом. Оконечная нагрузка должна обеспечивать достаточную рассеиваемую мощность. Когда на выходе ТТ установлено сопротивление 50 Ом, его чувствительность вдвое меньше, чем при подключении к высокоомной нагрузке.

CT Рассмотрение:

Применение и ограничения CT:

• Увеличение числа витков первичной обмотки может только уменьшить передаточное число витков. Трансформатор тока с соотношением витков от 50 до 5 можно изменить на коэффициент от 25 до 5, дважды пропустив первичную обмотку через окно.
• Передаточное число может быть увеличено или уменьшено путем наматывания провода от вторичной обмотки через окно трансформатора тока.
• При использовании вторичной обмотки трансформатора тока для изменения отношения витков действует правило правой руки магнитных полей. Обмотка белого провода или провода X1 со стороны h2 трансформатора через окно на сторону h3 уменьшит коэффициент передачи. Обмотка этого провода со стороны h3 на сторону h2 увеличит отношение витков.
• Использование черного провода или провода X2 в качестве метода регулировки приведет к обратному результату, чем провод X1 (белый). Заворачивание от стороны h2 к стороне h3 увеличит отношение витков, а наложение от стороны h3 к стороне h2 уменьшит отношение витков.
• При увеличении отношения витков вторичного провода существенно увеличивается количество витков вторичного провода. Трансформатор тока 50: 5 будет иметь соотношение 55: 5 при добавлении одного вторичного витка.
• При уменьшении отношения витков вторичного провода количество витков вторичной обмотки существенно уменьшается.Трансформатор тока 50: 5 будет иметь соотношение 45: 5 при добавлении одного вторичного витка.
• Уменьшение передаточного числа с первичной обмоткой, точность и номинальные нагрузки в ВА такие же, как в исходной конфигурации.
• Увеличение отношения витков вторичной обмотки повысит точность и номинальную нагрузку.
• Уменьшение отношения витков вторичной обмотки ухудшит точность и номинальную нагрузку.

Испытания и изменение соотношения трансформаторов тока

Установка ТТ:

• Оконный тип ТТ следует устанавливать так, чтобы сторона окна h2 была обращена к источнику питания.Вторичная клемма X1 является клеммой полярности (Рисунок 3). Метки полярности трансформатора тока показывают, что, когда первичный ток поступает на отметку полярности (h2) первичной обмотки, ток синфазен с первичным током и пропорционален ему. по величине оставит клемму полярности вторичной обмотки (X1).

• Обычно CT’s не следует устанавливать в «горячих» службах. Электропитание должно быть отключено при установке ТТ .Во многих случаях это невозможно из-за критических нагрузок, таких как компьютеры, лаборатории и т. Д., Которые невозможно выключить. Разъемный сердечник ТТ не следует устанавливать на «горячие» неизолированные шины ни при каких условиях.

Рекомендации по установке ТТ:

1. Первичный ток должен быть отцентрирован в апертуре ТТ.

• Нецентрированный ток может вызвать ошибки в измерении тока. Когда измеряемый ток находится под высоким напряжением, емкостная связь между высоковольтным проводом и трансформатором тока должна быть минимизирована.Это становится критической проблемой при использовании ТТ с низкой чувствительностью. В этом контексте трансформаторы тока с высоким сопротивлением на выходе менее 0,5 В / А считаются «низкой чувствительностью».

2. ТТ соединяется с первичным токопроводом в двух режимах:

• Магнитная муфта, измеряющая ток. Это единственное желаемое сцепление.
• Емкостная связь с проводником высокого напряжения, которая является нежелательной связью.

3. Магнитная связь и емкостная связь могут быть идентифицированы:

• Выход трансформатора тока в результате магнитной связи меняет полярность при изменении направления тока.
• Выход трансформатора тока в результате емкостной связи не изменяется при изменении направления тока.
• Следовательно, чтобы идентифицировать сигнал, вызванный нежелательной емкостной связью, сравните выход ТТ, когда
• токопровод проходит через трансформатор тока в одном направлении, затем в другом направлении: выходной сигнал
• сумма от магнитной связи и емкостной связи: изменился сигнал от магнитной связи
• полярность, при этом сигнал от емкостной связи не изменил полярность.

4. Для минимизации нежелательной емкостной связи:

• Установите синфазные фильтры на выходной кабель ТТ. Чтобы реализовать простой синфазный фильтр, используйте
• ферритовый (или лучше: нанокристаллический) сердечник и пропустите коаксиальный кабель 6-8 раз через сердечник. Будет
• представляют собой отличный синфазный фильтр.
• Установите цилиндрический экран между токопроводящим проводом и трансформатором тока. Щит должен быть
• заземлен заземляющим проводом с низким сопротивлением.Экран должен быть заземлен только с одной стороны. Если это
• были заземлены с двух сторон, это привело бы к замыканию на один виток вокруг трансформатора тока (этого следует избегать!).
• По возможности максимально увеличивайте «хороший» сигнал от магнитной муфты, используя наиболее чувствительный
• возможный КТ. Чтобы определить наиболее чувствительную модель, которую можно использовать, примите во внимание:

5. Произведение CT I x t должно быть выше заряда первичного импульса.

• ТТ с более высокой чувствительностью также имеют более высокий спад.Падение выходного сигнала ТТ должно быть приемлемым с учетом длительности наблюдаемого сигнала. Выход CT не падает, когда ток равен нулю между импульсами.
• Короткие импульсы (<50 нс) пиковый ток может в 4 раза превышать максимальный ток ТТ. Разъемы SMA и BNC могут выдерживать повторяющееся пиковое напряжение 3000 вольт в течение короткого времени. Если выходной сигнал CT слишком высокий, можно использовать аттенюаторы.

Изменение отношения витков первичной / вторичной обмоток:

• Коэффициент тока трансформатора тока, указанный на паспортной табличке, основан на условии, что первичный проводник будет один раз пропущен через отверстие трансформатора.При необходимости этот номинал можно уменьшить в несколько раз, пропустив этот провод через отверстие два или более раз.
• Трансформатор, рассчитанный на 300 ампер, будет заменен на 75 ампер, если с первичным кабелем сделать четыре петли или витка, как показано на рисунке.
• Передаточное число трансформатора тока также можно изменить, изменив количество витков вторичной обмотки путем прямого или обратного намотки вторичного провода через окно трансформатора тока.
• При добавлении витков вторичной обмотки та же сила тока первичной обмотки приведет к уменьшению вторичной мощности.
• Если вычесть витки вторичной обмотки, та же сила тока в первичной обмотке приведет к увеличению вторичной выходной мощности. Снова используя пример 300: 5, добавление двух вторичных витков потребует 310 ампер на первичной обмотке для поддержания вторичного выхода 5 ампер или 62 / 1p = 310p / 5s.
• Вычитание двух вторичных витков потребует только 290 ампер на первичной обмотке для поддержания вторичного выхода 5 ампер или 58s / 5p = 290p / 5s. Изменения соотношения достигаются следующим образом:
• Чтобы добавить вторичные витки, белый провод должен быть намотан через трансформатор тока со стороны, противоположной отметке полярности.
• Для вычитания витков белый провод должен быть намотан через трансформатор тока с той же стороны, что и метка полярности.

Как внести изменения в первичный коэффициент трансформации трансформатора тока:

• Коэффициент трансформации трансформатора тока можно изменить, добавив больше витков первичной обмотки трансформатора. Добавление витков первичной обмотки снижает ток, необходимый для поддержания пяти ампер на вторичной обмотке.

• Ka = Kn X (Nn / Na)
• Ka = Фактическая норма оборота.
• Kn = Соотношение T / C с паспортной таблички.
• Nn = Паспортная табличка, количество витков первичной обмотки.
• Na = Фактическое количество витков первичной обмотки.
• Пример: 100: 5 Трансформаторы тока.

1. Первичные витки = 1 Номер:

• Ka = (100/5) X (1/1) = 100: 5

1. Первичные витки = 2 №:

• Ka = (100/5) X (1/2) = 50: 5

1. Первичные витки = 4 Номер:

• Ka = (100/5) X (1/4) = 25: 5

Как внести изменения во вторичный коэффициент трансформации трансформатора тока:

• Формула:

  Ip / Is = Ns / Np
• Ip = первичный ток
  Is = вторичный ток
  Np = количество витков первичной обмотки
  Ns = число витков вторичной обмотки
• Пример: Трансформатор тока 300: 5.
• Передаточное число трансформатора тока может быть изменено путем изменения количества витков вторичной обмотки путем прямого или обратного намотки вторичного провода через окно трансформатора тока.
• При добавлении вторичных витков тот же первичный ток приведет к уменьшению вторичного выхода. Если вычесть витки вторичной обмотки, тот же первичный ток приведет к увеличению вторичной мощности.
• Снова используя пример 300: 5, добавление пяти вторичных витков потребует 325 ампер на первичной обмотке для поддержания вторичного выхода 5 ампер или: 325 п / 5 с = 65 с / 1 п.
• Для вычитания 5 витков вторичной обмотки потребуется только 275 ампер на первичной обмотке для поддержания вторичного выхода 5 ампер или: 275p / 5s = 55s / 1p
• Указанные выше изменения соотношения достигаются следующим образом:

ИЗМЕНЕНИЕ СООТНОШЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА

СООТНОШЕНИЕ ТТ	КОЛИЧЕСТВО ПЕРВИЧНЫХ ОБРАЗОВ	ИЗМЕНЕННОЕ ОТНОШЕНИЕ
100: 5A	2	50: 5A
200: 5A	2	100: 5A
300: 5A	2	150: 5A
100: 5A	3	33.3: 5A
200: 5A	3	66,6: 5A
300: 5A	3	100: 5A
100: 5A	4	25: 5A
200: 5A	4	50: 5A
300: 5A	4	75: 5A

• Первичный виток — это количество раз, когда первичный проводник проходит через окно трансформатора тока. Основным преимуществом этой модификации передаточного отношения является то, что вы сохраняете точность и грузоподъемность более высокого передаточного числа.Чем выше первичный рейтинг, тем выше рейтинг точности и нагрузки.
• Вы можете внести меньшие корректировки изменения передаточного числа, используя добавочные или вычитающие вторичные витки.
• Например, если у вас есть ТТ с соотношением 100: 5А. При добавлении одного дополнительного вторичного витка изменение соотношения составляет 105: 5A, при добавлении вычитающего вторичного витка изменение соотношения составляет 95: 5A.
• Вычитающие вторичные витки достигаются путем размещения провода «X1» через окно со стороны h2 и наружу со стороны h3.Дополнительные вторичные витки достигаются путем размещения вывода «X1» через окно со стороны h3 и со стороны h2.
• Итак, когда есть только один виток первичной обмотки, каждый виток вторичной обмотки изменяет номинальный ток первичной обмотки на 5 ампер. Если имеется более одного витка первичной обмотки, значение каждого витка вторичной обмотки изменяется (т. Е. 5 А, разделенные на 2 витка первичной обмотки = 2,5 А).
• В следующей таблице показано влияние различных комбинаций витков первичной и вторичной обмоток:

СООТНОШЕНИЕ ТТ 100: 5A
ПЕРВИЧНЫЙ ОБОРОТ	ВТОРИЧНЫЕ ХОДЫ	РЕГУЛИРОВКА СООТНОШЕНИЯ
1	-0-	100: 5A
1	1+	105: 5A
1	1–	95: 5A
2	-0-	50: 5A
2	1+	52.5: 5A
2	2–	45,0: 5A
3	-0-	33,3: 5A
3	1+	34,97: 5A
3	1–	31,63: 5A

Кривая коэффициента коррекции коэффициента трансформации:

• Термин «поправочный коэффициент» определяется как коэффициент, на который необходимо умножить обозначенный (или паспортный) коэффициент трансформатора тока для получения истинного коэффициента.
• Ошибки отношения трансформаторов тока, используемых для реле, таковы, что для данной величины первичного тока вторичный ток меньше, чем указано в отмеченном соотношении; следовательно, коэффициент коррекции отношения больше 1,0.
• Кривая коэффициента коррекции отношения — это кривая коэффициента коррекции отношения, построенная по отношению к кратным номинальному первичному или вторичному току для данной постоянной нагрузки.
• Такие кривые дают наиболее точные результаты, потому что единственные ошибки, связанные с их использованием, — это небольшие различия в точности между трансформаторами тока с одинаковыми номинальными характеристиками на паспортной табличке из-за допусков производителя.Обычно для различных типичных значений нагрузки предоставляется семейство таких кривых.
• Чтобы использовать кривые коэффициента коррекции коэффициента, необходимо рассчитать нагрузку ТТ для каждого значения вторичного тока, для которого он хочет знать точность ТТ. Из-за изменения нагрузки в зависимости от вторичного тока из-за насыщения ни одна кривая RCF не будет применяться для всех токов, потому что эти кривые построены для постоянных нагрузок; вместо этого необходимо использовать соответствующую кривую или интерполировать между кривыми для каждого другого значения вторичного тока.
• Таким образом, можно рассчитать первичные токи для различных предполагаемых значений вторичного тока; или для данного первичного тока он может методом проб и ошибок определить, каким будет вторичный ток.
• Разницей между фактическим коэффициентом мощности нагрузки и коэффициентом мощности, для которого построены кривые RCF, можно пренебречь, поскольку разница в погрешности ТТ будет незначительной. Кривые коэффициента коррекции отношения построены для коэффициентов мощности нагрузки примерно как те, которые обычно встречаются в релейных приложениях, и, следовательно, обычно нет большого расхождения.
• Следует избегать любого применения, в котором успешная работа реле зависит от такого небольшого запаса точности ТТ, что различия в коэффициенте мощности нагрузки будут иметь какие-либо последствия.
• Экстраполяции не должны выходить за пределы значений вторичного тока или нагрузки, для которых построены кривые RCF, иначе будут получены ненадежные результаты.
• Кривые коэффициента коррекции отношения считаются стандартными данными применения и предоставляются производителями для всех типов трансформаторов тока.

Тест ing CT

• Необходимо провести ряд типовых и типовых испытаний ТТ, прежде чем они смогут соответствовать указанным выше стандартам. Испытания можно классифицировать как:
• Тесты на точность для определения того, находятся ли погрешности ТТ в заданных пределах.
• Испытания диэлектрической изоляции , такие как испытание выдерживаемым напряжением промышленной частоты первичной и вторичной обмоток в течение одной минуты, испытание межвитковой изоляции при напряжении промышленной частоты, импульсные испытания с 1.Волна 2u / 50 и испытания на частичный разряд (для напряжения> = 6,6 кВ), чтобы определить, находится ли разряд ниже указанных пределов.
• Испытания на превышение температуры.
• Кратковременные токовые испытания.
• Проверка маркировки клемм и полярности.

Проверка полярности:

• В ситуациях, когда идентификация вторичного изолятора недоступна или когда трансформатор был перемотан, может потребоваться определить полярность трансформатора путем испытания.Можно использовать следующую процедуру.
• Втулка первичной обмотки h2 (левая) и втулка левой вторичной обмотки временно соединены перемычками, и на первичную обмотку трансформатора подается испытательное напряжение. Результирующее напряжение измеряется между правыми втулками.
• Если измеренное напряжение больше, чем приложенное напряжение, трансформатор имеет аддитивную полярность, потому что полярность такова, что вторичное напряжение добавляется к приложенному первичному напряжению. Если, однако, измеренное напряжение на правых вводах меньше приложенного первичного напряжения, трансформатор имеет вычитающую полярность.
• Примечание. В целях безопасности и во избежание повреждения вторичной изоляции испытательное напряжение, подаваемое на первичную обмотку, должно быть пониженным и не должно превышать номинальное вторичное напряжение.
• В приведенном ниже примере, если T.C фактически рассчитан на 480–120 вольт, коэффициент трансформации составляет 4: 1 (480/120 = 4).
• Приложение испытательного напряжения 120 вольт к первичной обмотке приведет к вторичному напряжению 30 вольт (120/4 = 30). Если трансформатор имеет вычитающую полярность, вольтметр покажет 90 вольт (120 — 30 = 90).Если вольтметр показывает 150 вольт, трансформатор имеет аддитивную полярность (120 + 30 = 150). Красные стрелки указывают относительную величину и направление первичного и вторичного напряжений.

Тест соотношения

• Отношение определяется как количество витков вторичной обмотки по сравнению с числом витков первичной обмотки.
• Подайте один вольт на оборот на вторичную обмотку тестируемого ТТ. Медленно повышайте напряжение, наблюдая за счетчиками.Когда на вторичном вольтметре достигается один вольт на виток, на первичном измерителе должен появиться один вольт.
• Если ТТ насыщается до того, как достигается один вольт на виток, подайте меньшее напряжение, которое составляет удобную долю одного вольта на виток. (например, 0,5 В на оборот). Первичный вольтметр должен показывать выбранную долю вольта.
• Если тестируется трансформатор тока с несколькими передаточными числами, селекторный переключатель можно установить в положение «Внешний измеритель». Первичный вольтметр можно использовать для считывания напряжения между выводами вторичной обмотки, в то время как известное напряжение на виток подается на обмотку, либо между выводами, либо на всю обмотку.
• ВНИМАНИЕ: ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПОВРЕЖДЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ НЕ ПРЕВЫШАЙТЕ БОЛЕЕ 1000 В НА ЛЮБОМ ИЗ ВТОРИЧНЫХ ОБМОТКОВ ТЕСТИРУЕМОГО ТТ.
• Провода следует подключать к клеммам EXT VOLTS тестового набора только в том случае, если селекторный переключатель находится в положении EXT METER CONNECTION.

Тест на насыщение

• IEEE определяет насыщение как «точку, где касательная находится под 45 ° к вторичным возбуждающим амперам.»(См. Рисунки).

• Если вторичные клеммы X1 и X2 испытательного набора подключены к вторичной обмотке ТТ, а клеммы h2 и h3 подключены к первичной обмотке ТТ, увеличьте выходную мощность, наблюдая за амперметром и вторичным вольтметром. Увеличивайте напряжение до тех пор, пока небольшое увеличение напряжения не вызовет сильное увеличение тока. Большинство ТТ будут насыщаться при 1 А или меньше и 600 В или меньше.
• Примечание. Может потребоваться построить кривую для определения точки насыщения. См. Рисунки и ANSI / IEEE C57.13 для иллюстраций типичных кривых для трансформаторов класса C.

Преимущества использования трансформатора тока с вторичным током 1А

• Стандартные номинальные токи вторичной обмотки ТТ составляют 1А и 5А. Выбор основан на нагрузке на провода, используемой для подключения ТТ к счетчикам / реле. 5А ТТ можно использовать там, где трансформатор тока и защитное устройство расположены на одной панели распределительного устройства.
• 1A ТТ предпочтительнее, если выводы ТТ выходят из распределительного устройства.
• Например, если трансформатор тока расположен на распределительной площадке, и провода трансформатора тока должны быть подведены к панелям реле, расположенным в диспетчерской, которая может быть далеко.ТТ 1А предпочтительнее для снижения нагрузки. Для ТТ с очень большой длиной провода можно использовать ТТ с номинальным вторичным током 0,5 А.
• В больших генераторных цепях, где номинальный ток первичной обмотки составляет всего лишь несколько килоампер, используются трансформаторы тока на 5 А, трансформаторы тока на 1 А не являются предпочтительными, поскольку число витков становится очень большим, а трансформатор тока становится громоздким.

Нравится:

Нравится Загрузка …

Характеристики трансформатора тока холостого хода — нарушение напряжения

Состояние разомкнутой цепи в трансформаторе тока (ТТ) может привести к в условиях опасного перенапряжения на вторичных выводах ТТ.An ТТ разомкнутой цепи, особенно с высоким коэффициентом передачи и проводящие большие токи, могут производить вторичный напряжение холостого хода в диапазон нескольких киловольт . Этого напряжения обычно достаточно для поддержания постоянного состояние дуги между блоками короткого замыкания ТТ и потенциальная опасность пожара .

ТТ может открыться замкнутая из-за ошибки проводки во время установки или впоследствии из-за к ослаблению опрессовки, случайному отключению или саботажу.

Чтобы понять, почему трансформатор тока с разомкнутой цепью создает опасные высокое напряжение нам необходимо понять эквивалентную схему трансформатора тока.КТ может быть представлен используя рисунок ниже. На этом рисунке Z _E — намагничивающее сопротивление, Z _S — полное сопротивление проводов, а Z _B — нагрузка (нагрузка). сопротивление.

Эквивалентная схема трансформатора тока (ТТ)

Ток вторичного соотношения протекает через межсоединение. сопротивление проводки Z _S и подключенная нагрузка (нагрузка) Z _B . А небольшая часть тока также протекает через намагничивающее сопротивление ТТ Z _E . В нормальных условиях это намагничивающее сопротивление очень велико (в порядка сотен килоомов) и в этом схема.

Как работает открытый цепь CT производит чрезвычайно высокие всплески напряжения?

Когда ТТ, по которому проходит первичный ток, замыкается на вторичной стороне, току некуда течь, кроме как через высокий импеданс намагничивающего реактивного сопротивления Z _E . Это создает большое падение напряжения E _S на импедансе Z _E на рисунке выше, которое приводит ТТ в состояние насыщения. Насыщенный ТТ имеет более низкий импеданс намагничивания Z _E , чем ненасыщенный ТТ, и, следовательно, ток возбуждения (I _E ) увеличивается непропорционально.Для ТТ с высоким коэффициентом передачи и разомкнутой вторичной цепью обычно достаточно небольшого первичного тока для насыщения сердечника.

Это означает, что в условиях разомкнутой цепи сердечник ТТ будет работать в режиме насыщения. При насыщении скорость изменения поток в сердечнике ТТ почти равен нулю (он уже несет максимальный поток из-за к низкому намагничивающему сопротивлению). Однако в коротком перерыве в каждом тайме циклический ток проходит через ноль, и намагничивающий поток быстро изменяется от от насыщения в одном направлении до насыщения в другом направлении.Во время этих реактивное сопротивление переходного периода увеличивается до очень высоких значений и возбуждающий ток быстро переключается с положительного на отрицательное направление. Это быстрое изменение потока во время короткого интервала, который отвечает за высокий пик разомкнутой цепи Напряжение. Напряжение выглядит коротким, но очень высоким. пиковые (пиковые) скачки напряжения.

Примечание: Когда трансформатор тока разомкнут, измерение напряжения с помощью вольтметра RMS может не показывать истинное напряжение и не представляет опасности. Во время разомкнутой цепи ТТ высокое не среднеквадратичное напряжение, а очень высокое пиковое или пиковое напряжение .

Чтение: насыщение трансформатора тока

Факторы, влияющие на Величина напряжения холостого хода CT:

Коэффициент трансформации ТТ. Чем выше отношение витков, тем больше скачок напряжения.

Материал и конструкция магнитопровода ТТ.

Уровень первичного тока. ТТ с очень высоким коэффициентом передачи даже при небольшом первичном токе может привести к высокому вторичному напряжению.

Первичное напряжение — чем больше первичное напряжение, тем больше вторичное напряжение холостого хода. Это не линейная зависимость, и она проявляется только тогда, когда вторичная обмотка ТТ открыта.

Чем выше рабочая частота, тем больше скачок напряжения.

Обрыв цепи ТТ симптомы и характеристики:

Возникновение дуги через закорачивающие блоки ТТ или там, где провода ТТ разомкнуты.

Повреждение трансформатора тока из-за повреждения диэлектрика, если провода на самом трансформаторе тока разомкнуты.

CT начинает издавать значительный слышимый шум.

Температура ядра ТТ не может увеличиваться при разомкнутой цепи ТТ.

Приблизительное напряжения холостого хода вторичной обмотки ТТ на основе опубликованных Данные, основанные на различных данных измерений, представлены ниже. ТТ пропускают номинальный первичный ток . Это для многоступенчатого трансформатора тока оконного типа с максимальным отводом 4000: 5.

Напряжение холостого хода трансформатора тока (кВ) в зависимости от коэффициента трансформации трансформатора тока

IEEE C57.13 2008-Стандарт IEEE Требования к измерительным трансформаторам раздел 6.7 «Вторичная обмотка, индуцированная напряжения заявляют, что:

«Трансформаторы тока никогда не должны работать с разомкнутой вторичной цепью, поскольку это может привести к опасным пиковым напряжениям. Трансформаторы, соответствующие этому стандарту, должны быть способны работать в аварийных условиях в течение 1 мин. с номинальным первичным током, умноженным на номинальный коэффициент при разомкнутой вторичной цепи, если напряжение холостого хода не превышает пиковое значение 3500 В.”

«Когда напряжение холостого хода превышает пиковое значение 3500 В, вторичный клеммы обмотки должны быть снабжены устройствами ограничения напряжения (варисторами). или искровые разрядники) ».

Если защита от тока защита от холостого хода трансформатора (CT) желательна, затем варисторы, искровые разрядники или другие устройства ограничения напряжения. Эти устройства защиты от разомкнутой цепи CT имеют нелинейную характеристики. В нормальных условиях эксплуатации устройство будет открытым. схема.Когда напряжение на устройстве больше порогового значения напряжение, устройство начинает проводить, тем самым уменьшая напряжение холостого хода. Эти компоненты (варисторы, искровые разрядники и т. Д.) Являются расходными устройствами и после несколько циклов проводимости может потребоваться замена.

Щелкните здесь, чтобы прочитать статью о искровых разрядниках.

Обрыв трансформатора тока Проверка цепи и форма волны

В этом тесте открыт ТТ 50: 5. замкнутый при номинальном первичном токе.Напряжение холостого хода вторичной обмотки измеряется для условий максимальной нагрузки. Напряжение холостого хода вторичной обмотки осциллограмма фиксируется с помощью осциллографа, показывающего пик напряжения. Эксперимент также показывает, почему среднеквадратичный вольтметр не может показать истинную степень опасное состояние перенапряжения при разомкнутой цепи ТТ. Высокий гребень / пиковое напряжение можно измерить только с помощью осциллографа или пикового значения мультиметр.

CT испытание на обрыв цепи Форма волны ТТ разомкнутой цепи

Обратите внимание, что напряжение холостого хода появляется, когда форма волны тока меняет полярность с положительного полупериода на отрицательный полупериод.

Из рисунка выше мы можем видеть что пиковое значение напряжения холостого хода составляет 4,2 В, а среднеквадратичное значение напряжения всего 1,26 В. То есть пиковое значение более чем в 3,3 раза превышает среднеквадратичное значение. В реальном мире применения с трансформатором тока большого передаточного числа, измерение напряжения холостого хода с помощью Действующее значение напряжения может не указывать на истинную степень присутствующего опасного напряжения.