Закрыть

Для чего нужны трансформаторы тока и напряжения: Что такое и для чего нужен трансформатор тока 

Содержание

Что такое и для чего нужен трансформатор тока 

Автор Alexey На чтение 4 мин. Просмотров 243 Опубликовано Обновлено

При использовании различных энергетических систем возникает необходимость в преобразовании определенных величин в аналоги с пропорционально измененными значениями.

Такая операция позволяет воссоздавать процессы в электронных устройствах, гарантируя безопасные учет их потребления. Для этого используется специальное оборудование — трансформатор тока наружной установки.

Когда нужны трансформаторы тока?

Измерительные трансформаторы тока предназначены для замера характеристик, ограниченных номинальным напряжением. Последняя величина варьируется от 0.66 до 750 кВ. ТТ широко используются для различных целей:

  1. При отделении низковольтных учетных приборов и реле от первичного напряжения в сети, что обеспечивает безопасность электрослужбам во время ремонта и диагностики.
  2. Силами трансформаторов тока релейные защитные цепи получают питание. В случае короткого замыкания или проблем с режимами работы электроприборов ТТ обеспечивает корректную и оперативную активацию релейной защиты.
  3. Используются для учета электроэнергии с помощью счетчика.

На практике встречаются различные модели измерительных трансформаторов и в компактных электроприборах с малым корпусом, и в полноценных энергетических установках с огромными габаритами.

Классификация и расчет

Расчет и выбор трансформаторов тока следует начинать с изучения классификации представленных на рынке устройств. Все ТТ в первую очередь подразделяются на две категории в зависимости от целевого назначения:

  1. Для измерения показателя счетчика.
  2. Для защиты электрооборудования.

Эти же категории, в свою очередь, классифицируются на виды в зависимости от типа подключения:

  • предназначенные для работы на открытом воздухе;
  • функционирующие в закрытом помещении;
  • используемые в качестве встроенных элементов электрооборудования;
  • накладные, предназначенные для для проходного изолятора;
  • переносные, дают возможность осуществлять расчет в любом месте;

Все трансформаторы тока могут иметь различный коэффициент трансформации, который получают при изменений количества витков первичной или вторичной обмотки. Также эти устройства различаются по количеству ступеней работы на одноступенчатые и каскадные.

Если рассматривать конструктивные особенности, то ТТ могут иметь различную по типу изоляцию:

  • сухую, изготовленную из фарфора, бакелита или литой эпоксидной изоляции;
  • бумажно-масляную;
  • газонаполненную;
  • залитую компаундом;

Также исходя из характеристик конструкции, выделяют катушечные, одновитковые и многовитковые ТТ с литой изоляцией.

Как выбрать трансформатор тока наружной установки для счетчика электроэнергии?

Расчет и выбор трансформаторов тока для счетчика следует начинать с анализа базовых параметров номинального тока:

  • номинальное напряжение сети;
  • параметр номинального тока первичной и вторичной обмотки;
  • коэффициент трансформации;
  • класс точности;
  • особенности конструкции;

При выборе номинального напряжения устройства необходимо подбирать значение превышающие или идентичное максимальному рабочему напряжению. Если рассматривать вариант счетчика 0.4 кВ, то здесь потребуется измерительный трансформатор на 0.66 кВ.

Подключение счетчика через трансформаторы тока представлено на это фото

Значение номинального тока вторичной обмотки для того же счетчика, как правило, составляет 5 А. А вот с параметром для первичной обмотки нужно быть осторожнее.

От этого значения зависит практически все подключение. Номинальный ток первичной обмотки формуется относительно коэффициента трансформации.

Последний следует выбирать по нагрузке с учетом работы в аварийных ситуациях. Согласно официальным правилам устройства электроустановок, допустимо подключение и использование трансформаторных устройств с завышенным коэффициентом трансформации.

Класс точности следует выбирать в зависимости от целевого назначения счетчика электричества. Коммерческий учет требует высокий класса точности — 0.5S, а технический учет потребления допускает параметр точности в 1S.

Говоря о конструкции ТТ, нужно учесть, что для счетчика с напряжением до 18 кВ используются однофазные или трехфазные ТТ. Для более высоких значений подойдут только однофазные конфигурации.

Как осуществляется подключение измерительного ТТ тока для счетчика?

Обозначение на схеме

Специалисты не рекомендуют осуществлять подключение счетчика с помощью трехфазного ТТ. Это обусловлено его несимметричной магнитной системой и увеличенной погрешностью. В этом случае оптимальным вариантом будет группа из 2 однофазных приборов, соединенных в неполный треугольник.

Подробнее изучить классификацию, базовые параметры и технические требования на подключение и расчет ТТ для счетчика электроэнергии можно в ГОСТ 7746-2001.

Трансформаторы тока. Виды и устройство. Назначение и работа

В системе обеспечения электрической энергией трансформаторы выполняют различные функции. Конструкции классического вида применяются для изменения определенных свойств тока до значений, наиболее подходящих для осуществления измерений. Существуют и другие виды трансформаторов, которые выполняют задачи по корректировке свойств напряжения до значений, подходящих наилучшим образом для последующего распределения и передачи электроэнергии. Трансформаторы тока согласно своему назначению имеют особенности конструкции, и перечень основных и вспомогательных функций.

Назначение

Основной задачей такого трансформатора является преобразование тока. Он корректирует свойства тока с помощью первичной обмотки, подключенной в цепь по последовательной схеме. Вторичная обмотка измеряет измененный ток. Для такой задачи установлены реле, измерительные приборы, защита, регуляторы.

По сути дела, трансформаторы тока – это измерительные трансформаторы, которые не только измеряют, но и осуществляют учет с помощью приборов. Запись и сохранение рабочих параметров тока нужно для рационального применения электроэнергии при ее транспортировке. Это одна из функций трансформатора тока. Модели конструкций бывают преобразующего типа и силовые варианты исполнений.

Устройство

Обычно все варианты исполнений трансформаторов подобного вида снабжены магнитопроводами с вторичной обмоткой, которая при эксплуатации нагружена определенными значениями параметров сопротивления. Выполнение показателей нагрузки важно для дальнейшей точности измерений. Разомкнутая цепь обмотки не способна создавать компенсации потоков в сердечнике. Это дает возможность чрезмерному нагреву магнитопровода, и даже его сгоранию.

С другой стороны, магнитный поток, образуемый первичной обмоткой, имеет отличие в виде повышенных эксплуатационных характеристик, что также приводит к перегреву магнитопровода. Сердечник трансформатора тока изготавливают из нанокристаллических аморфных сплавов. Это вызвано тем, что трансформатор может работать с более широким интервалом эксплуатационных величин, которые зависят от класса точности.

Отличие от трансформатора напряжения

Одним из некоторых отличий является способ создания изоляции между двумя обмотками. Первичную обмотку в трансформаторах тока изолируют соответственно параметрам принимаемого напряжения. Вторичная обмотка имеет заземление.

Трансформаторы тока работают в условиях, подобных к случаю короткого замыкания, так как у них небольшое сопротивление вторичной обмотки. В этом и заключается назначение трансформаторов, измеряющих ток, а также отличие от трансформатора напряжения по условиям работы.

Для трансформатора напряжения при коротком замыкании его работа опасна из-за риска возникновения аварии. Для трансформатора тока такой режим работы вполне приемлемый и безопасный. Хотя бывают у таких трансформаторов также угрозы аварии, но для этого устанавливают свои системы и средства защиты.

Виды
Трансформаторы тока имеют три основных вида. Наиболее применяемые из них:
  • Сухие.
  • Тороидальные.
  • Высоковольтные (масляные, газовые).

У сухих трансформаторов первичная обмотка без изоляции. Свойства тока во вторичной обмотке зависят от коэффициента преобразования.

Тороидальные исполнения трансформаторов устанавливают на шины или кабели. Поэтому первичная обмотка для них не нужна, в отличие от обычных трансформаторов напряжения и тока. Первичный ток протекает по шине, которая проходит в центре трансформатора. Он дает возможность вторичной обмотке фиксировать показатели тока.

Такие трансформаторы тока редко используются для замера параметров тока, так как их надежность и точность измерений оставляет желать лучшего. Они чаще используются для дополнительной защиты от короткого замыкания.

Принцип работы и применение

При эксплуатации в цепях с большим током появляется необходимость использовать небольшие устройства, которые бы помогали контролировать нужные параметры тока бесконтактным методом. Для таких задач широко применяются токовые трансформаторы. Они измеряют ток, а также выполняют много вспомогательных функций.

Такие трансформаторы производятся в значительном количестве и имеют разные формы и модели исполнения. Отличительными параметрами этих устройств является интервал измерения, класс защиты устройства и его конструкция.

В настоящее время новые трансформаторы тока работают по простому методу, который был известен в то время, когда появилось электричество. При действии с нагрузкой в проводе образуется электромагнитное поле, улавливающееся чувствительным прибором (трансформатором тока). Чем сильнее это поле, тем больший ток проходит в проводе. Нужно только рассчитать коэффициент усиления прибора и передать сигнал в управляющую цепь, либо в цепь контроля.

Трансформаторы выполняют функцию рамки на силовом проводе и реагируют на значение сети питания. Современные измерительные трансформаторы выполнены из большого числа витков, имеют хороший коэффициент трансформации. Во время настройки устройства определяют вольтамперные свойства для расчета точки перегиба кривой. Это нужно для выяснения участка графика с интервалом устойчивости функции трансформатора, который также имеет свой коэффициент усиления.

Кроме задач измерения, измеритель дает возможность разделить цепи управления и силовые цепи, что является важным с точки зрения безопасности. Применяя современные трансформаторы тока, получают сигнал небольшой мощности, не опасный для человека и удобный в работе.

В качестве нагрузки такого устройства может быть любой прибор измерения, который может работать с ним. При большом расстоянии оказывает влияние внутреннее сопротивление линии. В этом случае прибор калибруют. Также, сигнал можно передавать в цепь защиты и управления на основе электронных приборов.

С помощью них производят аварийное отключение линий. Приборы производят контроль сети, определяют нужные параметры. При проектировании встает задача по подбору прибора для измерения и контроля. Трансформаторы выбирают по средним параметрам сети и конструкции прибора измерения. Чаще всего мощные установки комплектуются своими измерительными устройствами.

На современном производстве широко применяются измерительные трансформаторы. Также они нашли применение и в обыденной жизни. Чувствительные приборы осуществляют защиту дорогостоящего оборудования, создают безопасные условия для человека. Они работают в электроцепях, создавая контроль над эксплуатационными параметрами.

Коэффициент трансформации

Этот коэффициент служит для оценки эффективности функционирования трансформатора. Его значение по номиналу дается в инструкции к прибору. Коэффициент означает отношение тока в первичной обмотке к току вторичной обмотки. Это значение может сильно меняться от числа секций и витков.

Нужно учитывать, что этот показатель не всегда совпадает с фактической величиной. Есть отклонение, определяемое условиями работы прибора. Назначение и метод работы определяют значения погрешности. Но этот фактор также не может быть причиной отказа от контроля коэффициента трансформации. Имея значение погрешности, оператор сглаживает ее аппаратурой специального назначения.

Установка

Простые трансформаторы тока, работающие на шинах, устанавливаются очень просто, и не требуют инструмента или техники. Прибор ставится одним мастером при помощи крепежных зажимов. Стационарные требуют оборудования фундамента, монтажа несущих стоек. Каркас крепится сваркой. К этому каркасу монтируется аппаратура. Комплект оснащения зависит назначение устройства и его особенности.

Подключение

Чтобы облегчить процесс соединения проводов с устройством, изготовители маркируют комплектующие детали цифровым и буквенным обозначением. С помощью такой маркировки операторы, которые обслуживают устройство, могут легко сделать соединение элементов.

Способ подключения взаимосвязан с устройством, принципом работы и назначением прибора. Также оказывает влияние и схема обслуживаемой сети. Трехфазные линии с нейтралью предполагают установку прибора только на двух фазах. Эта особенность вызвана тем, что электрические сети на напряжение 6-35 киловольт не оснащены нулевым проводом.

Контроль

Это мероприятие состоит из разных операций: визуальный осмотр, дается оценка всей конструкции, проверяется маркировка, паспортные данные и т.д. Далее, осуществляется размагничивание трансформатора с помощью медленного повышения тока на первичной обмотке. Далее, величину тока уменьшают.

Затем готовят главные мероприятия по измерению параметров. Поверка основывается на оценке правильности полярности клемм катушек по нормам, также определяют погрешность с дальнейшей сверкой с паспортными данными.

Безопасность

Основные опасности при функционировании измерительных трансформаторов обусловлены качеством намотки катушек. Необходимо учитывать, что под витками действует основа из металла, которая в открытом виде создает опасность и угрозу для обслуживающего персонала.

Поэтому создается график обслуживания, по которому проводится периодическая проверка устройства. Персонал обязан следить за состоянием обмоток катушек. Перед проведением проверки трансформатор отключается и подключаются шунтирующие закоротки и заземление обмотки.

Похожие темы:

Зачем нужен трансформатор напряжения

Автор: Владимир Васильев · Опубликовано 20 января 2016 · Обновлено 29 августа 2018

Своим появлением трансформатор обязан английскому ученому Майклу Фарадею. В 1831 году физик описал явление, которое назвал «электромагнитная индукция». Оно заключается в том, что в близко расположенных катушках (обмотках) проявляется ярко выраженная

электромагнитная взаимосвязь. То есть, если в первой катушке (первичной обмотке) создать переменный ток, то во второй катушке (вторичной обмотке) возбуждается напряжение с аналогичной частотой и мощностью, зависящей от многих параметров, которые рассмотрим далее.

Трансформаторы напряжения назначение и принцип действия

Трансформаторы напряжения предназначены для преобразования энергии источника напряжения в напряжение с нужным нам значением (амплитудой). Нужно заметить, что такие трансформаторы работают только с переменным напряжением и его частота остается неизменной.

Для чего нужен трансформатор напряжения?

Трансформаторы напряжения, в силу своей универсальности, необходимы в блоках питания, устройствах обработки сигналов, передающих устройствах, аппаратах передачи электроэнергии и во многом другом оборудовании.

По коэффициенту трансформации эти устройства могут делиться на 3 типа:

  1. трансформатор напряжения понижающий – на выходе устройства напряжение ниже входного (n>1), например, применяется в блоках питания;
  2. повышающий трансформатор – на выходе устройства напряжение выше, чем напряжение на входе (n Как работает трансформатор напряжения?

После того, как в первичной обмотке появится переменное напряжение U1, в магнитопроводе возникает переменный магнитный поток Ф, который возбуждает напряжение во вторичной обмотке U2. Это наиболее простое и краткое описание принципа работы трансформатора напряжения.

Самым главным параметром трансформаторов является «коэффициент трансформации» и обозначается латинской «n». Он вычисляется делением напряжение в первичной обмотке на напряжение во вторичной обмотке или количества витков в первой катушки на количество витков во второй катушке.

Этот коэффициент позволяет рассчитать необходимые параметры вашего трансформатора для выбранного устройства. Например, если первичная обмотка имеет 2000 витков, а вторичная -100 витков, то n=20. При напряжении сети 240 вольт, на выходе устройства должно быть 12 вольт. Так же, можно определить количество витков при заданных, входном и выходном, напряжениях.

Чем отличается трансформатор тока от трансформатора напряжения?

По определению эти устройства предназначены для работы с разными электрическими величинами, как основными и соответственно, схемы включения будут различными. Например, трансформатор тока питается от источника тока и не работает, даже может выйти из строя, если его обмотки не нагружены и через них не идет электрический ток. Трансформатор напряжения питаются от источников напряжения и, наоборот, не может долго работать в режиме с большими токовыми нагрузками.

Измерительные трансформаторы напряжения и тока

При эксплуатации оборудования с высокими рабочими напряжениями и большими токами потребления встает вопрос их измерения и контроля. Здесь на помощь приходят измерительные трансформаторы. Они обеспечивают гальваническую развязку измерительного оборудования от цепей с повышенной опасностью и снижение измеряемой величины до уровня, необходимого для замеров.

Дополнительная информация

Прежде чем покупать трансформатор напряжение, нужно проанализировать все требования, выдвигаемые к устройству. Необходимо учитывать не только рабочие напряжения, но и токи нагрузки при использовании трансформатора в различных приборах.

Трансформаторы напряжения можно изготовить самому, но если вам нужен простой бытовой трансформатор с напряжением на 220 вольт и понижением до 12 вольт, то лучше его приобрести. Сколько стоят трансформаторы напряжения можно узнать на любом интернет-сайте, как правило, на бытовые понижающие трансформаторы напряжения цены не очень высоки.

Зачем нужен трансформатор |

Трансформатор — это прибор для повышения или понижения напряжения в электрической сети.

Транспортировать электричество по проводам на большие расстояния удобнее под высоким напряжением (так уменьшаются непроизводительные потери), а большинство бытовых и некоторая часть промышленных электроприборов может работать лишь с низким напряжением. Трансформаторы решают эту проблему, можно до входа в них подавать высокое напряжение тока, а на выходе получать требуемую величину.

в избранное ссылка отблагодарить

Для измерения токов в силовых цепях переменного напряжения применяют трансформаторы тока. Они применяются как в цепях до 1000 В так и выше 1000 В. Они имеют стандартные токи вторичной цепи – 1 А или 5 А и измерительные приборы и реле выполняют на этот ток. Вторичная обмотка трансформатора обязательно заземляется, чтоб в случае пробоя изоляции измерительные устройства не оказались под напряжением первичной цепи.

Схема такого трансформатора показана ниже:

Главной особенностью таких устройств является то, что ток, протекающий в первичной цепи абсолютно независим от режимов работы вторичной цепи. Во вторичной цепи трансформатора предохранитель не ставят, так как обрыв вторичной цепи трансформатора тока – это аварийный режим работы. Почему так мы рассмотрим в следующих статьях.

Основные параметры трансформаторов тока

Номинальное напряжение

Это напряжение линейное сети, в которой должен работать трансформатор. Именно это напряжение будет определять изоляцию между обмотками, одна из которых будет находится под высоким потенциалом, а вторая заземлена.

Номинальные токи

Токи, при которых устройство может работать в длительном режиме не перегреваясь. Как правило, такие трансформаторы имеют большой запас по нагреву и могут работать нормально с перегрузкой в 20%.

Коэффициент трансформации

Отношение первичного и вторичного тока определяемый формулой:

Коэффициент трансформации действительный будет иметь отличия от номинального ввиду потерь в трансформаторе.

Токовая погрешность

В процентах имеет вид:

Где I2 – вторичный, I1 ‘ — первичный приведенный токи.

Угловая погрешность

В реальном трансформаторе первичная составляющая по фазе сдвинута от вторичной на угол отличный от 180 0. Для отсчета угловой погрешности вектор вторичной составляющей поворачивают на 180 0. Угол между вектором первичной составляющей и этим вектором носит название угловой погрешности. Если перевернутый вектор вторичной составляющей опережает первичную – то погрешность будет положительной, если отстает – отрицательной. Измеряется такой вид погрешности в минутах.

Соответственно трансформаторы тока имеют свой класс точности согласно ГОСТ – 0,2;0,5;1;3;10. Класс точности говорит о допустимой погрешности в процентах Z2 = Z2н.

Полная погрешность

Определяется в процентах %, и имеет формулу:

Где: I1 – действующее первичное значение, i1, i2 – мгновенные значения первичных и вторичных токов, Т – период частоты напряжения переменного.

Номинальная нагрузка

Нагрузка, определяемая в Омах, при которой трансформатор будет работать в пределах своего класса точности и с cosφ2н =0,8. Иногда могут применять понятие номинальной мощности Р:

Поскольку значение I2н строго нормировано, то мощность трансформатора будет зависеть только от нагрузки Z2н .

Номинальная предельная кратность

Кратность первичного тока к значению его номинальному, при котором погрешность его может достигать примерно 10%. При этом нагрузка и ее коэффициенты мощности должны быть номинальными.

Максимальная кратность вторичного тока

Отношение максимального вторичного тока, к номинальному его значению при действующей вторичной нагрузке равной номинальной. Максимальная кратность определяется насыщением магнитопровода, это когда при дальнейшем увеличении первичного тока, вторичный остается неизменным.

Электромагнитная индукция открыта давно, но перепады электрического напряжения периодически случаются. Это негативно сказывается на сроке службы электроприборов и электрооборудования. Довольно часто случается выход из строя качественного электрооборудования, из-за перебоев электроэнергии. Чтобы избавиться от нежелательных материальных затрат на покупку нового оборудования, необходимо приобрести трансформатор напряжения.

Трансформаторы напряжения используются для выравнивания напряжения электрического тока. Могут быть транформаторы напряжения понижающими и повышающими. Понижающие трансформаторы снижают номинал входящего напряжения, а повышающие трансформаторы увеличивают электрическое напряжение. Также трансформаторы напряжения делят на однофазные и трехфазные. Однофазные трансформаторы применяются в бытовых целях, а трехфазные трансформаторы применяются на предприятиях промышленности и сельского хозяйства, где используют электроприводные станки и инструменты.

Задача трансформаторов напряжения предохранить и защитить электроприборы от перепадов в сети. Трансформаторные подстанции устанавливаются для строек, офисов, производственных помещении, и отвечают за распределение электричества по всему сооружению или нужной части. Трансформаторные подстанции можно установить в здании или снаружи. Корпус подстанций всегда выполнен из пожароустойчивых материалов, а механизмы многократно тестируются на предприятии, которое выпускает трансформаторные подстанции.

Для обеспечения продолжительного срока эксплуатации дорогостоящих электроинструментов и оборудования, на предприятиях применяют промышленные трехфазные стабилизаторы. Для обеспечения защиты бытовых электроприборов от перепадов напряжения в сети, в загородных и частных домах используют бытовые однофазные стабилизаторы. Кроме защиты бытовой техники, стабилизаторы электрического напряжения могут защитить от воспламенения проводки. Возгорание проводки также происходит из-за скачков напряжении или перегрузки электросети.

Стабилизаторы электрического напряжения недорогие и просты в использовании, поэтому они получили широкое распространение на предприятиях и в частных домах. Современные стабилизаторы напряжения еще при сборке на заводе подвергаются нескольким этапам проверки. Обязательно стабилизаторы тестируют на устойчивость к высоким температурам.

Дата публикации: 28.02.2012

Читайте также:

Для каких же целей необходим трансформатор тока, каким образом он функционирует, и отчего периодически без трансформаторов тока никак не обойтись при организации участка учета электроэнергии я поведаю вам в данной статье.

Трансформатор тока используется с целью преобразования больших значений переменного тока до небольших и значит безопасных значений, что пригодны для измерения.

Равно как и любой другой трансформатор, этот складывается традиционно из пары обмоток: первичной с вторичной.

Цифрой 1 обозначена первичная обмотка; цифрой 2 обозначен магнитопровод; цифрой 3 обозначена вторичная обмотка.

Порой трансформаторы тока обладают несколькими вторичными обмотками, это может иметь отношение по большей части к высоковольтным трансформаторам тока на напряжение 6-10 КилоВольт или выше в промышленной электронике. В таком случае к одной обмотке подсоединяется оборудование для учета, а к остальным – релейная защита или же какие-либо измерительные приборы. Выводы у первичной обмотки отмечаются как Л1 и Л2 (от слова «линия»), а у вторичной как И1 и И2 (от слова «измерение»).

Трансформаторы тока случаются быть еще и шинного выполнения. В таковом случае в его корпусе есть отверстие, через которое проходит силовая шина.Используются трансформаторы тока также и для замера размерности тока на присоединениях, к примеру, на ячейках РУ-0,4 кВ трансформаторной подстанции. Тогда к вторичной обмотке подключают амперметр.© RCE.SU

Написать комментарий

Следуйте за мной на Twitter!

RCE.SU рекомендует!

QR-код и поделиться

Свежие записи

© 2010—2017, RCE.SU — sitemap

  • При копировании материала с данного сайта обратная ссылка на источник обязательна.Весь материал опубликован лишь в образовательных целях.Работает на WP.

Трансформаторы позволяют уменьшать или увеличивать напряжение (обычно переменное). В большинстве случаев трансформатор состоит из двух обмоток – катушек из изолированного провода, размещенных на металлическом основании сердечнике).

Сердечник делают из специального трансформаторного железа. Обмотка, которая включается в питающую сеть, называется первичной, обмотка, к которой будет подключаться нагрузка, называется вторичной. Вторичная обмотка может быть не одна, главное, чтобы они уместились на сердечнике. Если в первичной обмотке больше витков, чем во вторичной, трансформатор понижающий (пропорционально соотношению числа витков), если в первичнойобмотке меньше витков, чем во вторичной, трансформатор повышающий.

Например, если первичная обмотка имеет 1000 витков, а вторичная 100 витков, то число витков вторичной обмотки в 10 раз меньше. При напряжении сети 220В выходное напряжение прибора будет равно: 220В/10=22В. Трансформатор с 1000 витков на первичной обмотке и с 3500 на вторичной при включении в сеть 220В выдаст напряжение 770В. Но в данном случае превысить мощность первичной обмотки не получится, поэтому, увеличив напряжение во вторичной цепи трансформатора, придется уменьшить силу тока.

W1,W2 – число витков в первичной и вторичной обмотках

U1/U2=W1/W2=k – коэффициент трансформации, соотношение напряжения и числа витков в первичной и вторичной обмотках

Если W1>W2 – понижающий трансформатор

Добавить комментарий Отменить ответ

© Все права защищены 2017 Копирование разрешено с использованием активной ссылки на сайт http://www.electricdom.ru

Для чего нужны трансформаторы напряжения?

Силовые трансформаторы применяются для преобразования напряжения электрического тока в наиболее оптимальное значение для работы того или иного электрооборудования. Силовые трансформаторы могут быть понижающими и повышающими, в первом случае, они понижают номинал входящего напряжения, а во втором, соответственно, повышают электрическое напряжение. Также трансформаторы могут быть однофазными и трехфазными. Однофазные чаще всего используются в бытовых целях, в то время как трехфазные широко распространены на предприятиях различных отраслей промышленности и сельского хозяйства, где применяются электроприводные приборы, оборудование, станки, инструменты.

Трансформаторы предохраняют и защищают электрооборудование от скачков в сети, коротких замыканий и большинства аварийных ситуаций, периодически возникающих в электросети. Для строительных объектов, жилых, офисных, производственных зданий дополнительно устанавливаются трансформаторные подстанции, отвечающие за распределение электроэнергии по всему зданию или какому-то его отсеку. Они могут находиться либо внутри здания, либо за его пределами, но всегда корпус таких подстанций изготавливается из пожароустойчивых материалов, а механизмы проходят не одно тестирование на предприятии-изготовителе.

Чтобы обеспечить продолжительную эксплуатацию дорогостоящих электроинструментов, электрооборудования, на предприятии используют стабилизаторы трехфазные промышленные, в загородных и частных постройках применяются стабилизаторы однофазные бытовые. Кроме всего прочего, применение стабилизаторов электрического напряжения может защитить от возгораний, связанных с перегрузкой электросети. Они доступны по цене и удобны в использовании, именно поэтому рекомендуется устанавливать их как на предприятии, так и дома, и вообще везде, где есть электроприборы и оборудование. Современные стабилизаторы напряжения при сборе на заводе-производителе проходят несколько этапов проверки, среди которых есть тестирование устойчивости стабилизатора к высоким температурам.

Оснащение предприятия трансформаторами и электромеханическими стабилизаторами переменного напряжения так же важно, как и обеспечение различными инструментами. К тому же, дрель, лебедка электрическая, дисковая пила и другие электроинструменты, вероятнее всего, намного дольше прослужат, если будут защищены от перепадов напряжения в сети стабилизаторами тока.

Повышающий трансформатор напряжения для дома — больше минусов, чем плюсов.

Главная › Решения › Статьи › Повышающий трансформатор для дачи или частного дома

Преобразование напряжения присутствует повсеместно в любой области нашей жизни и деятельности. Самые яркие и понятные примеры: зарядные устройства для аккумуляторов, блоки питания, инверторы для автономного электроснабжения и т.д. Есть много устройств, решающих эту задачу тем или иным способом, одно из них — это трансформатор напряжения. Рассмотрим его немного подробнее, не погружаясь в излишние сложности.

Трансформатор напряжения

Все обмотки намотаны на общем сердечнике (магнитопроводе). Если число витков у вторичной обмотки больше, чем у первичной, то это повышающий трансформатор, если меньше — понижающий.

Трансформатор напряжения

Мощность трансформатора напряжения зависит от сечения проводов обмоток, а габариты и вес — от типа сердечника и материала проводов (медь или технический алюминий). По исполнению он может быть одно- и трёхфазным. Самым компактным и лёгким является автотрансформатор, в котором всего одна обмотка.

Повышающий трансформатор

Первая мысль, которая приходит на ум, когда напряжение в сети всё чаще и чаще становится низким, поставить повышающий трансформатор. На первый взгляд кажется, что это — простое и отличное решение, и теперь, наконец-то, будет нормальное напряжение, яркое освещение и стабильно работающие электроприборы.

Но не всё так просто в сказочном королевстве, и прежде чем купить повышающий трансформатор напряжения, цена на который уж очень привлекательна, задумайтесь об одной особенности его работы: он имеет постоянный коэффициент повышения напряжения (коэффициент трансформации). Рассмотрим это на примере.

Повышающий трансформатор

Предположим, что у вас сетевое напряжение порядка 170 вольт. Чтобы повысить его до 220, нужен трансформатор с коэффициентом трансформации 1.29 (220/170). Вроде бы всё хорошо и логично получается, за исключением одного: если напряжение в сети станет нормальным 220 вольт, то на выходе трансформатора будет уже очень высокое напряжение 285 вольт (220*1.29)! Не все электрические приборы способны выдержать такое перенапряжение в течение даже небольшого времени. Так и до пожара недалеко!

Как вариант, можно приобрести регулируемый автотрансформатор, т.н. ЛАТР, в котором предусмотрен ручной регулятор выходного напряжения. Но и он не будет являться надёжным решением, т.к. придётся постоянно контролировать значение выходного напряжения по индикатору и корректировать его вручную, особенно во время максимальной нагрузки электросети со стороны соседей. Если вовремя этого не делать, то при первом же скачке в электросети напряжение на выходе ЛАТРа тоже резко повысится, и подключенные электроприборы вполне могут перегореть.

Поэтому повышающие трансформаторы напряжения применимы лишь тогда, когда в сети ВСЕГДА существенно меньше 220 вольт, а такого практически никогда и не бывает.

Трансформатор напряжения – это один из видов трансформаторов, который еще называют измерительным, предназначеннный для отделения первичных цепей высокого и сверх высокого напряжений и цепей измерений, РЗ и А. Также их используют для понижения высоких напряжений (110, 10 и 6 кВ) до стандартных нормируемых величин напряжений вторичных обмоток – 100 либо 100/√3.

Помимо этого, применение трансформаторов напряжение в электроустановках позволяет изолировать маломощные низковольтные измерительные приборы и устройства, что удешевляет стоимость и позволяет использовать более простое оборудование, а также обеспечивает безопасность обслуживания электроустановок.

Трансформаторы напряжения нашли широкое применение в силовых электроустановках высокого напряжения

От точности их работы зависит правильность коммерческого учета электроэнергии, селективность действия устройств РЗ и противоаварийной автоматики, также они служат для синхронизации и питания автоматики релейной защиты ЛЭП от коротких замыканий, и др.

Такие трансформаторы оснащают разъемами для подключения: первичная обмотка присоединяется к цепям силового напряжения, а ко вторичной могут подключены — реле, обмотки вольтметра или ваттметра и пр. приборы. Принцип действия у них аналогичен силовому трансформатору: трансформирование напряжения в измерительном трансформаторе производится переменным магнитным полем.

Интересное видео о работе и принципе устройста трансформаторов тока смотрите ниже:

Потери намагничивания обуславливают некоторую погрешность в классах точности.

  • конструкцией магнитопровода;
  • проницаемостью стали;
  • коэффициентом мощности, т.е. зависит от вторичной нагрузки.

Конструкцией предусматривается компенсация погрешности по напряжению благодаря уменьшению количества витков первичной обмотки, устранению угловой погрешности с помощью компенсирующих обмоток. Простейшая схема включения трансформатора напряжения

Классификация трансформаторов напряжения

  1. По количеству фаз:
  2. однофазные;
  3. трехфазные.
  4. По числу обмоток:
  5. 2-х-обмоточные;
  6. 3-х-обмоточные.
  7. По способу действия системы охлаждения:
  8. электрические устройства с масляным охлаждением;
  9. электрические устройства с воздушной системой охлаждения ( с литой изоляцией либо сухие).
  10. По способу установки и размещения:
  11. для наружной установки;
  12. для внутренней;
  13. для комплектных РУ.
  14. По классу точности: по нормируемым величинам погрешностей.

Виды трансформаторов напряжения

Рассмотрим несколько трансфомраторов напряжения разных производителей:

Трансформатор напряжения ЗНОЛ-НТЗ-35-IV-11

Производиель — Невский трансформаторный завод «Волхов».

Назначение и область применение ЗНОЛ-НТЗ

Трансформаторы предназначены для наружной установки в открытых распределительных устройствах (ОРУ). Трансформаторы обеспечивают передачу сигнала измерительной информации измерительным приборам и устройствам защиты и управления, предназначены для использования в цепях коммерческого учета электроэнергии в электрических установках переменного тока на класс напряжения 35 кВ. Трансформаторы выполнены в виде опорной конструкции.

Корпус трансформаторов выполнен из компаунда на основе гидрофобной циклоалифатической смолы «Huntsman», который одновременно является основной изоляцией и обеспечивает защиту обмоток от механических и климатических воздействий.Рабочее положение трансформаторов в пространстве — вертикальное, высоковольтными выводами вверх.

Рисунок — Габаритные размеры трансформатора

Рисунок — схемы подключения обмоток трансформаторов

Характеристики:

  1. Класс напряжения по ГОСТ 1516.3, кВ — 27 35 27
  2. Наибольшее рабочее напряжение, кВ — 30 40,5 40,5
  3. Номинальное напряжение первичной обмотки, кВ — 15,6 20,2 27,5
  4. Номинальное напряжение основной вторичной обмотки, В — 57,7 100
  5. Номинальное напряжение дополнительной вторичной обмотки, В — 100/3, 100 127
  6. Номинальные классы точности основной вторичной обмотки — 0,2; 0,5; 1; 3

Ещё одно интересное видео о работе трансформаторов тока:

Работа обычного трансформатора тока базируется на физическом явлении электромагнитной индукции. Это значит, что при подаче напряжения на первичную обмотку, в её витках будет проходить переменный ток, образующий впоследствии появление переменного магнитного потока. Появившийся магнитный поток проходит по сердечнику и пронизывает витки всех обмоток трансформатора, таким образом, индуцируя в них электродвижущие силы (э.д.с.). В случае закорачивания вторичной обмотки или же при включении нагрузки в её цепь, под воздействием э.д.с. в витках обмотки начнёт протекать вторичный ток.

Назначение трансформаторов

Общее назначение трансформаторов тока – преобразование (снижение) большой величины переменного тока до таких значений, которые будут удобны и безопасны для измерения.

Трансформаторы тока позволяют безопасно измерять большие электрические нагрузки в сетях переменного тока. Это становится возможным благодаря изолированию первичной обмотки и вторичной обмотки друг от друга.

При изготовлении к трансформаторам тока предъявляются строгие требования по качеству изоляции и по точности измерений электрических нагрузок.

Конструкция трансформатора тока

Трансформатор тока – это устройство, основой которого является сердечник, шихтованный из особой трансформаторной стали. На сердечник (магнитопровод) наматываются витки одной, двух или даже нескольких вторичных обмоток, электрически изолированных друг от друга, а также и от сердечника.

Что касается первичной обмотки, то она может представлять собой катушку, также намотанную на сердечник измерительного трансформатора. Однако чаще всего первичная обмотка представляет собой алюминиевую или медную шину (пластину). Не менее часто в трансформаторе тока вообще отсутствует первичная обмотка как таковая. В этом случае функцию первичной обмотки выполняет силовой проводник, проходящий через кольцо трансформатора тока. Это может быть отдельная жила электрического кабеля.

Вся конструкция трансформатора тока помещается в корпус для защиты от механических повреждений. 

Коэффициент трансформации

Основной технической характеристикой каждого трансформатора тока является номинальный коэффициент трансформации. Его значение указывается на специальной табличке (шильдике) в виде отношения номинального значения первичного тока к номинальному значению вторичного тока.

Например, указанное значение 400/5 означает, что при первичной нагрузке в 400А, во вторичной цепи должен протекать ток в 5А и, следовательно, коэффициент трансформации будет равен 80. Если на шильдике указано значение 50/1, то коэффициент трансформации будет равен 50.

Практически у каждого трансформатора тока есть определённая погрешность. В зависимости от её величины каждому трансформатору тока присваивается свой класс точности.  

Классификация трансформаторов

Существует несколько признаков, по которым трансформаторы тока делятся.

По своему назначению они бывают измерительными, защитными, а также промежуточными и лабораторными.

  • Измерительные выполняют функцию измерения. К ним подключаются приборы, такие как амперметр или приборы учёта (счётчики электрической энергии).
  • Защитные трансформаторы тока выполняют функцию электрической защиты совместно с устройствами защиты, поэтому к ним подключаются устройства, такие как реле тока или современные цифровые устройства высоковольтной защиты.
  • Промежуточные трансформаторы тока применяют в токовых цепях релейной защиты.
  • Лабораторные устройства обладают очень высокой степенью точности измерений. Также у них может быть несколько разных коэффициентов трансформации.

По виду установки трансформаторы тока бывают наружными и внутренними, а также встроенными внутрь электрооборудования (внутри высоковольтных выключателей, внутри питающих силовых трансформаторов и т.д.). Кроме того трансформаторы тока бывают накладными и переносными. Переносные трансформаторы используют для измерений токовой нагрузки в лабораторных условиях.

По исполнению первичной обмотки бывают одновитковые, многовитковые и шинные трансформаторы тока. По количеству ступеней трансформации – одно- и двухступенчатые.

По напряжению трансформаторы тока делятся на две группы – устройства с напряжением до 1000В и устройства с напряжением выше 1000В.

Кроме обычных измерительных трансформаторов тока, существуют и специальные, такие как трансформаторы тока нулевой последовательности.

Трансформаторы тока — описание, принципы работы, схемы

В числе задач, которые решает электротехника – проведение профессиональных измерений при больших значениях величин. В качестве вспомогательного оборудования при проведении «исследований» выступает трансформатор тока. Основными элементами прибора выступают его обмотки. Для производства «измерений» осуществляется последовательное подключение первичной обмотки к сети переменного (исследуемого) тока. При этом вторичный контур прибора замыкается на контрольно-измерительную аппаратуру. В числе ведущих характеристик трансформатора высокая точность, которая достигается постоянным пропорциональным соотношением значений тока между обмотками. В целях исследований могут применяться прибора с большим количеством обмоток.

Главным отличием прибора для измерения токов от аналогичных устройств мощности или напряжения является использование нескольких витков. Первичная обмотка изготавливается в виде катушки или плоского, установленных на сердечник. Есть и другие варианты исполнения, например, в виде шины, расположенной на центральном отверстии. В нашем случае применяются трансформаторы тока Т-0,66 и ТШП.

Особенности вспомогательных приборов

Компоновка первичной обмотки трансформатора обычно не имеет более одного витка. Такое расположение позволяет подключать прибор в последовательную цепь. Вторичная же обмотка выполняется с большим количеством витков, посаженных на многослойный сердечник, что обеспечивает низкую плотность магнитного поля. В этой части трансформатора будет происходить короткое замыкание (при подаче на амперметр), либо ток будет подаваться на резистивную нагрузку. Во втором случае происходит эффект насыщения сердечника с одновременным пробоем напряжения до отказа.

Вне зависимости от подаваемого на первичную обмотку тока, значение на вторичном контуре будет равняться 1 или 5 Ампер. В отличие от последовательного прибора, на трансформаторе напряжения зависимость входящего и выходного значений сохраняется.

Типы вспомогательных приборов, используемых в промышленных целях:

  1. Обмоточный трансформатор. Первичная обмотка устройства имеет постоянное последовательное соединение с проводником. На этом участке цепи протекает замеренный ток. Вторичная обмотка выдает электрическую величину, значение которой будет зависеть от количества витков.
  2. Тороидальный трансформатор. Такие устройства не имеют первичной обмотки. Для изготовления приборов используется рулонная сталь. Ток проходит через специальное окно практически без потерь, при этом наблюдается высокая индукция насыщения. Сам сердечник может быть выполнен в раздельном виде, что позволяет отключать его без разрыва цепи. В числе преимуществ тороидального трансформатора меньшие вес, объем и уровень шума, экономия энергии и простой монтаж. Среди недостатков отмечаются более высокая стоимость, отсутствие магнитного зазора и повышенная чувствительность к сетевому напряжению.
  3. Стержневой трансформатор. В качестве первичной обмотки используется подключаемый кабель или шина основной цепи. Элементы фиксируются на жесткой сцепке, подключаются только при выполнении измерений.

Сухой силовой трансформатор обеспечивает снижение больших значений тока до нормативных 1 или 5 Ампер. При таких условиях может работать контрольно-измерительная аппаратура или управляющая автоматика. Таким образом проявляется защитная функция приборов, в паре с которыми могут подключаться к высоковольтным линиям передач защитные реле, магнитные выключатели, измерители мощности или МСВ (модульные автоматические расцепители). Также устройства используются при оборудовании комплектных трансформаторных подстанций (КТП).

Конструктивные особенности

На практике трансформаторы тока не используются в качестве одиночной компоненты. Включаются в цепь как вспомогательные приборы. Примером такой связки служит согласованная пара трансформатора и амперметра. При этом под различные типы контрольно-измерительной аппаратуры подбирается подходящий тип устройства. В случае с трансформатором осуществляется калибровка на предмет установления пропорциональной зависимости между первичной и вторичной обмотками.

В технических характеристиках вспомогательных приборов чаще можно найти стандартное значение вторичной мощности 5 А. Соотношение на первичной и вторичной обмотках при этом устанавливается как 100/5. Расшифровка пропорции означает, что входящий ток больше выходного в 20 раз. Для соотношения 500/5 будет применяться соответственно стократное превышение на первичной обмотке.


Учитывая стандартные параметры трансформаторов и их возможности, появляется возможность регулирования значений выходного тока за счет увеличения количества вторичных обмоток. В этом случае используется обратная пропорциональность между количеством витков между двумя контурами устройства. Исходя из этого подтверждаются два уравнения электрической цепи:

  1. Соотношение витков T.R.=N=Np/Ns=Is/Ip.
  2. Для вычисления выходного тока (на вторичной обмотке) Is=Ip*Np/Ns.

Коэффициент тока как параметр трансформатора устанавливает соотношение для витков в обмотках. Если в первичном контуре может быть один или несколько оборотов проводника, то на втором их число может достигать нескольких сотен. При этом соотношения 100/5 и 20/1 не определяют аналогичные трансформаторы, поскольку входные токи будут разные. Что касается преобразования трансформаторов, это можно сделать за счет изменения проходов на входной обмотке. Так, для преобразования прибора 300/5А в меньший достаточно поменять (увеличить) число витков на первичном контуре. Наращивание числа витков позволит получить трансформатор с максимальными выходными параметрами.


Примеры расчетов

Назначением трансформатора стержневого типа с количеством витков 1 и 160 на первичной и вторичной обмотках соответственно будет использование в паре с амперметром 0.2 Ом. Измерительный прибор рассчитан на максимальный входной ток в 800 А. Для расчета выходных параметров будет использоваться формула:

Is=Ip*Np/Ns=800/160=5 A.

Напряжение на амперметре рассчитается следующим образом: vs=Is*Ra=5*0.2=1 V

Формула показывает, что при использовании силового трансформатора тока в паре с амперметром малого сопротивления падение напряжения будет незначительным. При условиях подачи максимального тока составит 1 В.

При удалении из связки измерительного прибора произойдёт размыкание вторичной обмотки. При таком условии трансформатор станет повышающим, поскольку на выходном сердечнике будет наблюдаться значительное увеличение намагничивающего потока. Для расчета возрастающего напряжения используется формула Vp*Ns/Np. К примеру, если трансформатор включен в цепь линии электропередач с расчетным напряжением 480 В, то на выходе значение будет 76.8 кВ. Указанное значение получится по формуле Vp*Ns/Np=480 В*160 витков первичной обмотки/1 проход первичного контура.


Исходя из этого использование трансформатора без нагрузки не допускается. Аналогично вспомогательные приборы для напряжения не могут включаться без короткого замыкания. Для того чтобы исключить поражение электрическим током, перед удалением измерительной аппаратуры следует закоротить вторичный контур.

Возвращаясь к расчетной формуле, растущее напряжение является только показателем высокого насыщения. Отсутствие сдерживающих факторов может привести к повреждению изоляционного слоя проводника и пробою цепи. В этом случае на выходе трансформатора возрастает риск поражения электрическим током.

Дополнительная классификация устройств

Промышленное назначение трансформаторов задается не только конструкцией первичной обмотки. Включение в цепь осуществляется по таким параметрам рабочих условий, принципу работы или типу установки:

  • Назначение приборов. Промежуточные, защитные или измерительные трансформаторы используются в паре с соответствующими устройствами. Назначение задает схему подключения, в том числе для проведения лабораторных испытаний, где важны коэффициенты трансформации;
  • Тип установки. Трансформаторы могут быть встраиваемыми, накладными или переносными. Тип установки внутренний или наружный учитывается при включении устройств в схему промышленного оборудования или специальных аппаратов. При монтаже также учитываются опорные или проходные способы;
  • При активной эксплуатации трансформаторов имеет значение тип изоляции. В технических характеристиках приборов встречаются описания конденсаторных, сухих, фарфоровых или бакелитных исполнений. Самый надежных вид изоляции – заливка компаундом;
  • Количество ступеней трансформации. Этот параметр определяет возможности приборов по корректировке значений входного тока. Существуют одноступенчатые или каскадных устройства.
Технические характеристики трансформаторов тока, определяющие практическое применение

Поскольку вспомогательные приборы используются в промышленных условиях, выбор устройств должен осуществляться профессионально, по ряду параметров. В их числе следующие:

  1. Номинальный ток. Это не максимальное значение цепи, а параметр, при котором будет сохраняться отказоустойчивость трансформатора. Запас перегрева обычно находится на уровне 20% от номинального тока.
  2. Коэффициент трансформации. Отличается от установленного значения номинального тока. Определяет соотношение между токами на входной (первичной) и выходной (вторичной) обмотках.
  3. Номинальное напряжение. Аналогично нормативному значению для тока задает нормальные для прибора условия работы. Номинальное напряжение определяет качество изоляции, способность к отказоустойчивости в режиме перегрузок.
  4. Токовая погрешность. Явление, возникающее под действием намагничивающего тока. Обозначает разницу между параметрами входного и выходного токов. Возрастает при увеличении намагничивания сердечника в трансформаторе.
  5. Нагрузка номинальная. Под этим параметром понимается значение в Ом, определяющее нормативные условия работы устройства. Нормированными остаются значение входного тока и класс точности.
  6. Номинальная предельная кратность. Соотношение тока первичного к току номинальному.
  7. Максимальное значение кратности для вторичного контура. Соотношение токов на выходной обмотке к номинальному току задает предельный уровень насыщения магнитопровода.

Трансформаторы тока остаются популярными приборами с широким спектром применения в электроэнергетике. Используются для измерений, защиты или в качестве промежуточных устройств корректировки цепи. Самый высокий класс точности применяется в лабораторных условиях.

принцип работы для измерения параметров электросетей

Трансформаторы тока (далее по тексту – ТТ) относятся к категории устройств, преобразующих параметры электромагнитных систем при помощи индуктивно связанных обмоток магнитопроводов. Принцип действия трансформатора тока, основанный на законе электромагнитной индукции, используется в ТТ при передаче и распределении электрической энергии, в развязках электрических цепей, при измерении параметров высоковольтных сетей и токов большой мощности. На рис. ниже показан трансформатор тока модели ТЛМ-10, используемый в системах управления и измерений электрических цепей с номинальным напряжением 10 кВ.

Трансформатор тока модели ТЛМ-10

Индуктивные связи в ТТ

Принцип работы трансформатора тока представляет собой техническую реализацию закона электромагнитной индукции Фарадея, согласно которому в замкнутом токопроводящем контуре при изменении магнитного потока возникает электродвижущая сила, называемая в современной электродинамике индуцированной ЭДС. Простейшим объяснением для «чайников», слабо представляющих, из чего состоит трансформатор, не знающих его устройство или что такое индуцированная ЭДС, и как она может влиять на работу сложнейших трансформаторных систем, послужит схема индуктивных связей трансформатора, приведенная ниже.

Дополнительная информация. Индуктивными связями называют связи между электрическими цепями посредством магнитных полей.

Схема индуктивных связей трансформатора

На схеме показаны три основных элемента трансформатора:

  • поз. 1 – магнитопровод, служащий для размещения токопроводящих контуров-обмоток;
  • поз. 2 – первичный контур, называемый первичной обмоткой, к которому подводят электроэнергию переменного тока;
  • поз. 3 – вторичный контур, называемый вторичной обмоткой. К нему подключается приемник электроэнергии.

При подаче на первичный контур переменного тока напряжением u1  через первичную обмотку начинает проходить переменный ток I1 , создающий магнитный поток Ф, изменяющийся по такой же синусоидальной гармонике. При этом в обмотке первичного контура индуцируется переменная ЭДС (электродвижущая сила) e1 . Контуры трансформатора находятся в индуктивной связи, поскольку через их обмотки проходит единый поток Ф. Соответственно, изменения магнитного поля в первичном контуре будут изменять магнитный поток, а он, в свою очередь, будет индуцировать во вторичном контуре электродвижущую силу e2 , изменяющуюся в той же гармонике. Под воздействием e2  во вторичном контуре возникает переменный ток I2. При замыкании вторичной обмотки на нагрузку ZН  создается вторичная цепь, которая может служить для применения в приемниках энергии, в выпрямителях, усилителях и других приборах с развязанными электрическими цепями.

По своей сути трансформатор является передатчиком энергии между проводящими контурами, преобразуя их электромагнитные характеристики (лат. transformare означает преобразовывать) в силу тока I , сопротивление R  и напряжение U. В соответствии со сложившейся терминологией проволочные или ленточные изолированные проводящие обмотки, намотанные на магнитопровод из ферромагнитных сталей, называют катушками, а сам магнитопровод – сердечником катушки.

Это важно! Передачу энергии путем создания ЭДС в контурах и трансформацию ее характеристик возможно осуществлять лишь для переменного тока. Постоянный ток также формирует магнитное поле, однако оно является постоянным и неизменяемым, тогда как ЭДС в обмотках катушек трансформатора образуется только при изменении окружающего магнитного поля.

На рис. ниже показана конструкция традиционного трансформатора, состоящего из двух катушек и сердечника, собранного из стальных пластин.

Конструкция традиционного трансформатора

Особенности трансформации энергии для ТТ

Для чего нужен трансформатор, в чем состоит его практическое предназначение? Зачем трансформаторные приборы присутствуют во всех электрических системах? На все вопросы ответ один – в практике эксплуатации электрических сетей трансформаторы выполняют важнейшую функцию изменения величины тока или напряжения, поданного от генератора переменного тока, для дальнейшего использования в промышленном электрооборудовании и бытовой технике. Данное преобразование называют масштабированием, поскольку сами трансформаторные приборы энергию не создают и не преобразовывают, а всего лишь увеличивают или уменьшают показатели системы переменного тока. Для количественной оценки изменения преобразованного параметра сети – тока или напряжения, введено понятие коэффициента трансформации K, показывающего, во сколько раз отличаются значения этого параметра на входе и выходе. Для напряжения коэффициент трансформации определяется по соотношению KU = U2 /U1, для тока – по формуле:

KI =I2 / I1 .

Если величины напряжения или тока на выходе превышают единицу (K>1), трансформатор называется повышающим. При К<1 трансформатор – понижающего типа. Для идеального трансформатора напряжения с неизменяющейся индуктивной связью между первичным и вторичным контурами коэффициент трансформации согласуется с количеством витков W обмоточного провода на катушках по прямой пропорциональной зависимости:

KU = W2 / W1  = U2 /U1

В этой формуле W2 и W1 указывают количество витков на катушках.

Если рассматривать трансформаторы тока, назначение и принцип действия этих приборов, то для них соблюдается пропорциональность первичного и вторичного тока:

I1 =I2 / KI   или   I2 = I1 * KI.

Функциональное назначение трансформаторов тока заключается в снижении вторичного тока до величины, гарантирующей безаварийную эксплуатацию электрооборудования и безопасность персонала, то есть канонический коэффициент трансформации по току всегда меньше единицы. Для расчета ТТ удобнее пользоваться номинальным коэффициентом трансформации, определяемым как отношение значения номинального I1 к номинальному I2 . В этом случае К больше единицы.

Величину номинального вторичного тока I2н указывают в паспорте каждого конкретного ТТ в качестве одного из параметров изделия. Значение I2н  составляет 1А или 5А. Для номинального первичного тока I1н  установлен стандартный числовой ряд значений от 1А до 40 000А.

Номинальный коэффициент трансформации ТТ определяют как отношение I1н  к I2н  и обозначают путем указания обоих параметров, например:

  • 150/5;
  • 1000/5 или
  • 600/1.

На рис. ниже показан ТТ типа Т-0,66 с коэффициентом трансформации 75/5 А.

ТТ типа Т-0,66

Особенности конструкции ТТ

Трансформаторы напряжения, по аналогии с ТТ, выполняют функцию изменения другого параметра электрической сети – напряжения. Однако, при сопоставлении, чем отличается трансформатор тока от трансформатора напряжения (далее – ТН), становится очевидным различное предназначение трансформаторов тока и напряжения:

  1. ТТ уменьшают величину тока до показателей, допускающих безопасное подключение измерительной аппаратуры или систем релейной защиты;
  2. Трансформаторы напряжения изменяют напряжение с целью подгонки определенной электрической системы под нужные стандарты. Изменяя параметры напряжения, установленные для универсальной электрической сети (например, трехфазные 220 и 380 В), с помощью ТН можно подключать любое промышленной оборудование и бытовую технику.

ТТ имеет существенное отличие от устройства ТН, поскольку заложенный в трансформатор тока принцип работы вносит свои особенности в конструкцию основных элементов ТТ и прибора в целом. К числу основных особенностей ТТ относят:

  • выполнение первичной обмотки просто в виде одиночной толстой шины с целью минимизации количества витков;
  • намотка провода вторичной обмотки на сердечник большой площади сечения;
  • ток во вторичном контуре ТТ равен 5А и реже 1А.

Измерительные ТТ и ТН

Трансформаторные устройства, регулируя величины напряжения и тока, обеспечивают стабильность энергетической системы. Кроме подачи электропитания требуемых параметров на приборы и оборудование, трансформаторы «помогают» проводить измерения параметров сети с большими значениями напряжения и тока для определения с высокой точностью их номинальных показателей. Назначение измерительных трансформаторов состоит в следующем:

  • отделение цепи измерительных устройств (амперметров, вольтметров, электросчетчиков и других приборов) или систем релейной защиты от сети с высоким напряжением или током;
  • преобразование высоковольтного напряжения или мощного тока до величин, удобных для измерений стандартными приборами;
  • получение максимально точного правильного результата измерений.

Измерительные трансформаторы тока и напряжения считаются вспомогательными приборами и используются совместно со средствами измерения и реле в сетях переменного тока. Если невозможно напрямую подключиться измерительными приборами в высоковольтную сеть, то здесь будет нужен трансформатор тока. Средства измерения подключаются к его вторичной обмотке и получают все необходимые данные по замеряемому параметру.

На рис. ниже показан измерительный трансформатор тока модели ТПЛ-СЭЩ 10 кВ номинальным напряжением 10 кВ, который предназначен для работы с номинальным первичным током  в диапазоне от 10 до 2000 А при номинальном вторичном токе в 5 А.

Измерительный трансформатор тока ТПЛ-СЭЩ 10 кВ

Область применения ТТ

Весь перечень прикладных задач, указывающий, для чего нужны трансформаторы тока, можно свести к двум основным направлениям:

  1. Измерение параметров сети с помощью доступных дешевых измерительных приборов, рассчитанных на малый ток (до 5 А) и низковольтное напряжение. Тем самым обеспечивается безопасное обслуживание измерительной аппаратуры;
  2. Контроль параметров электротока по всей цепи, в которой установлены ТТ. При достижении током предельного (аварийного) значения срабатывает аппаратура защиты, отключающая эксплуатируемое оборудование.

Это важно! Установка трансформаторов тока в контролируемых цепях позволяет концентрировать измерительную аппаратуру на специальных щитах или в составе пультов управления. Правильно выполненный монтаж трансформаторов тока дает возможность размещения измерительных приборов на безопасном удалении от коммутаций цепи и дистанционно управлять работой электрооборудования в автоматическом режиме.

Классы точности ТТ

Для ТТ определены пять классов точности, характеризующих в процентах допустимую погрешность по току при его номинальных значениях:

  • класс точности 0,2 ограничивает погрешность ТТ в пределах 0,2% и применим для трансформаторных устройств, используемых в лабораторных измерениях;
  • класс точности 0,5 допустим для ТТ, обслуживающих аппаратуру точной защиты и оборудование высокоточной наладки;
  • класс 1 – для цепей промышленного оборудования с подключением вольтметров, амперметров и устройств релейной защиты;
  • классы 3 и 10 – промышленные установки, релейные защиты.

Использование ТТ для локальных измерений в энергетических системах и в комплексе с современными системами измерений и контроля позволяет значительно повышать ресурс безаварийной эксплуатации промышленного электрооборудования и сложнейшей бытовой техники. Внедрение ТТ в автоматизированные системы управления электросетями позитивно влияет на снижение потерь электроэнергии в периоды ежедневных пиковых нагрузок и ставит барьеры для прямых хищений электрической энергии.

На рис. ниже показано подключение счетчика электроэнергии через трансформатор тока.

Подключение счетчика электроэнергии через трансформатор тока

Видео

Оцените статью:

Трансформаторы тока и напряжения



1 ВВЕДЕНИЕ

Трансформаторы тока и напряжения необходимы для преобразования больших токов и напряжения в более управляемые величины для измерения, защиты и контроль. В этом разделе описаны свойства трансформаторов тока. (ТТ) и трансформаторы напряжения (ТН) и как их указать для конкретных Приложения.

2 ТРАНСФОРМАТОР ТОКА

2.1 Введение

Трансформатор тока используется для преобразования величины первичного тока. с точки зрения его величины и фазы до вторичного значения, такого, что в нормальном условиях вторичное значение по существу пропорционально первичному значение.IEC 60044 (измерительные трансформаторы) распространяется на трансформаторы тока и напряжения, заменяя IEC 60185 (трансформаторы тока для измерения и защиты) и его предшественник IEC 185.

2.2 Классификация ТТ по защите

Защитные ТТ, в отличие от измерительных ТТ, могут потребоваться для работы на многих раз полный ток нагрузки. Линейность в этих условиях невелика. важность. Важно то, что насыщенность должна быть достаточно высокой. для управления током намагничивания и вторичным током при повреждении условия.

2.2.1 Классификация 5P или 10P

Несколько терминов используются в связи с трансформаторами тока, и они описаны ниже:

Номинальный первичный (или вторичный) ток: это значение, указанное на номинальном значении. пластина трансформатора тока, первичный или вторичный ток, при котором производительность трансформатора.

Номинальный коэффициент трансформации: Номинальный коэффициент трансформации — это соотношение от номинального первичного тока до номинального вторичного тока и не обязательно точно равно коэффициенту оборотов.

Ток намагничивания зависит от величины первичного напряжения. возраст, который, в свою очередь, зависит от величины и коэффициента мощности бора. ден. Возможна частичная компенсация тока намагничивания ошибка соотношения в конструкциях ТТ за счет небольшого уменьшения количества витков на вторичный. Однако для малой фазы подобная компенсация недоступна. ошибки.

Стандарты, которым соответствуют ТТ, могут не детализировать непрерывный рейтинг перегрузки.Поэтому разумно выбрать первичный текущий рейтинг. по крайней мере равно номиналу цепи. Класс точности 5P (P обозначает для защиты) обычно указывается для больших систем, в которых нескольких ступеней реле максимального тока с обратной независимой выдержкой времени (IDMTL) требуется защита. Также часто приемлем класс точности 10P. и, безусловно, подходит для тепловых реле перегрузки в цепях двигателя. Эти классы точности соответствуют суммарной погрешности 5% или 10% при номинальной погрешности. вторичная нагрузка подключена при всех токах до соответствующего первичного тока до номинального предельного коэффициента точности.

Общая ошибка — В установившемся режиме среднеквадратичное значение разница между мгновенными значениями первичного тока и фактический вторичный ток, умноженный на номинальный коэффициент трансформации.

Номинальная мощность при номинальном вторичном токе — Значение, указанное на номинальном значении. табличка полной мощности в ВА, на которую рассчитан трансформатор. питание вторичной цепи при номинальном вторичном токе.

Номинальная мощность ВА должна соответствовать реле и подключаемым устройствам. свинцовая нагрузка при номинальном вторичном токе ТТ.Если реле установлены на распределительное устройство рядом с трансформаторами тока, то свинцовым грузом часто можно пренебречь.

Лучше оставить запас на бремя, превышающее ожидаемое, но это должен быть включен в спецификацию для номинального предельного коэффициента точности.

Номинальный предельный коэффициент точности (RALF) — первичный ток, до которого ТТ должен поддерживать заданную точность с номинальной вторичной обмоткой. подключенная нагрузка, кратная номинальному первичному току.

В идеале ток RALF не должен быть меньше максимального тока повреждения. цепи, до которой требуется классификация реле IDMTL, и основываться на расчетах переходного реактивного сопротивления. Если коммутатор вероятно, в будущем появятся дополнительные ошибки в фидах, тогда это разумно указать RALF, соответствующий отключающей способности распределительного устройства. Номинальные выходы более 15 ВА и номинальные предельные значения точности выше чем 10 не рекомендуются для общих целей.Можно сделать компромисс между RALF и номинальной мощностью, но когда продукт превышает 150 CT становится неэкономичным при больших физических размерах. RALF из 25 — это экономическая максимальная цифра. Уменьшение RALF не всегда возможно и поэтому следует рассмотреть следующие меры:

_ Используйте максимально возможное соотношение ТТ.

_ Изучите реле с меньшей нагрузкой. У твердотельных реле есть нагрузки 0,5 ВА или меньше и не меняются при настройке ответвления.

_ При более низких уровнях напряжения системы (15 кВ и ниже) рассмотрите возможность использования предохранители в цепях с низким номиналом, но высоким уровнем неисправности.

Типовые реле электромагнитной защиты имеют нагрузку около 3 ВА. при установленном токе. Нагрузка увеличивается при минимальной настройке заглушки. (50% для типичного реле максимального тока). Поэтому принимаются меры предосторожности. в конструкциях реле защиты, чтобы гарантировать, что увеличение нагрузки не превышайте половину номинального значения при изменении настройки крана.2 кабеля будет иметь нагрузку около 0,74 Ом на жилу или 0,74 ВА при номинальном токе вторичной обмотки 1 А и 18,5 ВА для номинала 5 А.

Отсюда преимущество использования вторичных трансформаторов тока 1 А для подстанций с расстояния между реле и трансформаторами тока.

Типичная маркировка на защитном ТТ: 15 ВА, класс 5P 10, где 15 ВА — это выходная мощность ВА при номинальном вторичном токе, класс 5P означает это защитный (P) ТТ с суммарной погрешностью 5% при номинальной точности ограничить первичный ток, а 10 — номинальный предельный коэффициент точности (RALF) для КТ, т. е.3 номинальных нормальных тока.

2.2.2 Точка колена


РИС. 1 Типичная характеристика намагничивания.

В целях защиты могут быть определены технические характеристики трансформатора тока. с точки зрения «точки колена». Это напряжение, приложенное ко вторичной обмотке. клеммы ТТ с разомкнутыми всеми остальными обмотками, что, при увеличении на 10% вызывает увеличение возбуждающего тока на 50%. Типичная характеристика намагничивания ТТ показана на фиг.1. Старые стандарты (BS3938) соответствует техническим характеристикам таких трансформаторов тока класса X:

_ Номинальный первичный ток.

_ Передаточное число.

_ Номинальная ЭДС в точке перегиба.

_ Максимальный ток возбуждения при указанном проценте номинальной точки перегиба ЭДС.

_ максимальное сопротивление вторичной обмотки.

Кроме того, ТТ должен быть с низким реактивным сопротивлением и соотношением витков. ошибка не должна превышать 0.25%. Стержневые трансформаторы тока с бесшовными кольцевыми сердечниками и равномерно распределенные вторичные обмотки обеспечат незначительное вторичное реактивное сопротивление утечки обмотки и обычно удовлетворяет этому требованию по реактивному сопротивлению. Для трансформаторов тока класса X компенсация витков не допускается, и 400/1 класса X CT должен иметь ровно 400 витков. Такие тщательно контролируемые трансформаторы тока используются в схемах управляющего провода и сбалансированной дифференциальной защиты и производителя обычно обеспечивает кривую возбуждения на стадии проектирования, которая может быть позже подтверждено стандартными испытаниями и испытаниями на месте.Такие CT могут быть указаны для использования с реле IDMTL, но это необычно.

2.2.3 Прочие стандарты

Американские стандарты

обозначают трансформаторы тока с незначительным вторичным реактивным сопротивлением утечки. как класс C, и производительность может быть рассчитана аналогично устаревшие трансформаторы тока BS3938 класса X. ТТ класса T имеют некоторую утечку и Стандарты ANSI требуют проведения испытаний для определения характеристик реле.

В дополнение к классификации реактивного сопротивления утечки указаны трансформаторы тока. с допустимой нагрузкой в ​​Ом, эквивалентной 25, 50, 100 или 200 ВА для ТТ номиналом 5 А.Номинальное напряжение вторичной клеммы — это напряжение, Трансформатор будет обеспечивать стандартную нагрузку при 20-кратном номинальном значении вторичной обмотки. ток, не превышающий 10% коррекции соотношения. Это не совсем эквивалент к напряжению точки перегиба ТТ класса X, так как напряжение на клеммах будет меньшего значения из-за потерь в сопротивлении вторичной обмотки.

BS3938, упомянутый выше, оставался актуальным до 1999 года, поскольку он относился к к ТТ класса X. IEC 60044-1 и его европейский эквивалент EN 60044-1 (и национальный BSEN60044-1 Великобритании) относятся к классу PX и полностью заменяют класс X.Следовательно, возможный отказ от BS3938.

2.3 Измерительные ТТ

Для целей, не связанных с защитой, измерения трансформаторов тока должны выполняться очень точно. но только в нормальном диапазоне нагрузки, скажем, до 120% тока полной нагрузки.

Измерительные ТТ указаны в терминах:

Коэффициент

_,

_ номинальная вторичная нагрузка ВА,

_ класс точности.

Классы точности, признанные IEC 60044: 0,1, 0,2, 0,5 и 1.Точность классы 3 и 5 также доступны от производителей. Для каждого класса относительная погрешность и погрешность фазового угла должны быть в указанных пределах: 5%, 20%, 100% и 120% номинального тока. Измерительный трансформатор тока класса 0,2 означает, что при 100_120% от номинального тока погрешность процентного отношения будет 60,2; т.е. для трансформатор тока класса 0,2 с номинальным вторичным током 5 А фактическая вторичная ток будет 5 6 0,01 А. Также указана погрешность фазового сдвига. в стандарте IEC.Для специальных применений расширенный диапазон тока может быть указано до 200%. Выше этих диапазонов считается точность быть неважным, поскольку эти условия будут возникать только при ненормальных неисправности. Есть преимущество в том, что ТТ предназначен для насыщения в условиях неисправности, так что подключенное измерительное оборудование будет иметь более низкие требования к кратковременной термической стойкости. Лучше не используйте общие трансформаторы тока для питания как защитного, так и измерительного оборудования.Если, Для Например, доступен только один комплект защитных трансформаторов тока, тогда это хорошая практика отделить измерительные приборы от реле защиты с помощью средствами промежуточного трансформатора тока с насыщением или добавлением насыщаемых шунтирующих реакторов. Это имеет то преимущество, что защищает приборы и снижает общая нагрузка в условиях неисправности. Типовая маркировка на замере ТТ будет 15 ВА, класс 0,2 120%.

_ Выходная мощность ВА при номинальном вторичном токе составляет 15 ВА.

_ Погрешность в процентах составляет 60,2 при номинальном токе.

_ Расширенный номинальный ток составляет 120% от номинального вторичного тока.

2.4 Особенности проектирования и строительства

2.4.1 Общие

Существует ряд моментов, которые должен учитывать инженер-проектировщик энергосистемы. оцените что касается конструкции КТ. Наиболее важные из них описаны в следующие разделы.

2.4.2 Основные материалы

_ Нетекстурированная кремнистая сталь обычно является наименее дорогой.

_ Холоднокатаная кремнистая сталь с ориентированной зернистостью обеспечивает более высокое напряжение в точке перегиба и более низкий ток намагничивания.

_ Mumetal может использоваться для высокоточных измерительных трансформаторов тока с очень низким ток намагничивания и низкое напряжение в точке перегиба.

_ Для линейного выхода можно использовать специальные сердечники с воздушными зазорами.

2.4.3 Точка колена

Точка изгиба CT прямо пропорциональна поперечному сечению площадь ядра.Ток намагничивания ТТ при определенном напряжении прямо пропорциональна длине магнитопровода вокруг его средняя окружность.

2.4.4 Вторичная обмотка

Напряжение в точке перегиба прямо пропорционально количеству вторичных обороты, которые обычно определяются отношением витков. Высокое напряжение может появляются на клеммах разомкнутой вторичной обмотки трансформаторов тока. Поэтому переключение к схемам защиты должны быть добавлены контактные устройства, чтобы при реле выведены из эксплуатации (т.е.грамм. для обслуживания) связанных с ними вторичные клеммы ТТ автоматически замыкаются накоротко.

2.4.5 Условия использования

Конструкция ТТ основана на наилучшем компромиссе между выбором максимальное поперечное сечение жилы для максимального напряжения в точке перегиба и выбора максимальное сечение меди для вторичной обмотки для достижения наименьшее сопротивление обмотки.

2.4.6 Переходное поведение

Переход от установившегося тока к условиям тока повреждения сопровождается составляющей постоянного тока.Величина постоянной составляющей зависит от точки на волне, в которой возникает неисправность. Компонент постоянного тока затем будет затухать с экспоненциальной постоянной времени, пропорциональной отношению сопротивления индуктивности в цепи. Пока меняется составляющая постоянного тока однонаправленный поток создается в сердечнике ТТ в дополнение к переменному току. рабочий поток. Если схема защиты требует постоянного преобразования коэффициент без значительного насыщения при всех возможных неисправных условиях тогда постоянная времени постоянного тока должна быть учтена при выводе точки перегиба формула.

Некоторые схемы релейной защиты с высоким импедансом предназначены для правильной работы. в условиях насыщенного ТТ. Дистанционные реле будут работать больше медленно, если трансформаторы тока не предназначены для предотвращения переходного насыщения.

Дифференциальная защита с низким импедансом, защита управляющего провода и схемы сравнения фаз будут нестабильными и работать состояния замыкания в зоне, если ТТ допускают насыщение.

Некоторые типичные требования к точкам перегиба ТТ, все основаны на вторичных ТТ 5 А, для различных типов защиты подробно описаны ниже:

Схемы измерения импеданса расстояния

Схема сравнения фаз

Контрольный провод дифференциальной схемы

Реле максимального тока электромагнитное, схема

15 ВА 5П 20.(Обратите внимание, что номинальный предельный коэффициент точности (RALF) зависит от по максимальному уровню повреждения, коэффициенту ТТ и типу реле.) Полупроводниковая перегрузка по току схема реле

5 ВА 5П 20.

Схема высокоомного реле

… где…

Vkp = напряжение точки перегиба ТТ

Rct = сопротивление вторичной обмотки ТТ (75_)

I = трансформатор тока и реле, вторичный номинал (предполагается 5 А)

If = максимальный уровень симметричного повреждения, деленный на коэффициент ТТ (для расстояния реле защиты используйте Если в конце зоны 1, в противном случае используйте максимальное через уровень неисправности)

Rt 5 Сопротивление на фазу соединений и проводов ТТ.

2.5 Маркировка клемм

Клеммы ТТ должны быть помечены, как показано на схемах. на фиг. 2. Первичный ток течет от P1 к P2, и это обычно поставить клемму P1 как можно ближе к автоматическому выключателю. Вторичный ток течет от S1 к S2 через подключенные провода и нагрузку реле. Типичный кольцевые трансформаторы тока показаны на рис. 5.3 и 5.6 и пример маркировки клемм показан на фиг. 5. Проверка правильной полярности трансформаторов тока важна для схемы дифференциальной защиты и простой метод объяснены в разделе 19.


РИС. 2 маркировки клемм ТТ.


РИС. 3 Кольцо CT. Изоляция Область железа Первичная Вторичная

2.6 Технические характеристики

ТБЛ. 1 дает типичный формат для определения требований к ТТ на подстанции. поконтурная основа. Для трансформаторов тока открытой оконечной подстанции также потребуется детали изолятора (путь утечки, рога дугового разряда, стойкость к импульсам и т. д.) быть указанным (см. раздел 6).

ТБЛ. 1 Трансформаторы тока (согласно IEC60044-1)

ТРАНСФОРМАТОР НАПРЯЖЕНИЯ 3

3.1 Введение

IEC 60044 применяется как к электромагнитному (индуктивному), так и к конденсаторному типу. трансформаторы напряжения, заменяющие IEC 60186 и его предшественник IEC186.

В целях защиты требуется, чтобы ТН поддерживали заданную точность. ограничивает до 2% номинального напряжения.

_ Класс 3P может иметь ошибку напряжения 3% при номинальном напряжении 5% и напряжении 6% погрешность при 2% номинального напряжения.

_ Класс 6P может иметь ошибку напряжения 6% при номинальном напряжении 5% и напряжении 12% погрешность при 2% номинального напряжения.

3.2 Электромагнитные ТН

Они также называются индуктивными трансформаторами напряжения и в основном Принципиально аналогичен силовым трансформаторам, но с номинальной мощностью в ВА. а не кВА или МВА. Обычно используется этот тип трансформатора напряжения. до номинального напряжения системы 36 кВ. Конденсатор выше этого уровня напряжения ТН становятся рентабельными и используются все чаще. Точность зависит при контроле реактивного сопротивления утечки и сопротивления обмотки, которое определяет как ошибки фазы и напряжения меняются в зависимости от нагрузки.Проницаемость и ядро потери влияют на ток намагничивания и ошибки при малых нагрузках.

Следовательно, ТН электромагнитных измерений обычно работают при более низком магнитном потоке. плотности, чем силовые трансформаторы. Вывод остаточных напряжений для защиты от замыканий на землю с использованием третичных обмоток открытого треугольника и пяти конечность или три однофазных ТН описаны в разделе 10.

Обычно на стороне ВН электромагнитного ВН до 36 кВ, хотя некоторые коммунальные предприятия предпочитают обходиться без них. при напряжениях ниже 15 кВ, поскольку выход предохранителя более вероятен. чем отказ ТН в современном оборудовании при этих напряжениях.Дополнительно предохранители или автоматические выключатели (MCB) используются на вторичной стороне для класс с защитой от высокого напряжения и для предотвращения повреждения вторичной проводки неисправности.


РИС. 4 Устройство конденсаторного трансформатора напряжения. Реактор 12 кВ (Типовой) Промежуточное напряжение Фазное напряжение Электромагнитный трансформатор Линия электропередачи вариант несущей муфты Реле и т.д.

110 / v3 В (типичное значение)

===

ТБЛ. 2 трансформатора связи и конденсаторных трансформаторов напряжения

Производитель Тип Напряжение между фазой и землей (кВ) Общая емкость при 100 кГц (пФ) Выдерживаемая частота промышленной частоты в течение 1 мин (кВ) Выдерживаемость импульсов 1.2/50 мкс (кВ) Изолирующая среда Коэффициент диэлектрической мощности при кГц Выбрать частота для системы несущей линии электропередачи Вес (кг) Вариаторы Номинальная нагрузка на класс (VA) Температурный коэффициент соотношения на _ C Максимальные погрешности с коэффициентом первичного напряжения 5% (%) Фазовый угол (минуты) Промежуточное напряжение (кВ) Вторичное выходное напряжение и диапазон ответвлений электромагнитного трансформатора (В, 6В)

===

3.3 Конденсатор ТЦ

Конденсаторные трансформаторы напряжения (CVT) используют последовательную цепочку конденсаторов. для обеспечения делителя напряжения сети.Это наиболее распространенная форма трансформаторы напряжения на номинальное напряжение 72 кВ и выше. Компенсирующий устройство подключается между точкой отвода делителя и вторичной нагрузкой для минимизации ошибок фазы и напряжения. Вдобавок небольшой обычный Трансформатор напряжения используется для изоляции нагрузки от конденсаторной цепи. Ответвительные соединения добавляются к этому разделительному трансформатору, чтобы для компенсации производственных допусков в цепи конденсаторов и повысить общую точность готового блока вариатора.Трансформаторы связи также могут быть добавлены, чтобы позволить несущим частотам сигнализации линии электропередач накладываться на электрическую сеть. Показано типичное расположение на фиг. 4. В дополнение к ограничениям класса точности, описанным для электромагнитных трансформаторы CVT должны быть указаны, чтобы избежать производства перенапряжения из-за феррорезонансных эффектов при переходных нарушениях системы.


РИС. 5 шин распределительного щита LVAC и кольцевые трансформаторы тока. Обратите внимание на четко отображаемый Маркировка клемм ТТ P1, P2 и S1, S2.

3.4 Технические характеристики

Могут быть указаны конденсаторные трансформаторы напряжения и разделительные конденсаторы. в формате, указанном в TBL. 2 для оборудования с открытым выводом на номинальное напряжение 145 кВ.


РИС. 6 Трансформаторное кольцо нейтрали трансформатора с изолирующей опорой.


РИС. 7 Оптическая КТ высоковольтная установка (ABB).

4 БУДУЩИЕ ТЕНДЕНЦИИ

Совместно с разработкой полной автоматизации подстанции систем (см. раздел 10), будущие тенденции включают оптическую передачу данных к «оптическим» ТТ и ТН.Стандарт МЭК 61858 охватывает эту оптическую связь. со стороны процесса.

Оптическая установка CT HV с оптической связью с реле. изображенный на фиг. 7.

Трансформатор

— Energy Education

Рис. 1. Трансформатор, устанавливаемый на площадку для распределения электроэнергии. [1]

Трансформатор — это электрическое устройство, которое использует электромагнитную индукцию для передачи сигнала переменного тока от одной электрической цепи к другой, часто изменяя (или «преобразуя») напряжение и электрический ток.Трансформаторы не пропускают постоянный ток (DC) и могут использоваться для снятия постоянного напряжения (постоянного напряжения) из сигнала, сохраняя при этом изменяющуюся часть (напряжение переменного тока). В электрической сети трансформаторы играют ключевую роль в изменении напряжения, чтобы уменьшить потери энергии при передаче электроэнергии.

Трансформаторы изменяют напряжение электрического сигнала, выходящего из электростанции, обычно увеличивая (также называемое «повышением») напряжение. Трансформаторы также снижают («понижают») напряжение на подстанциях, а также в распределительных трансформаторах. [2] Трансформаторы также используются в составе устройств, как трансформаторы тока.

Как работают трансформаторы

Часто кажется удивительным, что трансформатор сохраняет общую мощность неизменной при повышении или понижении напряжения. Следует иметь в виду, что при повышении напряжения ток падает:

[математика] P = I_1 V_1 = I_2 V_2 [/ математика]

Трансформаторы используют электромагнитную индукцию для изменения напряжения и тока.Это изменение называется действием трансформатора и описывает, как трансформатор изменяет сигнал переменного тока с его первичной на вторичную составляющую (как в приведенном выше уравнении). Когда на первичную катушку подается сигнал переменного тока, изменяющийся ток вызывает изменение магнитного поля (увеличение или уменьшение). Это изменяющееся магнитное поле (и связанный с ним магнитный поток) будет проходить через вторичную катушку, индуцируя напряжение на вторичной катушке, тем самым эффективно связывая вход переменного тока от первичного ко вторичному компоненту трансформатора.Напряжение, приложенное к первичному компоненту, также будет присутствовать во вторичном компоненте.

Как упоминалось ранее, трансформаторы не пропускают вход постоянного тока. Это известно как изоляция постоянного тока. [2] Это связано с тем, что изменение тока не может быть вызвано постоянным током; Это означает, что нет изменяющегося магнитного поля, индуцирующего напряжение на вторичном компоненте.

Рисунок 1. Простой рабочий трансформатор. [3] Ток [math] I_p [/ math] поступает с напряжением [math] V_p [/ math].Ток проходит через [math] N_p [/ math] обмотки, создавая магнитный поток в железном сердечнике. Этот поток проходит через [math] N_s [/ math] витков провода на другом контуре. Это создает ток [math] I_s [/ math] и разность напряжений во второй цепи [math] V_s [/ math]. Электроэнергия ([математика] V \ умноженная на I [/ математика]) остается прежней.

Основным принципом, который позволяет трансформаторам изменять напряжение переменного тока, является прямая зависимость между соотношением витков провода в первичной обмотке и вторичной обмотке и отношением первичного напряжения к выходному напряжению.Отношение числа витков (или петель) первичной обмотки к числу витков вторичной обмотки известно как коэффициент витков . Соотношение витков устанавливает следующее соотношение с напряжением:

[математика] \ frac {N_p} {N_s} = \ frac {V_p} {V_s} = \ frac {I_s} {I_p} [/ math]
  • [math] N_p [/ math] = Количество витков в первичной катушке
  • [math] N_s [/ math] = Количество витков вторичной катушки
  • [math] V_p [/ math] = напряжение на первичной обмотке
  • [math] V_s [/ math] = Напряжение на вторичной обмотке
  • [math] I_p [/ math] = Ток через первичную обмотку
  • [math] I_s [/ math] = Ток через вторичную обмотку

Из этого уравнения, если количество витков в первичной обмотке больше, чем количество витков во вторичной обмотке ([math] N_p \ gt N_s [/ math]), то напряжение на вторичной обмотке будет на меньше, чем на первичной обмотке, на .Это известно как понижающий трансформатор, потому что он понижает или понижает напряжение. В таблице ниже показаны распространенные типы трансформаторов, используемых в электрической сети.

Тип трансформатора Напряжение Передаточное число Текущий Мощность
Понижение входное (первичное) напряжение> выходное (вторичное) напряжение [math] N [/ math] p > [math] N [/ math] s [math] I [/ math] p <[math] I [/ math] s [math] P [/ math] p = [math] P [/ math] s
Шаг вперед входное (первичное) напряжение <выходное (вторичное) напряжение [math] N [/ math] p <[math] N [/ math] s [math] I [/ math] p > [math] I [/ math] s [math] P [/ math] p = [math] P [/ math] s
Один к одному входное (первичное) напряжение = выходное (вторичное) напряжение [math] N [/ math] p = [math] N [/ math] s [math] I [/ math] p = [math] I [/ math] s [math] P [/ math] p = [math] P [/ math] s

Преобразователь «один к одному» будет иметь равных значения для всего и используется в основном для цель обеспечения изоляции постоянного тока.

Понижающий трансформатор будет иметь первичное напряжение выше, чем вторичное напряжение, но на более низкое значение первичного тока, чем его вторичный компонент.

В случае повышающего трансформатора , первичное напряжение будет ниже на , чем вторичное напряжение, что означает, что первичный ток на больше, чем вторичный компонент.

КПД

В идеальных условиях напряжение и ток изменяются с одинаковым коэффициентом для любого трансформатора, что объясняет, почему значение первичной мощности равно значению вторичной мощности для каждого случая в приведенной выше таблице.По мере того, как одно значение уменьшается, другое увеличивается, чтобы поддерживать постоянный равновесный уровень мощности. [2]

Трансформаторы могут быть чрезвычайно эффективными. Трансформаторы большой мощности могут достигать отметки КПД 99% в результате успехов в минимизации потерь в трансформаторе. Однако трансформатор всегда будет выдавать немного меньшую мощность, чем его входная мощность, поскольку полностью исключить потери невозможно. Есть некоторое сопротивление трансформатора.

Чтобы узнать больше о трансформаторах, см. Гиперфизику.

Для дальнейшего чтения

Для получения дополнительной информации см. Соответствующие страницы ниже:

Список литературы

Типы трансформаторов тока, характеристики, стандарты и соответствие

Целью данного исследования является понимание роли, которую играет важнейший компонент в экосистеме электроснабжения — трансформаторы тока (CT) . Подробно обсуждаются принципы работы КТ, различные типы КТ, их различные применения и другие важные аспекты.

Введение в трансформаторы

Рис. Введение в трансформаторы тока

Трансформатор — это в основном пассивное электрическое устройство, которое работает по принципу закона электромагнитной индукции Фарадея, преобразуя электрическую энергию из одного значения в другое. Трансформаторы способны увеличивать или уменьшать уровни напряжения и тока источника питания без изменения частоты источника питания или количества передаваемой электроэнергии.

Трансформатор в основном состоит из двух намотанных электрических катушек провода — первичной и вторичной. Первичная обмотка подключена к источнику питания, а вторичная — к концу подачи питания. Эти две катушки не находятся в электрическом контакте друг с другом, а вместо этого намотаны вместе вокруг общей замкнутой магнитной железной цепи, называемой сердечником. Этот сердечник из мягкого железа не сплошной, а состоит из отдельных пластин, соединенных вместе, чтобы помочь уменьшить потери сердечника. Когда переменный ток проходит через первичную катушку, в сердечнике индуцируется магнитное поле, которое передает пропорциональное напряжение (или ток) во вторичную катушку.

Трансформаторы

можно в целом разделить на силовые трансформаторы и измерительные трансформаторы в зависимости от их применения. В то время как силовые трансформаторы используются в передаче энергии, измерительные трансформаторы находят основное применение для измерения тока и напряжения .

Измерительные трансформаторы используются в системах питания переменного тока для измерения электрических величин, то есть напряжения, тока, мощности, энергии, коэффициента мощности, частоты.Измерительные трансформаторы также используются с реле защиты для защиты энергосистемы. Измерительные трансформаторы бывают двух типов — трансформаторы тока и трансформаторы напряжения (или напряжения).

Что такое трансформатор тока?

Трансформатор тока (C.T.) — это тип измерительного трансформатора, который преобразует первичные токи в пропорциональные вторичные токи, соответствующие подключенным измерительным приборам. Технически они могут уменьшать или увеличивать переменный ток (AC).Однако на практике функция уменьшения широко применяется в измерительных приборах, таких как амперметры. Трансформаторы тока — это последовательно соединенные электромагнитные устройства, состоящие из железного сердечника, электрических пластин и медных катушек.

Рис: символ трансформатора тока

Что такое трансформатор потенциала (или напряжения)?

Трансформатор потенциала или напряжения (P.T.) — это тип измерительного трансформатора, который измеряет высокое напряжение на первичной обмотке путем понижения до измеримого значения.Технически они могут уменьшать или увеличивать первичное напряжение на вторичной стороне. Однако практическое применение трансформатора напряжения заключается в понижении напряжения до безопасного предельного значения, чтобы его можно было легко измерить с помощью обычного прибора низкого напряжения, такого как вольтметр, ваттметр или ваттметр. Они представляют собой приборные трансформаторы с параллельным подключением.

Рис. Символ трансформатора напряжения

Как работают трансформаторы тока?

Основной принцип трансформатора тока такой же, как описано выше.Когда через первичную обмотку протекает переменный ток, создается переменный магнитный поток, который затем индуцирует пропорциональный переменный ток во вторичной обмотке.

Рис. Принцип работы трансформаторов тока

Однако трансформаторы тока имеют важное рабочее отличие от других типов. ТТ обычно состоит из одного или нескольких витков в качестве первичной обмотки. Это может быть просто стержень или провод, пропущенный через отверстие (как на картинке выше).Или это может быть усиленный провод вокруг сердечника. Напротив, вторичная обмотка будет иметь большое количество витков, намотанных на многослойный сердечник из магнитного материала с низкими потерями.

Первичный ток контролируется независимой внешней нагрузкой, а вторичный ток имеет номиналы 1 А или 5 А, которые подходят для измерительных приборов. Важно, чтобы установка ТТ для измерения тока не влияла на работу первичной цепи.

Трансформаторы тока

в основном представляют собой понижающие трансформаторы, которые принимают на входе низкое напряжение (указывающее на низкое напряжение) и, следовательно, большой ток.Таким образом, их также называют Трансформаторы тока низкого напряжения (LTCT) .

Рис: работа трансформатора тока и принципиальная схема

Важные характеристики трансформаторов тока

Current Ratio — Также известный как коэффициент витков (в общих чертах) — это отношение первичного тока к вторичному току. Это значение, очевидно, равно отношению количества витков первичной и вторичной катушек. Коэффициент тока трансформатора тока обычно высокий.Номинальные значения вторичного тока обычно составляют 5 А, 1 А и 0,1 А. Соответствующие номинальные токи первичной обмотки варьируются от 10 А до 3000 А или более.

Рисунок: Коэффициент тока в трансформаторах тока Рисунок: Коэффициент тока в трансформаторах тока

Например, коэффициент передачи I p / 5A Трансформатор тока будет выдавать вторичный ток ( I s) 0-5A, который составляет пропорционально току, измеренному на первичной обмотке ( I p ). В случае ТТ 100/5 первичный ток в 20 раз больше, чем вторичный ток, поэтому, когда по первичному проводнику протекает 100 ампер, это приведет к току 5 ампер во вторичной обмотке.

Однако важно отметить, что номиналы трансформаторов тока 100/5 и 20/1 не совпадают, даже если их коэффициенты тока равны. Эти номинальные значения фактически представляют собой абсолютные значения «номинального входного / выходного тока».

Полярность — Полярность ТТ определяется направлением обмотки катушки вокруг сердечника ТТ (по часовой стрелке или против часовой стрелки) и способом вывода проводов, если таковые имеются, из корпуса трансформатора.Все трансформаторы тока имеют вычитающую полярность. Соблюдение правильной полярности важно при установке и подключении трансформаторов тока к реле измерения мощности и защитных реле.

Класс точности — Класс точности описывает рабочие характеристики трансформатора тока и максимальную нагрузку, допускаемую на его вторичную цепь. В зависимости от класса точности трансформаторы тока подразделяются на точность измерения или точность реле (защитные трансформаторы тока).CT может иметь рейтинги для обеих групп.

Точность измерения CT может обеспечить высокоточное измерение тока в коротких диапазонах тока. В то время как ТТ точности реле предназначен для больших диапазонов тока, даже если точность меньше.

Класс точности ТТ указан на его этикетке или паспортной табличке. Он состоит из трех частей: номинального коэффициента точности, рейтинга класса и максимальной нагрузки.

Как правильно выбрать трансформатор тока?

Следующие параметры, которые необходимо оценить перед выбором подходящего трансформатора тока для приложения:

  • Напряжение цепи
  • Номинальный первичный ток
  • Номинальная нагрузка на вторичной стороне
  • Номинальный вторичный ток
  • Класс точности Рейтинг

При выборе необходимо также учитывать профиль проводника и максимальную интенсивность первичной цепи.

Применение трансформатора тока

Две основные области применения трансформаторов тока — это измерение тока и защита . Они также используются для изоляции между силовыми цепями высокого напряжения и измерительными приборами. Это обеспечивает безопасность не только оператора, но и используемого конечного устройства. Рекомендуется применять трансформаторы тока на токи 40А и выше.

CT in Measurement — Измерительный трансформатор тока предназначен для непрерывного измерения тока.Они работают с высокой точностью, но в пределах номинального диапазона тока. Трансформаторы тока имеют первичную обмотку, на которую подается измеряемый ток. Измерительные приборы подключены к вторичной обмотке. Это позволяет использовать их в сочетании с измерительным оборудованием и продуктами для мониторинга мощности — от простых счетчиков энергии до счетчиков качества электроэнергии , таких как:

  • Амперметры
  • Киловатт-метров
  • Единицы измерения
  • Реле управления

Пределы погрешности по току и сдвига фаз определяются классом точности.Классы точности: 0,1, 0,2, 0,5 и 1. Если входной ток превышает номинальный, измерительный трансформатор тока насыщается, тем самым ограничивая уровень тока в измерительном приборе. Материалы сердцевины для этого типа CT обычно имеют низкий уровень насыщения, например нанокристаллический.

Рис. Трансформаторы тока для измерительных приложений

Трансформаторы тока в системе защиты питания A Защитный трансформатор тока используется для уменьшения токов в энергосистемах, тем самым защищая их от неисправностей.Эти трансформаторы тока измеряют фактический ток на первичной стороне и создают пропорциональные токи во вторичных обмотках, которые полностью изолированы от первичной цепи. Этот дублированный ток затем используется как вход для защитного реле, которое автоматически изолирует часть силовой цепи в случае неисправности. Поскольку изолирована только неисправная часть, остальная часть установки может продолжать нормально функционировать.

Рис. Защитные трансформаторы тока для приложений защиты электропитания

Некоторые из важных сценариев применения, в которых устанавливаются ТТ:

  • Для управления высоковольтными электрическими подстанциями и электросетью
  • Для активации защитного реле в случае тока короткого замыкания и изоляции части или всей системы от основного источника питания
  • Коммерческий учет
  • Защита от замыканий на землю / Дифференциальная защита / Система защиты шин
  • Мотор — Генераторные установки
  • Панель управления
  • (панели VCB, AMF, APFC, MCC, PCC и реле) и приводы
  • Стандартный КТ для лабораторных целей
  • Тип проходного изолятора, масляный трансформатор трансформатора тока в силовом трансформаторе
  • Измерение тока, регистрация, мониторинг и управление

Типы трансформаторов тока

Рис. Типы трансформаторов тока LT

Первичная обмотка — В этом типе первичная обмотка физически соединена последовательно с проводником, измеряющим ток.Первичная обмотка имеет один виток и расположена внутри трансформатора. Трансформатор тока с проволочной обмоткой можно использовать для измерения токов в диапазоне от 1 А до 100 А.

Шина — В этом типе шина главной цепи сама действует как первичная обмотка с одним витком. Таким образом, трансформатор линейного типа имеет только вторичные обмотки. Сам корпус трансформатора тока обеспечивает изоляцию между первичной цепью и землей. Благодаря использованию масляной изоляции и фарфоровых вводов такие трансформаторы могут применяться при самых высоких напряжениях передачи.

Кольцо Тип — В этом типе трансформатор тока устанавливается над шиной или изолированным кабелем, и вторичная обмотка имеет только низкий уровень изоляции. Для получения нестандартных соотношений или для других специальных целей через кольцо можно пропустить более одного витка первичного кабеля. Сердечник обычно изготовлен из слоистой кремнистой стали, а обмотки — из меди.

Суммирование Суммирующие трансформаторы используются для сравнения релейных величин, полученных из тока в трех фазах первичной цепи.Это делается путем преобразования трехфазных количеств в однофазные. Линейные трансформаторы тока подключены к первичной обмотке вспомогательного трансформатора тока. Эти трансформаторы используются для обеспечения правильного функционирования релейных цепей.

Стандарты и соответствие

  • IS 61227, 2016
  • МЭК 61869, С-57
  • IS 2705 (Часть 1): 1992 для общих требований
  • IS 2705 (Часть 2): 1992 для измерительных трансформаторов тока
  • IS 2705 (Часть 3): 1992 для защитных трансформаторов тока
  • IS 2705 (Часть 4): 1992 для защитных трансформаторов тока специального назначения

Трансформаторы тока от КСИ

KS Instruments является ведущим игроком в разработке и производстве высокоточных трансформаторов тока LT для измерительных и защитных приложений. Продукты KSI CT выпускаются в виде корпусов из ленточной намотки, литья из пластмассы и АБС. KSI предлагает широкий ассортимент каталожной продукции для любых нужд. Эти продукты были проверены нашими клиентами на высокую эффективность, надежность и длительный срок службы.

Измерительный трансформатор тока может снизить высокий ток в панелях управления и панельных платах с заранее определенным соотношением, например 100: 1. Предлагаемые кольцевым типом, также называемым оконным типом, позволяют пропускать шины или кабели через ТТ и выступать в качестве первичной обмотки ТТ.Безопасный трансформатор тока с низкой нагрузкой в ​​ВА и защелкивающийся трансформатор делает его очень удобным в использовании при модернизации без отсоединения кабеля. Это позволяет сэкономить время простоя и потерю доходов, которые могут возникнуть из-за остановки завода во время установки трансформатора тока .

Защитные трансформаторы тока используются для активации защитного реле в случае тока короткого замыкания и изоляции части или всей системы от основного источника питания.

KS Instruments имеет группу экспертов по проектированию, которая может спроектировать и изготовить нестандартные компоненты для конкретных приложений трансформаторов тока .

Характеристики
  • Разработано в соответствии с IS-16227, C-57 или требованиями заказчика
  • Вторичный ток 5A или 1A
  • Первичный ток до 5000 А
  • Вторичная нагрузка от 1 ВА до 30 ВА
  • Могут быть предложены двойные передаточные числа
  • Высокая точность по запросу
  • Монтажная схема предлагается по запросу
  • Конструктивный стиль — Лента из стекловолокна, покрытая лаком, Лента с изоляцией из ПВХ, Литая смола, АБС или стеклонаполненный нейлон
Сертификаты и разрешения
Описание теста Протестировано на Стандартный
1.Обычный тест

2. Кратковременный токовый тест

3. испытание динамическим током

4. Тест на повышение температуры

Central Power Research
Institute Bengaluru
ИС-16227 Часть-1,2

МЭК 61869

ИС-2705

Ассортимент продукции KSI
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА ДЛЯ ПЕРВИЧНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ НАВИНЫ
Первичный ток Вторичный ток Класс точности Выход (нагрузка)
1A — 200A 1A, 5A Или по требованию заказчика CL-5, CL-3, CL-1, CL-0.5, CL-0,2, CL-0,1, CL-0,5S, CL-0,2S от 1 ВА до 30 ВА
ПЕРВИЧНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА ЗАЩИТЫ РАНЕНЫЕ
Первичный ток Вторичный ток Класс точности Фактор предела точности (ALF) Выход (нагрузка)
1A — 200A 1A, 5A Или по требованию заказчика Стандарт — 5P, 10P, 15P

Special — PS и XPS

5, 10, 15, 20 и 30 от 1 ВА до 30 ВА
Рис. Трансформаторы тока с обмоткой

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА КОЛЬЦЕВОГО ТИПА
Первичный ток Вторичный ток Класс точности Выход (нагрузка) Мин. ID
от 50A до 5000A 1A, 5A Или по требованию заказчика CL-5, CL-3, CL-1, CL-0.5, CL-0,2, CL-0,1, CL-0,5S, CL-0,2S от 1 ВА до 30 ВА 30 мм

ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА ЗАЩИТНОГО ТИПА КОЛЬЦЕВОГО типа
Первичный ток Вторичный ток Класс точности Фактор предела точности (ALF) Выход (нагрузка) Мин. ID
от 50A до 5000A 1A, 5A Или по требованию заказчика Стандарт — 5П, 10П, 15П,

Special — PS и XPS

5, 10, 15, 20 и 30 от 1 ВА до 30 ВА 30 мм
Рис. Трансформаторы тока кольцевого типа

СУММИРУЕМЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА
Первичный ток Вторичный ток Класс точности Выход (нагрузка)
1А, 5А

Или по требованию заказчика

1A, 5A Или по требованию заказчика Для серии измерений: CL-1, CL-0.5, КЛ-0,2

Для защитных серий: 5П, 10П, 15П

от 1 ВА до 30 ВА
Рис. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ И ЗАЩИТНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА КОЛЬЦЕВОГО ТИПА Рис. Список специальных серий LTCT Рис. Каталог продукции KSI Карта сайта

Несмотря на широкий ассортимент товаров Каталога KSI , в некоторых случаях для вашего приложения может потребоваться индивидуальное решение. При поддержке сильной группы разработчиков и собственного испытательного центра KSI может предложить индивидуальные решения для трансформаторов тока низкого напряжения для решения ваших задач проектирования.
Не стесняйтесь сообщить нам свои индивидуальные требования, чтобы мы могли предложить свое решение!

Автор: Anuradha C

Являясь неотъемлемой частью команды по созданию контента в KS Instruments, Анурадха является корпоративным тренером в области ИТ / телекоммуникаций с более чем 18-летним опытом. Она работала на высших технических и управленческих должностях в Huawei и TCS более 10 лет

Зачем нужны трансформаторы тока

Энергетические системы обширны и сложны по своей природе.На самом деле вы не можете увидеть электричество, но вы можете понять, как оно действует. Одним из важных элементов системы электроснабжения является трансформатор тока. В Midwest Current Transformer наше внимание уделяется производству стандартных и нестандартных трансформаторов для удовлетворения требований наших клиентов.

Некоторая важная информация о трансформаторах тока объясняется ниже.

Основы трансформаторов тока

Трансформатор тока генерирует переменный ток во вторичной обмотке, который пропорционален переменному току в первичной обмотке.Он используется, когда напряжение или ток слишком высоки для прямого измерения. Генерируемый вторичный ток идеален для обработки, а электронное оборудование — это измерительные приборы.

Снижение тока высокого напряжения обеспечивает удобный метод безопасного контроля электрического тока, фактически протекающего в линии передачи переменного тока, с помощью стандартного амперметра.

Есть разница между трансформатором электрического тока и трансформатором напряжения или силовым трансформатором. Трансформатор электрического тока имеет только один или очень мало витков в первичной обмотке.Он также не зависит от тока вторичной нагрузки, а скорее управляется внешней нагрузкой, что делает его отличным от трансформатора напряжения. Коэффициент трансформации трансформатора тока эквивалентен количеству витков вторичной обмотки. Это соотношение определяется тем, что первичный проводник за один проход проходит через окно трансформатора.

Классификации и типы

Есть два основных типа трансформаторов тока. Один из них — это защитный трансформатор тока, используемый с защитным оборудованием, таким как реле, катушки отключения и т. Д.Другой — измерительный трансформатор тока для использования с измерительными устройствами для измерения величины энергии, тока и мощности.

Три стандартных типа трансформаторов тока включают стержневой, намотанный и оконный.

Тип стержня

Этот тип трансформатора тока включает в себя стержень подходящего материала и размера, используемый в качестве первичной обмотки, равный одному витку.

Тип раны

Этот тип трансформатора тока имеет две отдельные обмотки (вторичную и первичную), расположенные на магнитном стальном сердечнике с различными витками в зависимости от конструкции.

Окно (тороидальное) типа

Этот тип трансформатора тока не имеет первичной обмотки, а имеет отверстие внутри сердечника, и в этом отверстии находится проводник, по которому проходит ток первичной нагрузки.

Для вашего предприятия важно иметь необходимое оборудование, включая соответствующие электрические трансформаторы.

Чтобы узнать об исключительных продуктах трансформаторов тока, которые мы предлагаем трансформаторы тока Midwest, позвоните нам сегодня по телефону 800.893.4047 или отправьте нам письмо по электронной почте. Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Руководство по выбору трансформаторов напряжения и потенциала

Трансформаторы напряжения и потенциала используются для измерения напряжения (потенциала). Вторичное напряжение по существу пропорционально первичному напряжению и отличается от него по фазе на угол, который приблизительно равен нулю. Трансформаторы напряжения и напряжения, предназначенные для контроля однофазных и трехфазных линейных напряжений в приложениях измерения мощности, используются в основном как понижающие устройства.Они предназначены для линейного или линейного подключения к нейтрали так же, как и обычные вольтметры. Вторичное напряжение имеет фиксированное отношение к первичному напряжению, так что изменение потенциала в первичной цепи точно отслеживается измерителями, подключенными к вторичным клеммам.

Приложения

Трансформаторы напряжения и напряжения могут использоваться с вольтметрами для измерения напряжения или с трансформаторами тока для измерений ваттметров или ваттметров.Трансформаторы напряжения и трансформаторы напряжения также используются для работы защитных реле и устройств и во многих других областях. Однако, поскольку они используются в основном для мониторинга, трансформаторы напряжения или напряжения обычно требуют большей точности. Например, продукты, используемые коммунальными предприятиями для определения потребления электроэнергии, должны быть точными, поскольку эти трансформаторы напряжения или потенциала используются для выставления счетов клиентам.

Технические характеристики

Технические характеристики трансформаторов напряжения и напряжения включают:

  • точность
  • рабочая температура
  • диапазон первичного напряжения
  • диапазон вторичного напряжения
  • бремя
  • напряжение изоляции

Точность — это степень неопределенности, с которой измеренное значение тока (вторичного) согласуется с идеальным значением.Нагрузка — это максимальная нагрузка, которую трансформатор напряжения или трансформатор напряжения может выдерживать при работе в пределах своей точности. Нагрузка выражается в вольт-амперах (ВА), произведении среднеквадратичного напряжения (СКЗ), приложенного к цепи, и действующего тока в амперах, протекающего по ней.

Типы

Существует много различных типов трансформаторов напряжения и напряжения. Коммерческие устройства подходят для большинства приложений контроля тока с низким энергопотреблением. Трансформаторы измерительного класса ANSI разработаны специально для приложений контроля мощности, где требуются высокая точность и минимальная погрешность фазового угла.Трансформаторы с несколькими коэффициентами имеют несколько выходов. Также доступны трехфазные устройства. Трансформаторы напряжения и напряжения с разъемным сердечником оснащены шарнирно-защелкивающимся механизмом, который позволяет устанавливать их, не прерывая токоведущий провод. Трансформаторы тороидальной или кольцевой формы не имеют внутренней первичной обмотки.

К трансформаторам напряжения и потенциала относятся трансформаторы тока с намоткой в ​​первичной обмотке, устройства с первичной обмоткой, которая обычно состоит из более чем одного витка. Шинные трансформаторы или линейные трансформаторы тока имеют шину, которая служит первичным проводом.Трансформаторы для монтажа на ПК имеют небольшую площадь основания для измерения тока или напряжения датчика на плате. Трансформаторы напряжения и напряжения включают устройства измерения пониженного и максимального тока, а также бесконтактные трансформаторы тока. Этот последний класс устройств точно измеряет формы волны тока, не вступая в электрический контакт с цепью.

Связанная информация

CR4 Community — предохранители в незаземленных системах постоянного тока

Сообщество CR4 — трансформатор потенциала

CR4 Community — Дифференциальная и ограниченная защита трансформатора от замыканий на землю

CR4 Сообщество — насыщение трансформатора тока

Изображение предоставлено:

Hoyt Electrical Instrument Works, Inc.


Трансформаторы среднего напряжения: основы трансформаторов среднего напряжения

кВА: Трансформаторы указаны в киловольт-амперах (кВА). kVA используется для выражения номинальной мощности трансформатора, потому что не все нагрузки трансформатора являются чисто резистивными. Резистивный компонент потребляет мощность, измеряемую в ваттах, тогда как реактивный компонент потребляет мощность, измеренную в ВАХ. Векторная сумма этих двух нагрузок составляет общую нагрузку

ВА или кВА.

Напряжение: Обозначение напряжения определяет как способ применения трансформатора в системе, так и конструкцию трансформатора.Стандарт IEEE C57.12.00 определяет номинальное напряжение одно- и трехфазных трансформаторов.

Примеры обозначения напряжения:

Трехфазный

  • 12470Y / 7200 В
  • 12470GY / 7200 В
  • 7200 В треугольник

Однофазный

  • 7200 / 12470Y В
  • 12470GY / 7200 В
  • 7200 В треугольник

Повышение температуры: Номинальное значение кВА основано на токе, который трансформатор может выдерживать, не превышая его номинальное превышение температуры.Чем более нагружен трансформатор, тем выше его внутренняя температура. Максимальное превышение температуры, которое трансформатор может выдержать без ненормальной потери срока службы, регулируется спецификациями заказчика или стандартами IEEE

.

Жидкость : Более века в трансформаторах в качестве диэлектрической охлаждающей жидкости используется обычное минеральное масло. Он предлагает разумную стоимость при проверенной, надежной и долгосрочной работе. Процедуры технического обслуживания хорошо отработаны, и использованное минеральное масло обычно можно восстановить для использования путем фильтрации и дегазации.Точка воспламенения минерального масла составляет ок. 155 o C, в то время как точка воспламенения менее воспламеняющейся жидкости выше 300 o C. Это делает менее воспламеняющиеся жидкости, такие как Envirotemp FR3, лучшей альтернативой для установки внутри помещений, на крышах зданий или в помещениях с высокими температурами. пешеходные зоны. Использование менее воспламеняющихся жидкостей признано методом снижения пожарной опасности в помещении и на открытом воздухе в соответствии с Национальными правилами электробезопасности (NFPA 70) и Национальными правилами электробезопасности

.

Поставщики и ресурсы беспроводной связи RF

О компании RF Wireless World

Веб-сайт RF Wireless World является домом для поставщиков и ресурсов радиочастотной и беспроводной связи.На сайте представлены статьи, руководства, поставщики, терминология, исходный код (VHDL, Verilog, MATLAB, Labview), тестирование и измерения, калькуляторы, новости, книги, загрузки и многое другое.

Сайт RF Wireless World охватывает ресурсы по различным темам, таким как RF, беспроводная связь, vsat, спутник, радар, оптоволокно, микроволновая печь, wimax, wlan, zigbee, LTE, 5G NR, GSM, GPRS, GPS, WCDMA, UMTS, TDSCDMA, Bluetooth, Lightwave RF, z-wave, Интернет вещей (IoT), M2M, Ethernet и т. Д. Эти ресурсы основаны на стандартах IEEE и 3GPP.Он также имеет академический раздел, который охватывает колледжи и университеты по инженерным дисциплинам и MBA.

Статьи о системах на основе Интернета вещей

Система обнаружения падений для пожилых людей на основе Интернета вещей : В статье рассматривается архитектура системы обнаружения падений, используемой для пожилых людей. В нем упоминаются преимущества или преимущества системы обнаружения падений Интернета вещей. Читать дальше➤
Также обратитесь к другим статьям о системах на основе Интернета вещей следующим образом:
• Система очистки туалетов самолета. • Система измерения столкновений • Система отслеживания скоропортящихся продуктов и овощей • Система помощи водителю • Система умной торговли • Система мониторинга качества воды. • Система Smart Grid • Система умного освещения на базе Zigbee • Умная система парковки на базе Zigbee • Система умной парковки на основе LoRaWAN


RF Статьи о беспроводной связи

В этом разделе статей представлены статьи о физическом уровне (PHY), уровне MAC, стеке протоколов и сетевой архитектуре на основе WLAN, WiMAX, zigbee, GSM, GPRS, TD-SCDMA, LTE, 5G NR, VSAT, Gigabit Ethernet на основе IEEE / 3GPP и т. Д. .стандарты. Он также охватывает статьи, относящиеся к испытаниям и измерениям, по тестированию на соответствие, используемым для испытаний устройств на соответствие RF / PHY. УКАЗАТЕЛЬ СТАТЬИ ДЛЯ ССЫЛКИ >>.


Физический уровень 5G NR : Обработка физического уровня для канала 5G NR PDSCH и канала 5G NR PUSCH рассмотрена поэтапно. Это описание физического уровня 5G соответствует спецификациям физического уровня 3GPP. Читать дальше➤


Основы повторителей и типы повторителей : В нем объясняются функции различных типов ретрансляторов, используемых в беспроводных технологиях.Читать дальше➤


Основы и типы замирания : В этой статье рассматриваются мелкомасштабные замирания, крупномасштабные замирания, медленные, быстрые и т. Д., Используемые в беспроводной связи. Читать дальше➤


Архитектура сотового телефона 5G : В этой статье рассматривается блок-схема сотового телефона 5G с внутренними модулями 5G Архитектура сотового телефона. Читать дальше➤


Основы помех и типы помех: В этой статье рассматриваются помехи в соседнем канале, помехи в совмещенном канале, Электромагнитные помехи, ICI, ISI, световые помехи, звуковые помехи и т. Д.Читать дальше➤


5G NR Раздел

В этом разделе рассматриваются функции 5G NR (New Radio), нумерология, диапазоны, архитектура, развертывание, стек протоколов (PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC) и т. Д. 5G NR Краткий указатель ссылок >>
• Мини-слот 5G NR • Часть полосы пропускания 5G NR • 5G NR CORESET • Форматы DCI 5G NR • 5G NR UCI • Форматы слотов 5G NR • IE 5G NR RRC • 5G NR SSB, SS, PBCH • 5G NR PRACH • 5G NR PDCCH • 5G NR PUCCH • Эталонные сигналы 5G NR • 5G NR m-последовательность • Золотая последовательность 5G NR • 5G NR Zadoff Chu Sequence • Физический уровень 5G NR • Уровень MAC 5G NR • Уровень 5G NR RLC • Уровень 5G NR PDCP


Учебные пособия по беспроводным технологиям

В этом разделе рассматриваются учебные пособия по радиочастотам и беспроводной связи.Он охватывает учебные пособия по таким темам, как сотовая связь, WLAN (11ac, 11ad), wimax, bluetooth, zigbee, zwave, LTE, DSP, GSM, GPRS, GPS, UMTS, CDMA, UWB, RFID, радар, VSAT, спутник, WLAN, волновод, антенна, фемтосота, тестирование и измерения, IoT и т. Д. См. УКАЗАТЕЛЬ >>


Учебное пособие по 5G — В этом руководстве по 5G также рассматриваются следующие подтемы по технологии 5G:
Учебное пособие по основам 5G Частотные диапазоны руководство по миллиметровым волнам Волновая рама 5G мм Зондирование волнового канала 5G мм 4G против 5G Испытательное оборудование 5G Сетевая архитектура 5G Сетевые интерфейсы 5G NR канальное зондирование Типы каналов 5G FDD против TDD Разделение сети 5G NR Что такое 5G NR Режимы развертывания 5G NR Что такое 5G TF


В этом руководстве GSM рассматриваются основы GSM, сетевая архитектура, сетевые элементы, системные спецификации, приложения, Типы пакетов GSM, структура или иерархия кадров GSM, логические каналы, физические каналы, Физический уровень GSM или обработка речи, вход в сеть мобильного телефона GSM, установка вызова или процедура включения питания, MO-вызов, MT-вызов, VAMOS, AMR, MSK, модуляция GMSK, физический уровень, стек протоколов, основы работы с мобильным телефоном, Планирование RF, нисходящая линия связи PS-вызовов и восходящая линия связи PS-вызовов.
➤Подробнее.

LTE Tutorial , охватывающий архитектуру системы LTE, охватывающий основы LTE EUTRAN и LTE Evolved Packet Core (EPC). Он обеспечивает связь с обзором системы LTE, радиоинтерфейсом LTE, терминологией LTE, категориями LTE UE, структурой кадра LTE, физическим уровнем LTE, Стек протоколов LTE, каналы LTE (логические, транспортные, физические), пропускная способность LTE, агрегация несущих LTE, передача голоса по LTE, расширенный LTE, Поставщики LTE и LTE vs LTE продвинутые.➤Подробнее.


RF Technology Stuff

Эта страница мира беспроводной радиосвязи описывает пошаговое проектирование преобразователя частоты RF на примере преобразователя RF UP от 70 МГц до диапазона C. для микрополосковой платы с использованием дискретных радиочастотных компонентов, а именно. Смесители, гетеродин, MMIC, синтезатор, опорный генератор OCXO, колодки аттенюатора. ➤Подробнее.
➤Проектирование и разработка радиочастотного трансивера ➤Конструкция радиочастотного фильтра ➤Система VSAT ➤Типы и основы микрополосковой печати ➤Основы работы с волноводом


Секция испытаний и измерений

В этом разделе рассматриваются контрольно-измерительные ресурсы, испытательное и измерительное оборудование для тестирования DUT на основе Стандарты WLAN, WiMAX, Zigbee, Bluetooth, GSM, UMTS, LTE.УКАЗАТЕЛЬ испытаний и измерений >>
➤Система PXI для T&M. ➤ Генерация и анализ сигналов ➤Измерения слоя PHY ➤Тест на соответствие устройства WiMAX ➤ Тест на соответствие Zigbee ➤Тест на соответствие LTE UE ➤Тест на соответствие TD-SCDMA


Волоконно-оптическая технология

Оптоволоконный компонент , основы, включая детектор, оптический соединитель, изолятор, циркулятор, переключатели, усилитель, фильтр, эквалайзер, мультиплексор, разъемы, демультиплексор и т. д.Эти компоненты используются в оптоволоконной связи. Оптические компоненты INDEX >>
➤Учебное пособие по оптоволоконной связи ➤APS в SDH ➤SONET основы ➤SDH Каркасная конструкция ➤SONET против SDH


Поставщики беспроводных радиочастотных устройств, производители

Сайт RF Wireless World охватывает производителей и поставщиков различных радиочастотных компонентов, систем и подсистем для ярких приложений, см. ИНДЕКС поставщиков >>.

Поставщики радиочастотных компонентов, включая радиочастотный изолятор, радиочастотный циркулятор, радиочастотный смеситель, радиочастотный усилитель, радиочастотный адаптер, радиочастотный разъем, радиочастотный модулятор, радиочастотный трансивер, PLL, VCO, синтезатор, антенну, генератор, делитель мощности, сумматор мощности, фильтр, аттенюатор, диплексор, дуплексер, микросхема резистора, микросхема конденсатора, индуктор микросхемы, ответвитель, оборудование ЭМС, программное обеспечение для проектирования радиочастот, диэлектрический материал, диод и т. д.Производители RF компонентов >>
➤Базовая станция LTE ➤RF Циркулятор ➤RF Изолятор ➤Кристаллический осциллятор


MATLAB, Labview, встроенные исходные коды

Раздел исходного кода RF Wireless World охватывает коды, связанные с языками программирования MATLAB, VHDL, VERILOG и LABVIEW. Эти коды полезны для новичков в этих языках. ИНДЕКС ИСХОДНОГО КОДА >>
➤3-8 декодер кода VHDL ➤Код MATLAB для дескремблера ➤32-битный код ALU Verilog ➤T, D, JK, SR триггеры labview коды


* Общая информация о здоровье населения *

Выполните эти пять простых действий, чтобы остановить коронавирус (COVID-19).
СДЕЛАЙТЕ ПЯТЬ
1. РУКИ: часто мойте их
2. КОЛЕНО: Закашляйтесь
3. ЛИЦО: не трогайте его
4. НОГИ: держитесь на расстоянии более 3 футов (1 м) друг от друга
5. ЧУВСТВОВАТЬ: Болен? Оставайся дома

Используйте технологию отслеживания контактов >>, соблюдайте >> рекомендации по социальному дистанцированию и установить систему видеонаблюдения >> чтобы спасти сотни жизней. Использование концепции телемедицины стало очень популярным в таким странам, как США и Китай, чтобы остановить распространение COVID-19, поскольку это заразное заболевание.


RF Беспроводные калькуляторы и преобразователи

Раздел «Калькуляторы и преобразователи» охватывает ВЧ-калькуляторы, беспроводные калькуляторы, а также преобразователи единиц измерения. Сюда входят такие беспроводные технологии, как GSM, UMTS, LTE, 5G NR и т. Д. СПРАВОЧНЫЕ КАЛЬКУЛЯТОРЫ Указатель >>.
➤ Калькулятор пропускной способности 5G NR ➤5G NR ARFCN против преобразования частоты ➤Калькулятор скорости передачи данных LoRa ➤LTE EARFCN для преобразования частоты ➤Калькулятор антенн Яги ➤ Калькулятор времени выборки 5G NR


IoT-Интернет вещей Беспроводные технологии

Раздел IoT охватывает беспроводные технологии Интернета вещей, такие как WLAN, WiMAX, Zigbee, Z-wave, UMTS, LTE, GSM, GPRS, THREAD, EnOcean, LoRa, SIGFOX, WHDI, Ethernet, 6LoWPAN, RF4CE, Bluetooth, Bluetooth Low Power (BLE), NFC, RFID, INSTEON, X10, KNX, ANT +, Wavenis, Dash7, HomePlug и другие.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.