Схемы включения трансформаторов тока и вторичных реле защиты

Подробности

Категория: Электроснабжение

• подстанция
• электроснабжение
• электрооборудование
• легкорельсовый

Содержание материала

• Тяговые подстанции городского транспорта
• Электрификация
• Энергетические системы
• Режим работы электрических систем
• О тяговых преобразовательных подстанциях
• Типы электрических станций, ТЭС
• Гидроэлектростанции, режим работы ЭС
• Генераторы электрических станций
• Синхронные компенсаторы
• Сведения о силовых трансформаторах
• Конструкции силовых трансформаторов
• Режим работы трансформаторов
• Сведения о коротком замыкании
• Методы расчета токов короткого замыкания
• Термическое действие токов на проводники
• Нагрев проводников токами кз
• Электрические контакты
• Электрическая дуга переменного тока
• Гашение электрической дуги в аппаратах
• Выключатели
• Малообъемные масляные выключатели
• Автогазовые и электромагнит. выключатели
• Приводы высоковольтных выключателей
• Грузовые, пружинные приводы
• Разъединители
• Предохранители
• Выключатели нагрузки, отделители
• Реакторы
• Измерительные трансформаторы
• Конструкции трансформаторов тока
• Трансформаторы напряжения
• Выбор электрических аппаратов 6-10 кВ
• Выбор трансформаторов тока
• Выбор трансформаторов напряжения
• Выбор шин и опорных изоляторов
• Выбор кабелей
• Общие сведения о релейной защите
• Схемы включения ТТ и реле защиты
• Реле защиты
• Индукционные реле защиты
• Реле мощности
• Максимальная токовая защита
• Максимальная токовая направленная защита
• Дифференциальные защиты
• Дистанционная и ВЧ защиты сетей
• АВР и АПВ
• Перспективные разработки релейных защит
• Защитное заземление
• Виды заземлителей
• Защита от ЗЗ в РУ постоянного тока
• Конструкция и расчет заземляющих
• Силовые аппараты РУ постоянного тока
• Быстродействующие выключатели пост. тока
• Выключатель ВАБ-28
• Выключатели ВАБ-20, ВАБ-20М, ВАБ-36
• Выбор уставок выключателей пост. тока
• Преобразовательные агрегаты
• ВА характеристика неуправляемых вентилей
• Параметры неуправл. кремниевых вентилей
• Сведения об управл. кремниевых вентилях
• Соединение кремниевых вентилей
• Защита кремниевых выпрямителей
• Типы кремниевых выпрямителей
• Схемы электрических соединений
• Схемы РУ переменного тока 6-10 кВ
• Схемы РУ выпрямленного тока
• Схемы собственных нужд переменного тока
• Однолинейные схемы электрич. соединений
• Управление выключателем ввода 6-10 кВ,
• Управление линейным выключателем
• Автоматизация СН переменного тока
• Телеуправление и телеизмерение
• Электродиспетчерские пункты
• Устройства собственных нужд тяговых ПС
• Собственные нужды постоянного тока
• Типы тяговых подстанций
• Типы РУ переменного тока
• Установка трансформаторов
• Установка выпрямителей
• Типы РУ постоянного тока 600 В
• Эксплуатация тяговых подстанций
• Эксплуатация масляного хозяйства
• Техника безопасности при эксплуатации
• Организация ремонта и осмотра, персонал
• Сооружение и монтаж тяговых подстанций
• Приемные испытания оборудования
• Перспективы развития тяговых подстанций

Страница 38 из 87

§ 61. Схемы включения трансформаторов тока и вторичных реле защиты
Наиболее распространенные схемы включения трансформаторов тока и вторичных реле защиты приведены на рис. 61-1.
В релейных защитах на тяговых подстанциях в целях экономии обычно ставят не три, а два трансформатора тока. Эти трансформаторы устанавливаются в цепях желтой и красной фаз. Наличие двух трансформаторов тока с токовыми реле в цепи каждого из них обеспечивает достаточно высокую надежность защиты.

Если количество реле велико и трансформатор тока выходит за пределы заданного класса, то применяют двухобмоточные трансформаторы тока, при этом каждая из обмоток может иметь свою схему соединения.
Поскольку класс точности трансформатора зависит от нагрузки в цепи его вторичной обмотки, то для каждой из схем соединений расчетным путем требуется определить эту нагрузку (rн) 
В табл. 61-1 приведены расчетные формулы для схем соединения рис. 61-1, а, б, в, г.

Таблица 61-1
Формулы для определения расчетной нагрузки rп в цепи вторичной обмотки трансформатора тока

Приводим пояснения формул.

1. В схеме звезда (см. рис. 61-1, а) при трехфазном симметричном коротком замыкании ток в нулевом проводе отсутствует, поэтому в формулу

(61—1) необходимо вводить сопротивление лишь одного провода. Во все формулы, кроме сопротивлений аппаратов и проводов, необходимо вводить сопротивление контактов rк, которое в зависимости от сложности схемы принимается в пределах 0,05-0,1 Ом.
При двухфазном коротком замыкании токи в фазах а и с противоположны (рис. 61-2,а), поэтому в нейтральном проводе ток отсутствует. Схема требует трех трансформаторов тока, поэтому в системе 6—10 кВ с изолированной нейтралью эта схема не применяется.
2. В схеме неполной звезды при трехфазном симметричном коротком замыкании сопротивление проводов принимается с коэффициентом √3. Это поясняется векторной диаграммой рис. 61-2,б. Двухфазное короткое замыкание между фазами А и С аналогично двухфазному короткому замыканию в схеме полной звезды, а при двухфазном коротком замыкании между фазами А—В и В—С ток протекает по двум проводам, следовательно, сопротивление провода удваивается.

Рис. 61-2. Векторные диаграммы для пояснения формул табл. 61-1

Схема неполной звезды получила широкое распространение в максимальных токовых защитах.

1. Схема на разность токов с реле в фазах и нулевом проводе. Для определения расчетного нагрузочного сопротивления исходим из падений напряжения. Падение напряжения в фазе а

• Назад
• Вперёд

• Назад
• Вперёд

Близкие публикации:

• Электрооборудование городского электротранспорта
• Преобразователь тяговой подстанции
• Сглаживающие фильтры тяговых подстанций постоянного тока
• Оборудование тяговых подстанций постоянного и переменного тока
• Электропитание устройств связи

© 2009-2023 — lokomo.ru, железные дороги.

Описание параметра «Способ подключения к сети»

По способу подключения к сети счетчики разделяют на 3 группы:
Счетчики непосредственного включения (прямого включения) — подключаются к сети напрямую, без измерительных трансформаторов. Выпускаются однофазные и трехфазные модели, для сетей 0,4/0,23 кВ на токи до 100 А.

• Схема прямого подключения однофазного счетчика
• Схема прямого подключения трехфазного счетчика к сети TNS
• Схема прямого подключения трехфазного счетчика к сети TNС

Счетчики полукосвенного включения (трансформаторного включения) — подключаются к сети напрямую только обмотками напряжения, токовые обмотками подключаются через трансформаторы тока. Выпускаются только трехфазные модели (для электротранспорта существуют и однофазные) на напряжение 0,4 кВ. Величина измеряемого тока зависит от характеристик подключенных трансформаторов тока.

• Схема полукосвенного (3-х трансформаторного) подключения трехфазного электросчетчика к сети TNS (без испытательной коробки)
• 8-проводная схема полукосвенного (3-х трансформаторного) подключения трехфазного электросчетчика к сети TNS через испытательную коробку
• 10-проводная схема полукосвенного (3-х трансформаторного) подключения трехфазного электросчетчика к сети TNS через испытательную коробку
• Схема полукосвенного (3-х трансформаторного) подключения трехфазного электросчетчика к сети TNC (без испытательной коробки)
• 8-проводная схема полукосвенного (3-х трансформаторного) подключения трехфазного электросчетчика к сети TNC через испытательную коробку
• 10-проводная схема полукосвенного (3-х трансформаторного) подключения трехфазного электросчетчика к сети TNC через испытательную коробку
• Схема полукосвенного (2-х трансформаторного) подключения трехфазного электросчетчика к сети TNS (без испытательной коробки)
• Схема полукосвенного (2-х трансформаторного) подключения трехфазного электросчетчика к сети TNC через испытательную коробку

Счетчики косвенного включения  (трансформаторного включения) — подключаются к сети через трансформаторы тока и трансформаторы напряжения. Выпускаются только трехфазные модели. Величина измеряемого тока и напряжения зависит от характеристик подключенных трансформаторов. Область применения — сети от 6 кВ и выше.

• Схема косвенного подключения трехфазного электросчетчика (без испытательной коробки)
• 8-проводная схема косвенного подключения трехфазного электросчетчика через испытательную коробку
• 10-проводная схема косвенного подключения трехфазного электросчетчика через испытательную коробку

Схемы включения индукционных и электронных электросчётчиков абсолютно идентичны.

Схемы прямого (непосредственного) подключения электросчетчиков

Схема прямого подключения однофазного электросчетчика

 

Схема прямого подключения трехфазного электросчетчика к сети TNS

 

Схема прямого подключения трехфазного электросчетчика к сети TNС

 

 

Схемы полукосвенного (трансформаторного) подключения электросчетчиков

Схема полукосвенного (3-х трансформаторного) подключения трехфазного электросчетчика к сети TNS (без испытательной коробки)

 

8-проводная схема полукосвенного (3-х трансформаторного) подключения трехфазного электросчетчика к сети TNS через испытательную коробку

 

10-проводная схема полукосвенного (3-х трансформаторного) подключения трехфазного электросчетчика к сети TNS через испытательную коробку

 

Схема полукосвенного (3-х трансформаторного) подключения трехфазного электросчетчика к сети TNC (без испытательной коробки)

8-проводная схема полукосвенного (3-х трансформаторного) подключения трехфазного электросчетчика к сети TNC через испытательную коробку

10-проводная схема полукосвенного (3-х трансформаторного) подключения трехфазного электросчетчика к сети TNC через испытательную коробку

 

Схема полукосвенного (2-х трансформаторного) подключения трехфазного электросчетчика к сети TNS (без испытательной коробки)

 

Схема полукосвенного (2-х трансформаторного) подключения трехфазного электросчетчика к сети TNC через испытательную коробку

Схемы косвенного (трансформаторного) подключения электросчетчиков

Схема косвенного подключения трехфазного электросчетчика (без испытательной коробки)

8-проводная схема косвенного подключения трехфазного электросчетчика через испытательную коробку

10-проводная схема косвенного подключения трехфазного электросчетчика через испытательную коробку

 

 

Мониторинг тока нагрузки 220 В переменного тока с помощью трансформатора тока [Схема схемы]

В этом посте мы обсудим схему, которую можно использовать для мониторинга или управления током нагрузки 220 В переменного тока путем измерения тока нагрузки через бесконтактный трансформатор тока.

На Рисунке 1 ниже показана принципиальная схема, разработанная для бесконтактного измерения тока нагрузки через трансформатор тока, который, похоже, работает хорошо. Он предназначен для работы от основного регулируемого или нерегулируемого источника питания +12 В, такого как адаптер «настенная бородавка».

Основная рабочая теория

Один из проводов нагрузки проходит через трансформатор тока. Ток через провод нагрузки магнитно индуцируется во вторичную обмотку трансформатора тока.

Этот наведенный ток усиливается трансформатором тока и направляется на каскады операционного усилителя, где он усиливается для срабатывания реле.

Реле отключает нагрузку, когда ток превышает порог отключения, установленный операционным усилителем.

Что такое трансформатор тока

T1 обозначает трансформатор тока, тороидальный сердечник которого был извлечен из старого блока питания компьютера.

Трансформатор тока или ТТ в основном состоит из вторичной обмотки с большим числом витков, концы которой снабжены внешним усилителем.

Первичная сторона создается простым пропусканием одного из проводов источника питания нагрузки через сердечник измерительного трансформатора.

Ток, проходящий по проводу питания нагрузки, индуцируется во вторичной обмотке измерительного трансформатора, который пропорционально усиливается вторичной обмоткой и подается на внешний усилитель для дальнейшего усиления и детектирования.

Схема усилителя усиливает сигнал для срабатывания реле или коммутационного устройства для выполнения необходимых корректировок.

Как и для любого другого трансформатора, первичное и вторичное напряжения трансформатора тока можно рассчитать по следующей базовой формуле:

Es/Ep = Ns/Np

где,

• Es = вторичное напряжение ,
• Ep = первичное напряжение,
• Ns = количество витков вторичной обмотки,
• Np = количество витков первичной обмотки

Как можно рассчитать коэффициент трансформации трансформатора тока? Его можно рассчитать по следующей формуле.
I _p / I _s = N _s / N _p
где,
I _p — ток в первичной обмотке, I _s – ток во вторичной обмотке, Н _p — количество первичных витков, N _s — количество вторичных витков.

В нашем токоизмерительном трансформаторе вторичная обмотка состоит примерно из 100 витков суперэмалированного магнитного провода калибра 22. Первичная обмотка формируется путем пропускания горячей стороны нагрузочной линии через сердечник. Это означает, что вместо сердечника, подходящего для радиочастот, вы должны использовать сердечник, который может работать с более низкими частотами.

Ферритовый сердечник, выбранный для этого проекта, не идеально подходил; он, вероятно, был построен для импульсного источника питания 20 кГц, но все еще отлично функционировал.

Поскольку сердечник вскоре насыщается, выходной сигнал выглядит очень остроконечным, а не гладкой синусоидой.

Как работает схема

Для защиты операционного усилителя D1 и D2 обрезают форму выходного сигнала, который емкостно связан со входом операционного усилителя через C1.

R1 и R2 установлены для смещения неинвертирующего входа до половины напряжения питания, а R3 и R5 работают аналогично для инвертирующего входа.

Компаратор сформирован с использованием IC 1 a. Его выход выпрямляется через диод D3 и сглаживается с помощью конденсаторов C2 и R6, которые генерируют постоянную времени, чтобы гарантировать, что цепь не активируется и не подвергается каким-либо воздействиям из-за скачков напряжения или необычной формы сигнала от управляющей нагрузки.

Это напряжение переменного тока активирует второй компаратор, который питает выходной транзистор Q1.

D4 защищает транзистор Q1 от скачков обратного напряжения, исходящих от катушки реле, в то время как транзистор Q1 работает как переключатель для включения реле.

R4 был введен, чтобы можно было точно настроить схему для работы с умеренными слаботочными нагрузками. Если вы хотите использовать схему с тяжелыми нагрузками (например, с режущими инструментами), вы можете опустить R4 и просто подключить соединение R3 и R5 к выводу 2 IC1a.

R4 настроен таким образом, чтобы выход IC1 a был близок к нулю вольт при отключении управляющей нагрузки, а реле надежно включалось при включении нагрузки.

Когда осциллограф подключен к контакту 1 IC1a, а R4 установлен в центр диапазона, он генерирует сигнал, который гарантирует, что при отключении нагрузки потенциал на контакте 1 возвращается к нулю.

R9 и R10 служат для снижения низкого уровня насыщенного выходного напряжения U1b, предотвращая включение Q1 в этот момент. Вы можете столкнуться с некоторыми операционными усилителями, которые просто не опустятся достаточно низко, чтобы выполнить работу самостоятельно.

Реле, используемое в этой цепи, должно быть рассчитано на 12 В. Для переключения более тяжелых нагрузок вам может потребоваться, чтобы это реле было реле большего размера (часто называемым контактором). Заключите цепь, особенно компоненты сети 120 В переменного тока, в безопасный заземленный металлический корпус.

Крепление коробки к металлической раме настольной пилы, скорее всего, поможет решить эту задачу. Для работы с большой нагрузкой, такой как настольная пила, линейный кабель может быть более подходящим с розеткой в ​​​​коробке, аналогично удлинителю с одной розеткой, с черным горячим проводом, проходящим через тороид до того, как он будет надежно прикреплен к горячему. сторона (цвет латуни) сосуда.

Все можно защитить и сдержать таким образом. В этом случае самый простой способ обращения с блоком питания — создать его с самого начала, чтобы он мог находиться внутри корпуса.

Вариант с настенным блоком питания может быть не очень хорошей идеей, так как он может в конечном итоге выпасть из розетки из-за вибрации пилы или вызвать опасность споткнуться при подключении к внешней розетке.

Другая схема контроля тока

На рисунке выше показана схема контроля тока 220 В переменного тока со звуковым и визуальным предупреждением. Разницу в выходном напряжении трансформатора можно компенсировать, отрегулировав коэффициент усиления операционного усилителя с помощью резистора R6. Схема может контролировать уровни переменного тока от менее 1 до более 5 ампер. В этой схеме усилителя напряжения с переменным коэффициентом усиления подключен один операционный усилитель из счетверённого операционного усилителя LM324N.

Коэффициент усиления может варьироваться от нуля до примерно ста. Выход усилителя соединен с цепью выпрямителя постоянного тока, состоящей из D1, D2, C2 и C3. Один из шести буферов микросхемы 4049UB связан со входом положительного выходного сигнала постоянного тока. Постоянное выходное напряжение переменного тока обеспечивается на вторичной обмотке трансформатора тока за счет тока, протекающего в первичной обмотке, а положительное напряжение подается на вход буфера 4049UB.

Поскольку буфер IC представляет собой инвертор, выход имеет низкий уровень, когда вход положительный. Поэтому ни светодиод, ни пьезоизлучатель не включаются. Вход инвертора IC становится низким, когда цепь нагрузки не может поддерживать протекание тока, позволяя положительному напряжению на C3 разряжаться через R5 почти до уровня земли.

Светодиод горит, и активируется аварийный сигнал, когда выходной сигнал 4049UB увеличивается с низкого до высокого уровня. Когда ток нагрузки находится на минимально возможном уровне, коэффициент усиления операционного усилителя необходимо отрегулировать так, чтобы на входе (вывод № 3) 4049UB было подано не менее 7 вольт постоянного тока. При этом сигнал тревоги не будет звучать, когда нагрузка потребляет минимальное количество тока.

Как собрать трансформатор тока

Трансформатор тока для приведенной выше схемы имеет простую конструкцию, как показано на следующей схеме:

Наматываем две обмотки на пластиковую бобину.

Затем мы вставляем и размещаем шпульку в средней ножке двух E-сердечников.

Мы используем 6 витков суперэмалированного медного провода 18 SWG для токоизмерительной обмотки, которая подключается последовательно с нагрузкой 220 В или 120 В переменного тока. Это формирует первичную обмотку трансформатора тока.

Мы используем до 100 витков эмалированного медного провода 30 SWG для вторичной обмотки, которая связана со схемой операционного усилителя.

Требуемое количество витков вторичной обмотки определяется током первичной обмотки и выходным напряжением, необходимым для цепи контрольной сигнализации.

Около 300 вторичных витков требуется для низких уровней тока от 1 до 3 ампер, а для более высоких уровней тока требуется меньше витков.

Журнал электрика — Понимание трансформаторов напряжения

7 декабря

7 декабря Общие сведения о преобразователях напряжения

Джеймс Бернт

Электроэнергетические системы

ВВЕДЕНИЕ

A «PT» или «VT» ( Потенциальный трансформатор

или Трансформатор напряжения )-это преобразование приборного трансформатора . мониторинг и защита. PT — это в основном понижающие трансформаторы с чрезвычайно точным коэффициентом трансформации. Они понижают высокое напряжение до уровня, который можно измерить стандартными измерительными приборами. ТП имеют большое количество витков в первичной обмотке и меньшее количество витков во вторичной обмотке.

Например, PT обычно оценивается в виде соотношения первичных и вторичных напряжений, например 2400:120. Это означает, что напряжение на вторичной обмотке составляет 120 В переменного тока, когда первичное напряжение составляет 2400 В переменного тока. Это полезно, потому что, поскольку первичное напряжение колеблется от 0 до 2400 В переменного тока, вторичное напряжение также будет линейно, прямо пропорционально колебаться между 0 и 120 В переменного тока. Эта вторичная обмотка PT может быть подключена ко входу прибора, такого как монитор качества электроэнергии, вместе с другими устройствами, такими как CT (трансформаторы тока), для умножения двух входных сигналов и получения

мощность чтение в Вт .