Закрыть

Подбор трансформаторов тока по мощности: Онлайн расчет трансформатора тока

Содержание

Выбор трансформаторов тока | Выбор коммутационных аппаратов и токоведущих частей распределительных устройств

3 ВЫБОР ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
3.1 Выбор трансформаторов тока
Трансформатор тока предназначен для преобразования тока до значения удобного для измерения, а также для отделения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокого напряжения.
Для питания измерительных приборов и устройств релейной защиты и автоматики целесообразно использовать трансформаторы тока (ТА) с несколькими сердечниками. Класс точности измерительного трансформатора тока выбирается в зависимости от его назначения. Если к трансформатору тока подключаются расчетные счетчики электроэнергии, то класс точности его работы должен быть 0,5. Если же к трансформатору тока подключаются только измерительные приборы, то достаточен класс точности единица.
Трансформаторы тока, предназначенные для питания измерительных приборов, выбираются:
а) по напряжению
;                                       (3.1)
б) по току

.                        (3.2)
Номинальный первичный ток трансформатора тока должен быть как можно ближе к рабочему току установки, так как недогрузка первичной обмотки приводит к увеличению погрешностей;
в) по конструкции и классу точности.
Выбранные трансформаторы тока должны быть проверены:
а) по электродинамической стойкости
   или                       (3.3)
где — ударный ток КЗ в месте установки трансформатора тока;
 — кратность электродинамической стойкости трансформатора тока по каталогу;
 — номинальный первичный ток трансформатора тока;
 — ток электродинамической стойкости трансформатора тока по каталогу.
Шинные трансформаторы тока на электродинамическую устойчивость не проверяются, так как их устойчивость определяется устойчивостью шинной конструкции;
б) по термической стойкости
,                                       (3.4)
где  — тепловой импульс тока КЗ в месте установки трансформатора тока;
 — допустимое значение теплового импульса для трансформатора тока, которое определяется по (1.21) при  или по (1.22) при .
в) по вторичной нагрузке
,                                        (3.5)
где  — расчетная вторичная нагрузка трансформатора тока;
 — номинальная допустимая нагрузка трансформатора тока для выбранного класса точности.
Расчетная вторичная нагрузка трансформатора тока состоит из сопротивления приборов , соединительных проводов  и переходного сопротивления контактов :
.                                (3.6)
Сопротивление приборов определяется по выражению
,                                     (3.7)
где  — мощность, потребляемая приборами;
 — номинальный ток вторичной обмотки трансформатора тока.
Для подсчета мощности потребляемой приборами нужно составить таблицу 3.1 , в которую необходимо внести все приборы, подключенные к вторичной обмотке трансформатора тока.
Расчет сопротивления приборов ведется для наиболее нагруженной фазы.

Таблица 3.1 — Вторичная нагрузка трансформаторов тока

Сопротивление контактов принимается равным 0,05 Ом при количестве приборов три и менее и 0,1 Ом при количестве приборов более трех. Сопротивление соединительных проводов зависит от их длины и сечения. Для того чтобы трансформатор тока работал в выбранном классе точности, необходимо выполнить условие
,
откуда .
Зная сопротивление проводов  можно определить их сечение:
,                                          (3.8)
где  — удельное сопротивление материала провода;

     — расчетная длина соединительных проводов, зависящая от схемы соединения трансформаторов тока, рисунок 3.1.

а — включение в одну фазу;  б – включение  в  неполную звезду,
в — включение в полную звезду
Рисунок 3.1 — Схемы присоединения измерительных приборов к трансформаторам тока

Во вторичных цепях основного и вспомогательного оборудования мощных электростанций с агрегатами 100 МВт и более, а также на подстанциях с высшим напряжением 220 кВ и выше применяются медные провода (). В остальных случаях во вторичных цепях применяются провода с алюминиевыми жилами ().
Длину соединительных проводов для разных присоединений берут из таблицы 3.2.

Для подстанций указанные длины снижают на 15 — 20 процентов [1].
В соответствии с ПУЭ в качестве соединительных проводов применяются многожильные кабели с бумажной, резиновой, полихлорвиниловой или полиэтиленовой изоляцией параметры которых приведены в таблице 3.3.
Таблица 3.3 — Контрольные кабели

По условиям механической прочности сечение для алюминиевых жил должно быть не менее 4 мм2, а для медных жил — 2,5 мм2. Провода сечением больше 6 мм2 обычно не применяются.
Перечень необходимых измерительных приборов устанавливаемых в рассматриваемой цепи выбирается по таблице 3.4.

Таблица 3.4 — Контрольно-измерительные приборы на электростанциях и подстанциях

Сравнение расчетных и каталожных данных выбранного трансформатора тока сводят в таблицу 3.5.
Таблица 3.5 — Расчетные и каталожные данные трансформатора тока


Марка кабеля

Сечение токопроводящих жил, мм2

Число жил

Кабели с медными жилами и резиновой изоляцией

 

КРСГ, КРСБ, КРСБГ, КРСК

1,00; 1,50; 2,50;

4, 5, 7, 10;

4,00; 6,00

4, 7, 10

КРВГ, КРВГЭ, КРВБ, КРВБГ, КРНГ, КРВБбГ, КРНБГ, КРБбГ, КРНБ

0,75; 1,00; 1,50

4, 5, 7, 10

КРВБ, КРВБГ, КРВБбГ, КРНГ

2,50

4, 5, 7, 10

4,00; 6,00

4, 7, 10

Кабели с медными жилами и поливинилхлоридной изоляцией

КВВГ, КВВГЭ, КВВБ, КВВБГ, КВВБбГ, КВБбШв, КВПбШв

0,75; 1,00; 1,50; 2,50

4, 5, 7, 10

4,00; 6,00

4, 7, 10

Кабели с медными жилами и полиэтиленовой изоляцией

КПВГ, КПВБ, КПВБГ, КПВБбГ, КПБбШв, КППбШв, КПсВГ, КПсВГЭ, КПсВБ, КПсВБГ, КПсВБбГ, КПСБбШв, КПсПбШв

0,75; 1,00; 1,50; 2,50

4, 5, 7, 10

4,00; 6,00

4, 7, 10

Кабели с алюминиевыми жилами и резиновой изоляцией

АКРВГ, АКРВГЭ

2,50

4, 5, 7, 10

4,00; 6,00

4, 7, 10

АКРВБ, АКРВБГ, АКРВБбГ, АКРНГ, АКРНБ, АКРНБГ, АКРНБбГ

2,50

4, 5, 7, 10

4,00; 6,00

4, 7, 10

Кабели с алюминиевыми жилами и поливинилхлоридной изоляцией

АКВВГ, АКВВГЭ, АКВВБ, АКВВБГ, АККВВБбГ, АКВБбШв

2,50

4, 5, 7, 10

4,00; 6,00

4, 7, 10

Кабели с алюминиевыми жилами и полиэтиленовой изоляцией

АКПВГ, АКПВБ, АКПВБГ, АКПВБбГ, АКПБбШв, АКПсВГ, АКПсВГЭ, АКПсВБ, АКПсВБГ, АКПсВБбГ, АКПсБбШв

2,50

4, 5, 7, 10

4,00; 6,00

4, 7, 10


Наименова-ние цепи

Место установки приборов

Перечень приборов

Примечания

Электростанции

Турбогене-ратор

Статор

Амперметр в каждой фазе, вольтметр, ваттметр, варметр, счетчик активной энергии, датчики активной и реактивной мощности. Регистрирующие приборы: ваттметр, амперметр и вольтметр на генераторах 63 МВт и более

а) Перечисленные приборы устанавливаются на БШУ или ГШУ
б) На генераторах до 12 МВт в цепи статора устанавливается один амперметр

в) На групповом щите турбины устанавливается ваттметр, частотомер в цепи статора, если нет БШУ и вольтметр в цепи возбуждения
г) При наличии БШУ на ЦШУ устанавливаются ваттметр и варметр
д) На ЦШУ устанавливаются частотомер, суммирующие ваттметр и варметр

Ротор

Амперметр, вольтметр.
Вольтметр в цепи основного и резервного возбудителей. Регистрирующий амперметр на генераторах 63 МВт и более

Гидрогене-ратор

Статор

Такие же приборы, что и в цепи статора турбогенератора

В цепи генератора устанавливаются осциллограф и приборы синхронизации

Ротор

Амперметр, вольтметр

Блок гене-
ратор трансфор-матор

Генератор

Такие же приборы что и в цепи турбогенератора

Блочный трансфор-матор

 

НН

СН

Амперметр, ваттметр и варметр с двусторонней шкалой

ВН

Амперметр

Трансфор-матор связи с энерго-системой или РУ разных напряжений

Двухобмо-точный

ВН

У трансформаторов, работающих в блоке трансформатор-линия, амперметры устанавливаются во всех фазах

НН

Амперметр, ваттметр и варметр с двусторонней
шкалой

Трехобмо-точный и автотранс-форматор

ВН

Амперметр

 

СН
НН

Амперметр, ваттметр и
варметр с двусторонней
шкалой

Линия или трансфор-
матор собствен-
ных нужд

На одну секцию

Со стороны питания: амперметр, ваттметр, счетчик активной энергии

На блочных ТЭС приборы устанавливаются на вводе 6,3 кВ

На две секции

На вводе к секциям 6,3кВ:  амперметр, ваттметр счетчик активной
энергии, датчик активной мощности

 

Линии 6-10 кВ к потребителям

 

 

Амперметр, расчетные счетчики активной и реактивной энергии на линиях, принадлежащих потребителю

Если по счетчикам не ведется денежный расчет, то счетчик реактивной энергии не устанавливается

Линии 35 кВ

 

 

Амперметр, расчетные счетчики активной и реактивной энергии на тупиковых потребительских линиях

Линии 110-220 кВ

 

 

Амперметр, ваттметр, варметр, фиксирующий прибор, используемый для определения места КЗ, расчетные счетчики активной и реактивной энергии на тупиковых потребительских линиях

 

а) Для линий с пофазным управлением устанавливаются три амперметра
б) На линиях с двусторонним питанием ваттметр и варметр с двусторонней шкалой, два счетчика активной энергии со стопорами

Линии 350-750 кВ

 

 

Амперметр в каждой фазе, ваттметр и варметр с двусторонней шкалой, осциллограф, фиксирующий прибор для определения места КЗ, датчики активной и реактивной мощности

 

На линиях межсистемной связи устанавливаются счетчики активной энергии со стопорами

Сборные шины генератор-
ного напряжения

На каждой секции или системе шин

Вольтметр для измерения междуфазного напряжения, вольтметр с переключением для измерения трех фазных напряжений, частотомер, приборы синхронизации: два частотомера, два вольтметра и синхроноскоп

 

Приборы синхронизации устанавливаются при возможности синхронизации

Общие приборы с переключением на любую секцию или систему шин

Два регистрирующих вольтметра для измерения междуфазных напряжений и два частотомера

 

Шины 6 кВ собствен-ных нужд

 

 

Вольтметр для измерения междуфазного напряжения и вольтметр с переключением для измерения трех фазных напряжений

 

Электро-двигатель

Статор

Амперметр

На двухскоростных электродвигателях устанавливаются в каждой обмотке

Сборные шины высшего напряже-
ния электростанции

На каждой секции или системе шин

Вольтметр с переключением для измерения трех междуфазных напряжений; регистрирующие приборы: частотомер, вольтметр и суммирующий ваттметр на электростанциях 200 МВт и более; приборы синхронизации: два частотомера, два вольтметра, синхроноскоп; осциллограф

а) На шинах 35 кВ устанавливается один вольтметр для контроля линейного напряжения и один вольтметр с переключением для измерения трех фазных напряжений
б) На шинах 110 кВ устанавливается по одному осциллографу на секцию, на шинах 150-220 кВ — по два осциллографа

 

Шиносое-динитель-ный и секцион-
ный вык-лючатели

 

 

Амперметр

 

Обходной выключа-
тель

 

Амперметр, ваттметр и варметр с двусторонней шкалой, расчетные счетчики и фиксирующий прибор

 

Шунтирую-щий реактор

 

Амперметр, варметр

 

Шунтирую-щая емкость

 

Амперметр в каждой фазе, варметр

 

Подстанции

 

Двухобмо-
точный трансфор-
матор

ВН

а) Ваттметр — только для трансформаторов 110 кВ и выше
б) Варметр — только для трансформаторов 220 кВ и выше
в) Если поток мощности через трансформатор может меняться по направлению, то устанавливаются ваттметры и варметры с двусторонней шкалой и два счетчика со стопорами
г) На трансформаторах с расщепленной обмоткой НН, а также на присоединённых к шинам 6-10 кВ через сдвоенные реакторы приборы устанавливаются в каждой цепи НН

НН

Амперметр, ваттметр, варметр, счетчики активной и реактивной энергии

Трехобмо-
точный трансфор-
матор или автотранс-форматор

 

ВН

 

Амперметр

СН
НН

Амперметр, ваттметр, варметр, счетчики активной и реактивной энергии

Синхрон-
сый
компен-сатор

Статор

 

Амперметр, вольтметр, варметр с двусторонней шкалой, счетчики реактивной энергии со стопорами

 

Ротор

 

мперметр, вольтметр

Сборные шины 6, 10, 35 кВ

На каждой секции или системе шин

 

Вольтметр для измерения междуфазного напряжения и вольтметр с переключением для измерения трех фазных напряжений

 

  • На транзитной подстанции на шинах 35 кВ устанавливается регистрирующий вольтметр, если шины подстанции являются контрольными точками по напряжению в системе

Сборные шины 110-220 кВ

На каждой секции или системе шин

Вольтметр с переключателем для измерения линейных напряжений и регистрирующий вольтметр; осциллограф на транзитных подстанциях, фиксирующий прибор

На транзитной подстанции на шинах 110-220 кВ устанавливается регистрирующий вольтметр, если шины подстанции являются контрольными точками по напряжению в системе

Сборные шины 330 кВ и выше

На каждой секции или системе шин

Те же приборы, что и на шинах 110-220 кВ и регистрирующий частотомер

На подстанции, где по условиям работы энергосистемы требуется точная ручная синхронизация, устанавливается колонка синхронизации

Трансфор-матор собствен-
ных нужд

ВН

НН

Амперметр, расчетный счетчик активной энергии

Дугогаси-тельная катушка

Регистрирующий
амперметр

Выбор трансформаторов тока

Подробности
Категория: ТТ и ТН

Трансформаторы тока выбираются по месту установки (внутренняя или наружная), конструкции (опорные, проходные, встроенные), назначению (для питания измерительных приборов или реле защит), номинальному напряжению и току первичной цепи согласно условиям

где Iраб макс — максимальный рабочий ток присоединения электроустановки, на котором устанавливают трансформатор тока.
Данные измерительных приборов и реле


Наименование прибора

Тип прибора

Сопротивление токовой обмотки, Ом

Амперметр

Э-377, Э-373

0,02

Ваттметр

Д-305, Д—312

0,02

Счетчик энергии:

 

 

активной

САЗУ-И670м

0,1

реактивной

СР4У-И673М

0,1

Реле тока

РТ-40/2, РТ-40/6

0,8 ; 0,2

 

РТ—40/10, PT-40/20

0,08; 0,002

 

PT-40/50, РТ-40/100

0,005; 003

Реле мощности

РБМ-171

0,4

Реле дифференциальное

PHT-565

0,28

 
l — расстояние между трансформатором тока и местом установки приборов, м.
Расчет сопротивления проводов производят для минимального их сечения, если условие   не выполняется, расчетное сечение увеличивают (2,5; 4; 6; 10 мм).
В целях упрощения расчетов геометрическое сложение сопротивлений заменяют арифметическим, что приводит к некоторому расчетному запасу.
Проверка трансформатора тока на десятипроцентную погрешность производится по расчетной схеме   для обмотки трансформатора наиболее загруженной фазы, к которой подключены реле защиты.
Для релейной защиты в отличии от измерительных приборов соответствующая точность работы трансформатора тока необходима главным образом при токах КЗ, которые во много раз превышают токи нормального режима. Для обмоток трансформаторов тока, к которым подключают релейную защиту, допустимой является погрешность по величине тока не более 10% и по углу не более 7° при прохождении по первичной обмотке тока КЗ, при котором должна сработать защита.
Для проверки используют расчетные кривые десятипроцентной погрешности, которые имеются в справочной литературе. На рис. 3.16 приведены расчетные кривые для некоторых трансформаторов тока. По ним определяется допустимая нагрузка, при которой погрешность не превышает 10%.

Как выбрать трансформатор тока по мощности нагрузки

Главная » Разное » Как выбрать трансформатор тока по мощности нагрузки

Как выбрать трансформатор тока для счетчика: таблица и формулы

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

Разновидность устройств

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

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

Кроме того, разделение также проходит по типу используемой изоляции:

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

И различают по спецификации и сфере применения:

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

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

Правила выбора

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

U ном ≥ U уст

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

 I ном ≥ I макс.уст

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

Помимо этого существуют следующие правила выбора трансформатора тока для счетчика:

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

Пример расчета:

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

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

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

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

Наверняка вы не знаете:

samelectrik.ru

Подбор трансформатора тока — ГОСТ, ПУЭ, таблицы, формулы

Задача данной статьи дать начальные знания о том, как выбрать трансформатор тока для цепей учета или релейной защиты, а также родить вопросы, самостоятельное решение которых увеличит ваш инженерный навык.

В ходе подбора ТТ я буду ссылаться на два документа. ГОСТ-7746-2015 поможет в выборе стандартных значений токов, мощностей, напряжений, которые можно принимать для выбора ТТ. Данный ГОСТ действует на все электромеханические трансформаторы тока напряжением от 0,66кВ до 750кВ. Не распространяется стандарт на ТТ нулевой последовательности, лабораторные, суммирующие, блокирующие и насыщающие.

Кроме ГОСТа пригодится и ПУЭ, где обозначены требования к трансформаторам тока в цепях учета, даны рекомендации по выбору.

Выбор номинальных параметров трансформаторов тока

До определения номинальных параметров и их проверки на различные условия, необходимо выбрать тип ТТ, его схему и вариант исполнения. Общими, в любом случае, будут номинальные параметры. Разниться будут некоторые критерии выбора, о которых ниже.

1. Номинальное рабочее напряжение ТТ. Данная величина должна быть больше или равна номинальному напряжению электроустановки, где требуется установить трансформатор тока. Выбирается из стандартного ряда, кВ: 0,66, 3, 6, 10, 15, 20, 24, 27, 35, 110, 150, 220, 330, 750.

2. Далее, перед нами встает вопрос выбора первичного тока ТТ. Величина данного тока должна быть больше значения номинального тока электрооборудования, где монтируется ТТ, но с учетом перегрузочной способности.

Приведем пример из книги. Допустим у статора ТГ ток рабочий 5600А. Но мы не можем взять ТТ на 6000А, так как турбогенератор может работать с перегрузкой в 10%. Значит ток на генераторе будет 5600+560=6160. А это значение мы не замерим через ТТ на 6000А.

Выходит необходимо будет взять следующее значение из ряда токов по ГОСТу. Приведу этот ряд: 1, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 75, 80, 100, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 750, 800, 1000, 1200, 1500, 1600, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 8000, 10000, 12000, 14000, 16000, 18000, 20000, 25000, 28000, 30000, 32000, 35000, 40000. После 6000 идет 8000. Однако, некоторое электрооборудование не допускает работу с перегрузкой. И для него величина тока будет равна номинальному току.

Но на этом выбор первичного тока не заканчивается, так как дальше идет проверка на термическую и электродинамическую стойкость при коротких замыканиях.

2.1 Проверка первичного тока на термическую стойкость производится по формуле:

Данная проверка показывает, что ТТ выдержит определенную величину тока КЗ (IТ) на протяжении определенного промежутка времени (tt), и при этом температура ТТ не превысит допустимых норм. Или говоря короче, тепловое воздействие тока короткого замыкания.

iуд — ударный ток короткого замыкания

kу — ударный коэффициент, равный отношению ударного тока КЗ iуд к амплитуде периодической составляющей. При к.з. в установках выше 1кВ ударный коэффициент равен 1,8; при к.з. в ЭУ до 1кВ и некоторых других случаях — 1,3.

2.2 Проверка первичного тока на электродинамическую стойкость:

В данной проверке мы исследуем процесс, когда от большого тока короткого замыкания происходит динамический удар, который может вывести из строя ТТ.

Для большей наглядности сведем данные для проверки первичного тока ТТ в небольшую табличку.

3. Третьим пунктом у нас будет проверка трансформатора тока по мощности вторичной нагрузки. Здесь важно, чтобы выполнялось условие Sном>=Sнагр. То есть номинальная вторичная мощность ТТ должна быть больше расчетной вторичной нагрузки.

Вторичная нагрузка представляет собой сумму сопротивлений включенных последовательно приборов, реле, проводов и контактов умноженную на квадрат тока вторичной обмотки ТТ (5, 2 или 1А, в зависимости от типа).

Величину данного сопротивления можно определить теоретически, или же, если установка действующая, замерить сопротивление методом вольтметра-амперметра, или имеющимся омметром.

Сопротивление приборов (амперметров, вольтметров), реле (РТ-40 или современных), счетчиков можно выцепить из паспортов, которые поставляются с новым оборудованием, или же в интернете на сайте завода. Если в паспорте указано не сопротивление, а мощность, то на помощь придет известный факт — полное сопротивление реле равно потребляемой мощности деленной на квадрат тока, при котором задана мощность.

Схемы включения ТТ и формулы определения сопротивления по вторичке при различных видах КЗ

Не всегда приборы подключены последовательно и это может вызвать трудности при определении величины вторичной нагрузки. Ниже на рисунке приведены варианты подключения нескольких трансформаторов тока и значение Zнагр при разных видах коротких замыканий (1ф, 2ф, 3ф — однофазное, двухфазное, трехфазное).

В таблице выше:

zр — сопротивление реле

rпер — переходное сопротивление контактов

rпр — сопротивление проводов определяется как длина отнесенная на произведение удельной проводимости и сечения провода. Удельная проводимость меди — 57, алюминия — 34,5.

Кроме вышеописанных существуют дополнительные требования для ТТ РЗА и цепей учета — проверка на соблюдение ПУЭ и ГОСТа.

Выбор ТТ для релейной защиты

Трансформаторы тока для цепей релейной защиты исполняются с классами точности 5Р и 10Р. Должно выполняться требование, что погрешность ТТ (токовая или полная) не должна превышать 10%. Для отдельных видов защит эти десять процентов должны обеспечиваться вплоть до максимальных токов короткого замыкания. В отдельных случаях погрешность может быть больше 10% и специальными мероприятиями необходимо обеспечить правильное срабатывание защит. Подробнее в ПУЭ вашего региона и справочниках. Эта тема имеет множество нюансов и уточнений. Требования ГОСТа приведены в таблице:

Хоть это и не самые высокие классы точности для нормальных режимов, но они и не должны быть такими, потому что РЗА работает в аварийных ситуациях, и задача релейки определить эту аварию (снижение напряжения, увеличение или уменьшение тока, частоты) и предотвратить — а для этого необходимо уметь измерить значение вне рабочего диапазона.

Выбор трансформаторов тока для цепей учета

К цепям учета подключаются трансформаторы тока класса не выше 0,5(S). Это обеспечивает бОльшую точность измерений. Однако, при возмущениях и авариях осциллограммы с цепей счетчиков могут показывать некорректные графики токов, напряжений (честное слово). Но это не страшно, так как эти аварии длятся недолго. Опаснее, если не соблюсти класс точности в цепях коммерческого учета, тогда за год набежит такая финансовая погрешность, что “мама не горюй”.

ТТ для учета могут иметь завышенные коэффициенты трансформации, но есть уточнение: при максимальной загрузке присоединения, вторичный ток трансформатора тока должен быть не менее 40% от максимального тока счетчика, а при минимальной — не менее 5%. Это требование п.1.5.17 ПУЭ7 допускается при завышенном коэффициенте трансформации. И уже на этом этапе можно запутаться, посчитав это требование как обязательное при проверке.

По требованиям же ГОСТ значение вторичной нагрузки для классов точности до единицы включительно должно находиться в диапазоне 25-100% от номинального значения.

Диапазоны по первичному и вторичному токам для разных классов точности должны соответствовать данным таблицы ниже:

Исходя из вышеописанного можно составить таблицу для выбора коэффициента ТТ по мощности. Однако, если с вторичкой требования почти везде 25-100, то по первичке проверка может быть от 1% первичного тока до пяти, плюс проверка погрешностей. Поэтому тут одной таблицей сыт не будешь.

Таблица предварительного выбора трансформатора тока по мощности и току

Пройдемся по столбцам: первый столбец это возможная полная мощность нагрузки в кВА (от 5 до 1000). Затем идут три столбца значений токов, соответствующих этим мощностям для трех классов напряжений — 0,4; 6,3; 10,5. И последние три столбца — это разброс возможных коэффициентов трансформаторов тока. Данные коэффициенты проверены по следующим условиям:

  • при 100%-ой нагрузке вторичный ток меньше 5А (ток счетчика) и больше 40% от 5А
  • при 25%-ой нагрузке вторичный ток больше 5% от 5А

Я рекомендую, если Вы расчетчик или студент, сделать свою табличку. А если Вы попали сюда случайно, то за Вас эти расчеты должны делать такие как мы — инженеры, электрики =)

К сведению тех, кто варится в теме. В последнее время заводы-изготовители предлагают следующую услугу: вы рассчитываете необходимые вам параметра тт, а они по этим параметрам создают модель и производят. Это выгодно, когда при выборе приходится варьировать коэффициент трансформации, длину проводов, что приводит и к удорожанию схемы и увеличению погрешностей. Некоторые изготовители даже пишут, что не сильно и дороже выходит, чем просто серийное производство, но выигрыш очевиден. Интересно, может кто сталкивался с подобным на практике.

Вот так выглядят основные моменты выбора трансформаторов тока. После выбора и монтажа, перед включением, наступает самый ответственный момент, а именно пусковые испытания и измерения.

Сохраните в закладки или поделитесь с друзьями



Последние статьи


Самое популярное

pomegerim.ru

расчет по нагрузке и назначение

Содержание статьи:

Технические решения современных домов изобилуют приборами, которые создают нагрузку на сеть. Электрические варочные панели, духовки, котлы и бойлеры лидируют в потреблении. Запросы современных индукционных плит доходят до 11000 ВА, а учётная аппаратура не подключается напрямую при 100+ А. Альтернативный выбор — использовать трансформаторы тока (ТТ) для электросчётчиков.

Устройство ТТ

Трансформатор тока

Трансформаторы преобразовывают измеряемую величину из большей в меньшую или наоборот. Действуют они с помощью электромагнитной индукции. В основе прибора находится магнитный сердечник, собранный из прямоугольных стальных рамок, а на нём закреплены витки изолированных проводов — обмотки. Входная катушка подключена к источнику и у ТТ представлена всего одним витком. В зависимости от модели трансформатора место первичной обмотки может занимать:

  • намотка на сердечнике;
  • зафиксированная шина с соединительным винтом, которая проходит через корпус;
  • отверстие ступенчатой или прямоугольной формы, чтобы пропустить и закрепить шину при монтаже;
  • круглое окно под жилу кабеля для бесконтактных соединений (бытовые реле со встроенными трансформаторами).

Конструкция ТТ

Отличие измерительных трансформаторов от силовых в том, что ток вторичной цепи остаётся постоянным вне зависимости от сопротивления потребителя — меняется напряжение. У включённого в сеть трансформатора тока нельзя размыкать вторичную обмотку. Она всегда должна быть замкнута на измерительное устройство, при его отсутствии — перемычками накоротко. Если продуцируемый ток исчезнет, напряжение достигнет значения в киловольты. Скачок спровоцирует выход из строя аппаратуры (особенно чувствительны полупроводниковые приборы), повреждение изоляции и возгорание, витковое замыкание, травмирование обслуживающего персонала. В целях безопасности заземление каждой обмотки в одной точке является обязательным.

Ключевые параметры измерительных трансформаторов

Принцип действия трансформатора тока

Номинальное напряжение определяет цепи, в которых трансформатор может функционировать. Существуют две большие группы: до 1кВ и выше. В быту распространены преобразователи класса 0,66 кВ.

Коэффициент трансформации — отношение номинального первичного и вторичного токов. На входе значения варьируются в зависимости от параметров питающей сети: 1, 2, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 75, 80, 100, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 750, 800, 1000, 1200, 1500, 1600, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000. На выходе оно унифицировано под шкалу измерительных приборов 1, 2, 5. Маркировка с обозначением выглядит как дробь (50/5, 100/5, 200/5 и т. д.).

Класс точности указывает на максимальную допустимую погрешность в учёте энергии в процентах. Наиболее точные приборы используются в коммерческих целях:


Символ s указывает на то, что учёт возможен в пределах минимального деления. Для других моделей это слепая зона.

В измерительных цепях разной направленности:

Релейная защита: 10Р.

Если количество обмоток больше одной, для каждой класс точности определяется отдельно. До 1000 В принято соединять простые ТТ последовательно, а выше 1000 В это накладно, поэтому устанавливается один преобразователь с несколькими обмотками. Например, первая может быть на цепь защиты — 10Р, вторая 0,5, третья — 0,5s.

При несоблюдении номинальной мощности нагрузки, указанной в характеристиках трансформатора (5 ВА, 10 ВА, 15 ВА, 30 ВА и т. д.) класс точности падает относительно заявленного.

Оборудование учётного узла

Вводной автоматический выключатель

Для учётного шкафа узла свыше 100 А определен минимальный комплект оборудования.

Вводной автоматический выключатель, через который силовая линия заходит во внутреннюю сеть. От его нижней части до трансформаторов доступ для неквалифицированного персонала закрыт по нормам. Простой вариант защиты представлен оргстеклом, зафиксированным опломбированными шпильками.

Трансформаторы тока. Коэффициент трансформации зависит от мощности, которая выделена пользователю сети. Расчёт производят сотрудники Энергосбыта и предоставляют ТУ (технические условия).

Однофазный счётчик не предполагает использование преобразователей. В трёхфазных сетях распределение нагрузки может быть неравномерно, поэтому учёт ведётся по каждой фазе отдельно. Выбирать все 3 ТТ необходимо от одного производителя, с одинаковым набором свойств.


Технические паспорта нужно сохранить до регистрации узла. Проверяющий не примет трансформатор, после выпуска которого прошло больше года. Для пломбы на корпусе устройства присутствует специальная заглушка с винтом. Под ней может находиться вторая пара клемм для заземления и крепление для сети напряжения.

Испытательная коробка переходная

Колодка клеммная измерительная ККИ (испытательная панель) состоит из 2 секторов. Токовый имеет 7 пар клемм. 1 — заземление. К 6 остальным подходят провода от вторичных обмоток ТТ. Между ними можно установить попарные перемычки для замыкания сети перед отключением учётного устройства. В сектор напряжения заходят кабеля фаз A, B, C и нулевой проводник N. Ползунковые перемычки позволяют размыкать цепь при помощи отвёртки.

Счётчики могут быть электромеханические (дисковые), электронные (с ЖК дисплеем, дистанционным управлением), комбинированные. Энергосбыт предписывает требования к прибору в ТУ индивидуально. Схема подключения каждой модели находится на крышке или в прилагаемом паспорте.

Счетчики электроэнергии

Универсальный счётчик имеет 10 клемм, сгруппированных по 3 на каждую фазу, последняя — ноль. Первая, третья клемма — выход с вторичной обмотки трансформатора И1, И2; вторая — фазный провод.

Производители выпускают похожие счётчики прямого и нет подключения. При подборе нужно внимательно изучить маркировку. На фазном счётчике вместо максимально допустимого значения тока указан коэффициент трансформации (например: 5(7,5), 3X150/5 А)

Провода используют жёсткие, сечение 2,5+ мм2, формируя кольца для подключения. Возможны мягкие с изолированными наконечниками. В счётчике жила зажимается двумя винтами.

Патрон с электролампой через клавишный выключатель от конденсата в щитах наружной установки.

Бокс с окошками под табло учётного прибора и рычаги автоматов.

Комплектация дополняется защитной автоматикой в соответствии с проектом электросети.

Чтобы подобрать трансформатор для трёхфазного счётчика, следует составить желаемый план разводки электросети, утвердить его с региональным представителем Энергосбыта и получить технические условия. Выбирать модель следует строго по указанным в документе характеристикам.

strojdvor.ru

Выбор трансформаторов тока для присоединения расчетных счетчиков

Для правильного выбора трансформаторов тока (ТТ) для расчетных счетчиков, нам нужно правильно выбрать коэффициент трансформации трансформатора тока, исходя из того, что расчетная нагрузка присоединения, будет работать в аварийном режиме.

Коэффициент трансформации считается завышенным, если при 25%-ной нагрузке присоединения в нормальном режиме, ток во вторичной обмотке будет меньше 10% от номинального тока подключенного счетчика – 5 А.

Для того, чтобы присоединенные приборы, работали в требуемом классе точности (напоминаю что для счетчиков коммерческого учета класс точности трансформаторов тока должен быть – 0,2; 0,2S; для технического учета – 0,5; 0,5S), необходимо чтобы, подключаемая вторичная нагрузка Zн не превышала номинальной вторичной нагрузки трансформатора тока, для данного класса точности, при этом должно выполняться условие Zн ≤ Zдоп. Подробно это рассмотрено в статье: «Выбор трансформаторов тока на напряжение 6(10) кВ».

Еще одним условием правильности выбора трансформаторов тока, является проверка трансформаторов тока на токовую ΔI и угловую погрешность δ.

Угловая погрешность учитывается только в показаниях счетчиков и ваттметров, и определяется углом δ между векторами I1 и I2.

Токовая погрешность определяется по формуле [Л1, с61]:

где:

  • Kном. – коэффициент трансформации;
  • I1 – ток первичной обмотки ТТ;
  • I2 – ток вторичной обмотки ТТ;

Пример выбора трансформатора тока для установки расчетных счетчиков

Нужно выбрать трансформаторы тока для отходящей линии, питающей трансформатор ТМ-2500/6. Расчетный ток в нормальном режиме составляет – 240,8А, в аварийном режиме, когда трансформатор будет перегружен на 1,2, ток составит – 289А.

Выбираем ТТ с коэффициентом трансформации 300/5.

1. Рассчитываем первичный ток при 25%-ной нагрузке:

2. Рассчитываем вторичный ток при 25%-ной нагрузке:

Как видим, трансформаторы тока выбраны правильно, так как выполняется условие:

I2 > 10%*Iн.счетчика, т. е. 1 > 0,5.

Рекомендую при выборе трансформаторов тока к расчетным счетчикам использовать таблицы II.4 – II.5.

Таблица II.5 Технические данные трансформаторов тока

Таблица II.4 Выбор трансформаторов тока

Максимальная расчетная мощность, кВА Напряжение
380 В 10,5 кВ
Нагрузка, А Коэффициент трансформации, А Нагрузка, А Коэффициент трансформации, А
10 16 20/5
15 23 30/5
20 30 30/5
25 38 40/5
30 46 50/5
35 53 50/5 (75/5)
40 61 75/5
50 77 75/5 (100/5)
60 91 100/5
70 106 100/5 (150/5)
80 122 150/5
90 137 150/5
100 152 150/5 6 10/5
125 190 200/5
150 228 300/5
160 242 300/5 9 10/5
180 10 10/5 (15/5)
200 304 300/5
240 365 400/5 13 15/5
250 14 15/5
300 456 600/5
320 487 600/5 19 20/5
400 609 600/5 23 30/5
560 853 1000/5 32 40/5
630 960 1000/5 36 40/5
750 1140 1500/5 43 50/5
1000 1520 1500/5 58 75/5

Примечание.

Учитывая необходимость подключения трансформаторов тока для питания измерительных приборов и реле, для которых нужны различные классы точности, высоковольтные трансформаторы тока выполняются с двумя вторичными обмотками.

Литература:

1. Справочник по расчету электрических сетей. И.Ф. Шаповалов. 1974г.

Поделиться в социальных сетях

raschet.info

Выбор трансформаторов тока для электросчетчика 0,4кВ

Учет электроэнергии с потребляемым током более 100А выполняется счетчиками трансформаторного включения, которые подключаются к измеряемой нагрузке через измерительные трансформаторы. Рассмотрим основные характеристики трансформаторов тока.

1 Номинальное напряжение трансформатора тока. 

В нашем случае измерительный трансформатор должен быть на 0,66кВ.

2 Класс точности.

Класс точности измерительных трансформаторов тока определяется назначением электросчетчика. Для коммерческого учета класс точности должен быть 0,5S, для технического учета допускается – 1,0.

3 Номинальный ток вторичной обмотки.

Обычно 5А.

4 Номинальный ток первичной обмотки.

Вот этот параметр для проектировщиков наиболее важен. Сейчас рассмотрим требования по выбору номинального тока первичной обмотки измерительного трансформатора. Номинальный ток первичной обмотки определяет коэффициент трансформации.

Коэффициент трансформации измерительного трансформатора – отношение номинального тока первичной обмотки к номинальному току вторичной обмотки.

Коэффициент трансформации следует выбирать по расчетной нагрузке с учетом работы в аварийном режиме. Согласно ПУЭ допускается применение трансформаторов тока с завышенным коэффициентом трансформации:

1.5.17. Допускается применение трансформаторов тока с завышенным коэффициентом трансформации (по условиям электродинамической и термической стойкости или защиты шин), если при максимальной нагрузке присоединения ток во вторичной обмотке трансформатора тока будет составлять не менее 40 % номинального тока счетчика, а при минимальной рабочей нагрузке — не менее 5 %.

В литературе можно встретить еще требования по выбору трансформаторов тока. Так завышенным по коэффициенту трансформации нужно считать тот трансформатор тока, у которого при 25%-ной расчетной присоединяемой нагрузке (в нормальном режиме) ток во вторичной обмотке будет менее 10% номинального тока счетчика.

А сейчас вспомним математику и рассмотрим на примере данные требования.

Пусть электроустановка потребляет ток 140А (минимальная нагрузка 14А). Выберем измерительный трансформатор тока для счетчика.

Выполним проверку измерительного трансформатора Т-066  200/5. Коэффициент трансформации у него 40.

140/40=3,5А – ток вторичной обмотки при номинальном токе.

5*40/100=2А – минимальный ток вторичной обмотки при номинальной нагрузке.

Как видим 3,5А>2А – требование выполнено.

14/40=0,35А – ток вторичной обмотки при минимальном токе.

5*5/100=0,25А – минимальный ток вторичной обмотки при минимальной нагрузке.

Как видим 0,35А>0,25А – требование выполнено.

140*25/100 – 35А ток при 25%-ной нагрузке.

35/40=0,875 – ток во вторичной нагрузке при 25%-ной нагрузке.

5*10/100=0,5А – минимальный ток вторичной обмотки при 25%-ной нагрузке.

Как видим 0,875А>0,5А – требование выполнено.

Вывод: измерительный трансформатор Т-066  200/5 для нагрузки 140А выбран правильно.

По трансформаторам тока есть еще ГОСТ 7746—2001 (Трансформаторы тока. Общие технические условия), где можно найти классификацию, основные параметры и технические требования.

При выборе трансформаторов тока можно руководствоваться  данными таблицы:

Выбор трансформаторов тока по нагрузке

Обращаю ваше внимание, там есть опечатки

Советую почитать:

220blog.ru

Блог » Выбор измерительных трансформаторов тока

В статье описаны основные параметры трансформаторов тока.

Коэффициент трансформации

Расчетный коэффициент трансформации – это отношение первичного расчетного тока к вторичному расчетному току, он указан на табличке с паспортными данными в виде неправильной дроби.

Чаще всего используются измерительные трансформаторы x / 5 A, большинство измерительных приборов имеют при 5 A больший класс точности. По техническим и, прежде всего, по экономическим соображениям при большой длине измерительной линии рекомендуется использовать трансформаторы x / 1 A. Потери в линии в 1-A-трансформаторах составляют всего 4 % от потерь 5-A-трансформаторов. Но в этом случае измерительные приборы имеют обычно меньший класс точности.

Номинальный ток

Расчетный или номинальный ток (использовавшееся прежде название) – это указанное на табличке с паспортными данными значение первичного и вторичного тока (первичный расчетный ток, вторичный расчетный ток), на которое рассчитан трансформатор. Нормированные расчетные токи (кроме классов 0,2 S и 0,5 S) равны 10 – 12,5 – 15 – 20 – 25 – 30 – 40 – 50 – 60 – 75 A, а также числам, полученным из этих значений умножением на число, кратное десяти.

Нормированные вторичные токи равны 1 и 5 A, предпочтительно 5 A.

Нормированные расчетные токи для классов 0,2 S и 0,5 S равны 25 – 50 – 100 A, а также числам, полученным из этих значений умножением на число, кратное десяти, вторичный ток (только) 5 A.

Правильный выбор номинального тока первичной обмотки очень важен для точности измерения. Рекомендуется максимально близкое сверху к измеренному / определенному току (In) отношение.

Пример: In = 1 154 A; выбранное отношение = 1 250/5.

Номинальный ток можно определить на основании следующих предпосылок:

  • Номинальный ток измерительного трансформатора, умноженный на 1,1 (трансформатор с ближайшими характеристиками)
  • Предохранитель (номинальный ток предохранителя = номинальный ток трансформатора) измеряемой части установки (низковольтные главные распределительные щиты, распределительные шкафы)
  • Фактический номинальный ток, умноженный на 1,2 (этот метод нужно использовать, если фактический ток значительно ниже номинального тока трансформатора или предохранителя)

Нежелательно использовать трансформаторы с избыточными расчетными величинами,
т.к. в этом случае может сильно снизиться точность измерения при относительно низких токах
(относительно первичного расчетного тока).

Расчетная мощность трансформаторов тока

Расчетная мощность трансформатора тока – это результат нагрузки со стороны измерительного прибора и квадранта вторичного расчетного тока, она измеряется в ВA. Нормированные значения равны 2,5 – 5 – 10 – 15 – 30 ВА. Можно также выбирать значения, превышающие 30 ВА в соответствии со случаем применения. Расчетная мощность описывает способность трансформатора пропускать вторичный ток в пределах допускаемой погрешности через нагрузку.

При выборе подходящей мощности необходимо учесть следующие параметры: Потребление мощности измерительными приборами (при последовательном подключении …), длина кабеля, поперечное сечение кабеля. Чем больше длина кабеля и меньше его поперечное сечение, тем больше потери в питающей линии, т.е. номинальная мощность трансформатора должна иметь соответствующую величину.

Мощность потребителей должна быть близка к расчетной мощности трансформатора. Очень низкая мощность потребителей (низкая нагрузка) повышает кратность тока нагрузки, поэтому измерительные приборы могут быть недостаточно защищены от короткого замыкания. Слишком большая мощность потребителей (высока нагрузка) отрицательно сказывается на точности.

Часто в системе уже имеются трансформаторы тока, которые можно использовать при установке нового измерительного прибора. При этом нужно обратить внимание на номинальную мощность трансформатора: Достаточна ли она для дополнительных измерительных приборов?

Классы точности

В зависимости от точности трансформаторы тока делятся на классы. Стандартные классы точности: 0,1; 0,2; 0,5; 1; 3; 5; 0,1 S; 0,2 S; 0,5 S. Коду класса соответствует кривая погрешностей тока и угловая погрешность.

Классы точности трансформаторов тока зависят от значения измерения. Если трансформаторы тока работают с малым по отношению к номинальному току током, точность измерения существенно снижается. В приведенной ниже таблице указаны предельные значения погрешности с учетом значений номинального тока:

Для комбинированных измерительных устройств рекомендуется использовать трансформаторы тока того же класса точности. Трансформаторы тока с более низким классом точности приводят к снижению точности измерения всей системы – преобразователь тока + измерительное устройство, которая в этом случае определяется классом точности трансформатора тока. Тем не менее, использование трансформаторов тока с меньшей точностью измерения, чем в измерительном устройстве, возможно с технической точки зрения.

Кривая погрешностей трансформатора тока

Измерительные трансформаторы и защитные трансформаторы

В то время, как измерительные трансформаторы должны максимально быстро насыщаться после выхода за диапазон потребляемого тока (выражается кратностью тока нагрузки FS), чтобы предотвратить рост вторичного тока в случае сбоя (например, короткого замыкания) и защитить таким образом подключенные устройства, защитные трансформаторы должны максимально долго не насыщаться.

Защитные трансформаторы используются для защиты установки в сочетании с соответствующими коммутирующими устройствами. Стандартные классы точности для защитных трансформаторов – 5P и 10P. «P» означает «protection» – ″защита″. Номинальная кратность тока нагрузки указывается (в %) после обозначения класса защиты. Например, 10P5 означает, что при пятикратном номинальном токе негативное отклонение со стороны вторичного тока от значения, ожидаемого в соответствии с коэффициентом трансформации (линейно),
составляет не более 10 % от ожидаемого значения.

Для комбинированных измерительных приборов настоятельно рекомендуется использовать измерительные трансформаторы.

Стандартные размеры шин для трансформаторов

Разъемные трансформаторы тока представлены в общем каталоге.

neokip.ru

пусковой и номинальный ток, пример на 10 кВ

Содержание статьи:

Суммарный нагрузочный ток на линию жилого, коммерческого объекта или предприятия в некоторых случаях может превышать ее фактические возможности. Правильный расчет трансформатора тока поможет обеспечить качество линейного преобразования, контроль и защиту электросети.

Причины для установки токовых трансформаторов

Трансформатор тока РТП-58

Устройство предназначено для трансформации первичного значения тока до безопасного для сети. Трансформаторы также эксплуатируются с целью:

  • разграничения низковольтной учетной аппаратуры и реле, подкинутых на вторичную обмотку, если в сети первичное высокое напряжение;
  • повышения или понижения показателей напряжения;
  • замера состояния электросети и параметров переменного тока;
  • обеспечения безопасности ремонтных и диагностических работ;
  • быстрой активации релейной защиты при коротких замыканиях;
  • учета энергозатрат – с ними обычно совмещен электросчетчик.

Для измерения понадобится подключить ТТ в разрыв провода, а на вторичную отметку подсоединить вольтметр или амперметр, совмещенный с резистором.

Разновидности трансформаторов тока

Выбирать прибор, подходящий под напряжение сети или конкретные работы, необходимо на основании классификации по разным признакам.

Назначение

Существуют такие трансформаторы:

  • измерительные – замеряют параметры цепи;
  • защитные – предотвращают перегрузки, выход оборудования из строя;
  • промежуточные – подключаются в цепь с релейной защитой, выравнивают токи в схемах дифзащиты;
  • лабораторные – отличаются высокой точностью.

У лабораторных моделей больше коэффициентов преобразования.

Тип монтажа

Для частного дома и квартиры можно подобрать аппарат, монтируемый внутри или снаружи помещения. Некоторые модификации встраиваются в оборудование, а также надеваются на проходную изоляцию. Для измерения и лабораторных тестов используются переносные модели.

Конструкция первичной обмотки

Существуют шинные, одновитковые (со стержнем) и многовитковые (с катушкой, обмоткой петлевого типа и «восьмеркой») устройства.

Тип изоляции

Бывают следующие преобразователи:

  • сухая изоляция – на основе литой эпоксидки, фарфора или бакелита;
  • бумажно-масляная – стандартная или конденсаторная;
  • газонаполненные – внутри находится неорганический элегаз с высоким пробивным напряжением;
  • компаундные – внутри находится заливка из термоактивной и термопластичной смолой.

Компаунд имеет самые высокие показатели влагостойкости.

В зависимости от количества ступеней трансформации можно подобрать одноступенчатые и каскадные модели. Вся линейка имеет рабочее напряжение более 1000 В.

Класс точности

Класс точности токового трансформатора прописан в ГОСТ 7746-2001 и зависит от его назначения, а также параметров первичного тока и вторичной нагрузки:

  • В условиях малого сопротивления происходит почти полное шунтирование намагниченной ветви. Прибор работает с большой погрешностью.
  • При повышении сопротивления также увеличивается погрешность. Причина – функционирование устройства на участке насыщения.
  • При минимальном номинале первичного тока трансформатор работает в нижней части намагниченной кривой, при максимальном – на участке насыщения.

Точный подбор трансформатора по классу точности можно произвести на основе таблицы.

Класс точности Номинал первичного тока в % Предел вторичной нагрузки в %
0,1 5, 20, 100-200 25-100
0,2
0,2 S 1,5, 20, 100, 120
0,5 5, 20, 100, 120
0,5 S 1, 5, 20, 100, 120
1 5, 20, 100-120
3 50-120 50-100
5
10

Для устройств защиты класс точности также определяется по таблице.

Класс точности Предельная погрешность Процент предельной вторичной нагрузки
тепловая угловая
мин ср
±1 ±60 ±1,8 5
10Р ±3 Норма отсутствует 10

Для энергоучета применяются модели с классом точности 0,2S – 0,5, для амперметров с минимальной чувствительностью – с 1-м или 3-м, для релейной защиты – 5P и 10Р.

Особенности выбора

В процессе выбора трансформатора тока необходимо руководствоваться базовыми параметрами:

  • Номинал сетевого напряжения. Номинальный показатель должен превышать или быть равным рабочему напряжению.
  • Ток первичной и вторичной обмотки. Первый показатель зависит от коэффициента трансформации, второй – зависит от того, какой счетчик.
  • Коэффициент преобразования. Подбирается по нагрузке в аварийных случаях, но ПУЭ устанавливают необходимость монтажа устройств с коэффициентом, большим, чем номинальный.
  • Класс точности. Зависит от целевого использования счетчика. На коммерческом предприятии оправданы приборы 0,5S, в частном доме – 1S.

Конструктивное исполнение определяется типом счетчика. Для моделей до 18 кВ подойдет однофазный или трехфазный аппарат. Если значение больше 18 кВ, используется трансформатор на одну фазу.

Подбор токового трансформатора для организации релейной защиты

Релейный токовый трансформатор отличается классом точности 10Р и 5Р. В ПУЭ установлено, что его погрешность не должна быть более 10 % по току и 7 градусов по углу. При превышении погрешности устанавливается дополнительное оборудование.

В нормальных условиях трансформаторное реле определяет тип поломки (низкое напряжение, повышенный/пониженный ток или частота). После измерения параметров и обнаружения отклонений активируется защита – сеть обесточивается.

Нюансы выбора устройств для цепи учета

К цепи учета для корректности замеров можно подключать приборы с классом точности не более 0,5(S). При наличии колебаний и аварий графики протекания тока и напряжения бывают некорректными. Несоблюдение класса точности может привести к завышению показателей счетчика.

В п. 1.5.17 ПУЭ установлено, что при завышенном коэффициенте трансформатор для цепи учета должен иметь вторичный ток:

  • при максимальной нагрузке – не более 40 %;
  • при минимальной нагрузке – не более 5 %;
  • класс точности – от 25 до 100 % от номинала.

Коэффициент ТТ по мощности бывает от 1 до 5 % первички.

Таблица предварительного выбора трансформатора тока по мощности и току

Табличный подбор оборудования целесообразно производить после уточнения технических параметров аппарата. Если они известны, стоит выбрать ТТ по таблице, где указана мощность, нагрузка и трансформационный коэффициент.

Максимальная мощность при расчете, кВА Сеть 380 В
Нагрузка, А Коэффициент трансформации, А
10 16 20/5
15 23 30/5
20 30 30/5
25 38 40/5
35 53 50/5 или 75/5
40 61 75/5
50 77 75/5 или 100/5

Для сети с напряжением 1,5 кВ применяется аналогичная таблица.

Максимальная мощность при расчете, кВА Сеть 1,5 кВ
Нагрузка, А Коэффициент трансформации, А
100 6 10/5
160 9 10/5
180 10 10/5 или 15/5
240 13 15/5

При табличном способе нужно учитывать, что вторичный ток прибора не должен быть больше 110 % от номинала.

Надежность измерительных трансформаторов напряжения в сети с изолированной нейтралью

Простой измерительный аппарат предназначен для понижения номиналов напряжения, которое подается на измерители и защитные реле, подключенные к сети 6-10 кВ. Трансформатор исправно работает только в условиях заземления нейтрали.

При феррорезонансных реакциях (обрыв фазы ЛЭП, прикосновение ветвями, стекание капель росы по проводам, некорректная коммутация) существуют риски поломок трансформаторов напряжения.  Частота сбоев составляет 17 и 25 Гц. В этих условиях через первичную обмотку протекает сверхток и она перегорает.

Если используется схема «Звезда-Звезда», в условиях повышения напряжения повышается индукция магнитопровода. Прибор перегорает. Предотвратить этот процесс можно при помощи:

  • уменьшения показателей рабочей индукции;
  • подключения в сети устройств, демпфирующих сопротивление;
  • создания трехфазного устройства с общей магнитной пятистержневой системой;
  • эксплуатации аппаратов, подключенный в сеть при размыкании треугольника;
  • заземления нейтрали посредством реактора-токоограничителя.

Простейший вариант – использовать специальные обмотки или релейные схемы.

Расчет трансформатора тока по мощности

Токовый трансформатор ставится на 3 жилы провода, но модели с классом точности 0,5S, где одно кольцо идет на одну фазу, можно подключать к одножильному кабелю. Перед установкой прибора производится его расчет.

Пример расчета на 10 кВ

Модели на 10 кВ подходят для коммерческого учета энергии. Для вычислений можно использовать онлайн-программу – калькулятор. После ввода данных в поля и нажатия кнопки расчета появится нужная информация.

Если программы нет, рассчитать параметры устройства можно самостоятельно. Понадобится перевести трехсекундный ток термической стойкости в односекундный. Для этого используется формула I3с=I1с/1,732.

Сложность применения данного аппарата – минимальный, около 10 А, силовой ток цепи.

Трансформаторы тока, устанавливаемые на производстве или в жилом многоквартирном доме, самостоятельно не рассчитываются. Понадобится обратиться в компанию энергоснабжения для получения ТУ с моделью узла учета и типом устройства, номиналом автоматов. Это исключает сложности самостоятельных вычислений.

https://

strojdvor.ru

Указания по расчету нагрузок трансформаторов тока

Содержание

1. Общая часть

Всем доброго времени суток! Представляю Вашему вниманию типовую работу «Указания по расчету нагрузок трансформаторов тока» №48082-э «Теплоэлектропроект».

Вторичная нагрузка на трансформаторы тока (ТТ) складывается из:

  • а) сопротивления проводов — rпр;
  • б) полного сопротивления реле и измерительных приборов — Zр и Zп;
  • в) переходного сопротивления принимаемого равным — rпер = 0,05 Ом.

Согласно ГОСТ трансформаторы тока должны соответствовать одному из следующих классов точности: 0,5; 1; 3; 5Р; 10Р.

Класс точности 0,5 должен обеспечиваться при питании от трансформатора тока расчетных счетчиков. При питании щитовых измерительных приборов класс точности трансформаторов тока должен быть не ниже 3. При необходимости для измерения иметь более высокий класс точности трансформаторы тока должны выбираться по классу точности на ступень выше, чем соответствующий измерительный прибор.

Например: для приборов класса 1 трансформаторов тока должен обеспечивать класс 0,5; для приборов — 1,5 трансформаторов тока должен обеспечивать класс точности 1,0.

Требования к трансформаторам тока для релейной защиты рассмотрены ниже.

При расчете нагрузки на ТТ в целях упрощения допускается сопротивления элементов вторичной цепи ТТ складывать арифметически, что создает некоторый расчетный запас.

Потребление токовых обмоток релейной и измерительной аппаратуры приведено в разделе «7. Справочные данные по потреблению релейной аппаратуры». Для удобства и упрощения расчета в указанных приложениях потребление дано в Омах. Для тех приборов и реле, для которых в каталогах указано их потребление в ВА, сопротивление в Омах определяется по выражению

где:
S – потребляемая мощность по токовым цепям, ВА;
I – ток, при котором задана потребляемая мощность, А.

При расчете сопротивления проводов (кабеля) во вторичных цепях ТТ используется:

где:

  • rпр — активное сопротивление проводов (жилы кабеля) от трансформатора тока до прибора или реле, Ом;
  • l – длина провода (кабеля) от трансформатора тока до места установки измерительных приборов или релейной аппаратуры, м;
  • S – сечение провода или жилы кабеля, мм2;
  • γ –удельная проводимость, м/Ом.мм2(для меди γ = 57, для алюминия γ =34,5).

2. Определение нагрузки на трансформаторы тока для измерительных приборов

Нагрузка на ТТ для измерительных приборов складывается из сопротивлений последовательно включенных измерительной аппаратуры, соединительных проводов и переходных сопротивлений в контактных соединениях.

Величина расчетной нагрузки Zн зависит также от схемы соединения ТТ.

При расчете определяется нагрузка для наиболее загруженной фазы ТТ.

В случае включения релейной аппаратуры последовательно с измерительной в расчетную нагрузку вводится также сопротивление реле. При этом расчетная нагрузка не должна превосходить допустимую в требуемом классе точности данного ТТ для измерительных приборов.

При соединении трансформаторов тока в звезду.

При соединении трансформаторов тока в неполную звезду.

При соединении ТТ в треугольник и включении измерительных приборов последовательно с реле во всех линейных проводах.

где:

— сопротивление нагрузки, включенной в линейном проводе трансформатора тока.

При соединении трансформаторов тока в треугольник и включении измерительного прибора последовательно с прибора последовательно с реле только в одном линейном проводе (например, в фазе А).

При использовании только одного ТТ.

В выражениях (3-7) известны сопротивления измерительных приборов Zп, сопротивления реле Zр, переходное сопротивление rпер и неизвестно сопротивление проводов rпр.

Поэтому расчет нагрузки на ТТ сводится к определению сопротивления соединительных проводов rпр.

Сопротивление rпр. определяется из условия обеспечения работа ТТ в требуемом классе точности при расчетной нагрузке. Поэтому должно быть Zн < Zдоп. Принимая Zн=Zдоп и пользуясь выражениями (3-7), определяется rпр для соответствующих схем соединения:

По найденному значению rпр определяется допустимое сечение соединительных проводов, пользуясь выражением (2).

Если в результате расчета сечение S окажется меньше 2,5 мм2, то оно должно быть принято равным 2,5 мм2 из условия механической прочности проводов в токовых цепях ТТ.

3. Определение напряжения на вторичной обмотке трансформатора тока

Сопротивление нагрузки трансформатора тока для измерительных приборов и релейной защиты по условию допустимого напряжения на вторичной обмотке трансформатора тока должно быть таким, чтобы при любом возможном виде короткого замыкания в месте установки трансформаторов тока измерения или защиты и любом возможном первичном токе трансформатора тока напряжение на зажимах вторичной обмотки трансформатора тока установившемся режиме не превышало 1000 В.

Это условие считается выполненным, если при любом виде к.з.

где:

  • I1- наибольший возможный первичный ток при к.з.;
  • nт – номинальный коэффициент трансформации трансформатора тока;
  • Zн – фактическое сопротивление вторичной нагрузки трансформатора тока с учетом сопротивления принятого провода (жилы кабеля)

Если в результате расчета оказалось, что при Zн напряжение больше 1000 В, то следует перейти на большее сечение соединительных проводов (жил кабеля) до 10 мм2 включительно.

Если при S=10 мм2 напряжение окажется больше 1000 В, то следует перейти на больший коэффициент трансформации и расчет для определения Zн должен быть повторен.

4. Определение нагрузки на трансформаторы тока для релейной защиты

Нагрузка на ТТ для релейной защиты складывается из последовательно включенных сопротивлений релейной аппаратуры , соединительных проводов и переходных сопротивлений в контактных соединениях. Величина вторичной нагрузки зависит также от схемы соединения ТТ и от вида КЗ.

Релейная защита в условиях КЗ обычно работает при больших токах, которые во много раз превышают номинальный ток ТТ. Расчетами и опытом эксплуатации установлено, что для обеспечения правильной работы релейной защиты погрешности ТТ не должны превышать предельно допустимых значений.

По ПУЭ эта погрешность, как правило, не должна быть более 10%.

В ГОСТ 7746-88 точность ТТ, используемых для релейной защиты, нормируется по их полной погрешности (ε), обусловленной током намагничивания. По условию ε < 10% построены кривые предельных кратностей ТТ.

При этом наибольшее отношение первичного тока к его номинальному значению, при котором полная погрешность при заданной вторичной нагрузке не превышает 10%, называется предельной кратностью (К10).

Согласно тому же ГОСТ заводы-поставщики ТТ обязаны гарантировать значение номинальной предельной кратности (К10н), при которой полная погрешность ТТ, работающего с номинальной вторичной нагрузкой, не превышает 10%.

Чтобы найти допустимую нагрузку по кривым предельных кратностей, необходимо предварительно определить расчетную кратность тока К.З., т. е. отношение тока КЗ в расчетной точке к минимальному току ТТ (Красч.)

5. Определение расчетной кратности (Красч.) для выбора допустимой нагрузки (Zдоп.) на трансформаторы тока по кривым предельных кратностей

Для правильного выбора допустимой нагрузки на ТТ необходимо выбрать соответствующий режим и место короткого замыкания.

Расчетным режимом является КЗ, при котором ток к.з. имеет максимальную для данного ТТ величину Iмакс. в заданном месте КЗ.

Величины Iмакс. Выбираются различно для разных типов защиты зависимости от принципа их работы.

5.1 Токовые защиты с независимой характеристикой

Для максимальной токовой защиты с независимой характеристикой Iмакс = 1,1*Ic.з., поскольку для этих защит точная работа ТТ требуется лишь при токе их срабатывания.

Расчетная кратность определяется в условиях срабатывания защиты:

где:

  • 1,1 – коэффициент, учитывающий 10%-ную погрешность ТТ при срабатывании защиты;
  • Iс.з. – первичный ток срабатывания защиты;
  • I1н – первичный номинальный ток ТТ.
5.2 Токовые отсечки

Для токовой отсечки Iмакс = 1,1*Ic.з., поскольку для этих защит точная работа ТТ требуется лишь при токе их срабатывания.

Расчетная кратность определяется в условиях срабатывания защиты:

где: n=1,2-1,3

5.3 Максимальные токовые защиты с зависимой характеристикой

Для МТЗ с зависимой характеристикой Iмакс должен соответствовать току КЗ, при котором производится согласование по времени защит смежных элементов.

Расчетная кратность:

Iк.з.макс.- максимальный ток короткого замыкания, при котором производится согласование смежных защит;
n=1,2-1,3

5.4 Направленные токовые и дистанционные защиты

Для предотвращения излишних срабатываний, многоступенчатых защит Iмакс определяется при КЗ в конце зоны первой ступени защит или в конце линии.

Расчетная кратность:

n – коэффициент, принимается при минимальном времени действия защиты: менее 0,5 сек равным 1,4-1,5, а при времени больше 0,5 сек равным 1,2-1,3.

5.5 Дифференциальные токовые защиты

Для предотвращения срабатывания защиты от токов небаланса Iмакс определяется при наибольшем токе внешнего КЗ.

Расчетная кратность:

I1расч.- максимальный ток при внешнем коротком замыкании;
n – коэффициент, принимается при выполнении защиты на реле с БНТ равным 1, а при реле без БНТ равным 1,8-2.

5.6 Дифференциально-фазные высокочастотные защиты

Для предотвращения срабатывания защиты от токов небаланса Iмакс определяется при наибольшем токе внешнего КЗ.

Расчетная кратность:

I1расч.- максимальный ток при коротком замыкании в конце защищаемой линии;
n — принимается 1,6-1,8.

5.7 Продольные дифференциальные токовые защиты линий

Для предотвращения срабатывания защиты от токов небаланса Iмакс определяется при наибольшем токе внешнего КЗ.

Расчетная кратность:

I1расч.- максимальный ток при коротком замыкании в конце защищаемой линии;
n – принимается 1,8-2,0.

По расчетной кратности, пользуясь кривыми предельных кратностей (по данным заводов-изготовителей трансформаторов тока) находится допустимое сопротивление Zдоп для трансформаторов тока рассматриваемой защиты.

В тех случаях, когда из-за отсутствия кривых предельных кратностей при проектировании вынужденно используются кривые 10%-ных кратностей, необходимо для учета возможного их завышения по сравнению с действительно допустимыми значениями по кривым предельных кратностей полученное по выражениям (13-19) значение Красч. увеличивать в 1,25 раз.

6.Определение расчетной нагрузки Zн

Расчетная нагрузка для трансформаторов тока релейной защиты определяется по выражениям, приведенным в таблице №1. В расчете принимается Zн=Zдоп.

По значению Zн можно определить сопротивление соединительных проводов (жил кабеля) во вторичных цепях трансформаторов тока.

Таблица 1 – расчетные формулы для определения вторичной нагрузки и сопротивления соединительных проводов трансформаторов тока для релейной защиты

7.Определение сопротивления соединительных проводов

В Таблице №1 приведены расчетные выражения, для определения сопротивления соединительных проводов во вторичных цепях трансформаторов тока в зависимости от их схем соединения и от вида КЗ.

При этом сопротивление релейной аппаратуры, подключенной к трансформаторам тока, может быть найдено по Справочные данные по потреблению релейной аппаратуры или по другим заводским данным.

По найденному значению rпр определяется допустимое сечение соединительных проводов.

Если в результате расчета S окажется менее 2,5 мм2, то оно должно быть принято равным 2,5 мм2 из условия механической прочности проводов в токовых цепях ТТ, после чего определяется фактическое сопротивление проводов по выражению (2).

Если в результате расчета сечение кабеля окажется чрезмерно большое (более 10 мм2), то для его уменьшения можно рекомендовать следующие мероприятия:

1. Применить последовательное соединение двух обмоток трансформаторов тока рассматриваемой защиты. При последовательном соединении одинаковых сердечников трансформаторов тока нагрузка на каждый сердечник ТТ уменьшается в 2 раза. При последовательном соединении разных сердечников трансформаторов тока расчетная нагрузка на ТТ уменьшается, так как она распределяется между обмотками трансформаторов тока пропорционально их ЭДС.

2. Изменить схему соединения трансформаторов тока вместо неполной звезды перейти к полной звезде; вместо схемы на разность токов перейти к схеме неполной звезды и т.п.

3. Применить другой трансформатор тока, допускающий большую вторичную нагрузку.

4. Установить дополнительный комплект трансформаторов тока и перевести на него часть вторичной нагрузки.

8.Справочные данные по потреблению релейной аппаратуры

Реле тока серии РТ-40

№ п/пТип релеПределы уставок, А Сопротивление обмотки реле, ОмПримечание
1РТ40/0,20,05-0,1
0,1-0,2
80
2РТ40/0,60,15-0,3
0,3-0,6
8,9
2,2
3РТ40/20,5-1
1-2
0,8
0,2
4РТ40/61,5-3
3-6
0,22
0,055
5РТ40/102,5-5
5-10
0,08
0,02
6РТ40/205-10
10-20
0,02
0,005
7РТ40/5012,5-25
25-50
0,0051
0,00128
8РТ40/10025-50
50-100
0,00288
0,00072
9РТ40/20050-100
100-200
0,0032
0,0008
10РТ40/Ф1,75-3,5
2,9-5,8
4,4-8,8
8,8-17,6
0,090
0,036
0,020
0,008

Реле тока серии РТ-40/1Д

№ п/п Пределы уставок, А Полное сопротивление, Ом
Фазы
А В С
1 0,15 40 20 21
2 0,4 25 13 13
3 1 14 7 7
4 2 9 5 5
5 4 6 2,5 2,8
6 5 5 2 2

Реле тока серии РТ 40/Р-1

Зависимость величины полного сопротивления от величины подаваемого тока при питании всех трех обмоток реле

№ п/п Пределы уставок, А Полное сопротивление, Ом
Фазы
А В С
1 0,15 40 20 21
2 0,4 25 13 13
3 1 14 7 7
4 2 9 5 5
5 4 6 2,5 2,8
6 5 5 2 2

Реле тока серии РТ 40/Р-5

Зависимость величины полного сопротивления от величины подаваемого тока при питании всех трех обмоток реле

№ п/п Пределы уставок, А Полное сопротивление, Ом
Фазы
А В С
1 1 1,6 0,9 0,92
2 3 0,8 0,35 0,36
3 5 0,5 0,25 0,26
4 7 0,4 0,17 0,18
5 15 0,25 0,08 0,1
6 25 0,15 0,06 0,08

Реле тока серии РТ 80

№ п/п Тип реле Сопротивление обмотки реле при разных уставках Примечание
Iном, А Z, Ом
1 РТ81/1 4 0,62
2 РТ81/1У 5 0,4
3 РТ82/1 6 0,28
4 РТ82/1У 7 0,204
5 РТ83/1 8 0,156
6 РТ83/1У
7 РТ84/1 9 0,123
8 РТ84/1У
9 РТ85/1 10 0,1
10 РТ85/1У
11 РТ86/1
12 РТ86/1У
13 РТ81/2 2 2,5
14 РТ81/2У
15 РТ82/2 2,5 1,6
16 РТ82/2У
17 РТ83/2 3 1,11
18 РТ83/2У 3,5 0,82
19 РТ84/2 4 0,625
20 РТ84/2У
21 РТ85/2 4,5 0,495
22 РТ86/2 5 0,4

Реле тока серии РТ 90

№ п/п Тип реле Сопротивление обмотки реле при разных уставках Примечание
Iном, А Z, Ом
1 РТ91/1 4 1,56
2 РТ91/1 5 1
3 РТ91/1У 6 0,695
4 РТ91/1У 7 0,51
5 РТ95/1 8 0,39
6 РТ95/1У 9 0,308
7 РТ95/1У 10 0,25
8 РТ91/2 2 6,25
9 РТ91/2 2,5 4
10 РТ91/2У 3 2,78
11 РТ91/2У 3,5 2,03
12 РТ95/2 4 1,56
13 РТ91/2У 4,5 1,24
14 РТ91/2У 5 1

Фильтр-реле тока обратной последовательности серии РТФ

№ п/п Тип реле Сопротивление обмотки реле при разных уставках Примечание
Iном, А Z, Ом
1 РТФ 1М 5 0,22 На фазу
2 РТФ 1М 1 5,5 На фазу
3 РТФ 7/1 5 0,8 На фазу
4 РТФ 7/1 10 0,2 На фазу
5 РТФ 7/2 5 0,6 На фазу
6 РТФ 7/2 1 15 На фазу
7 РТФ 6М 5 0,4 На фазу
8 РТФ 6М 10 0,1 На фазу

Реле токовые дифференциальные

№ п/п Тип реле Наименование обмоток Сопротивление обмоток, Ом Примечание
1 РНТ 565 Рабочая 0,1 При полностью включенных витках
Первая уравнительная 0,1 При полностью включенных витках
Вторая уравнительная 0,1 При полностью включенных витках
2 РНТ 566 Первая рабочая 2,5 При полностью включенных витках
Вторая рабочая 1,5 При полностью включенных витках
Третья рабочая 0,25 При полностью включенных витках
3 РНТ 566/2 Первая рабочая 1,5 При полностью включенных витках
Вторая рабочая 0,1 При полностью включенных витках
4 РНТ 567 Первая рабочая 0,05 При полностью включенных витках
Вторая рабочая 0,05 При полностью включенных витках
5 РНТ 567/2 Первая рабочая 0,5 При полностью включенных витках
Вторая рабочая 0,5 При полностью включенных витках

raschet.info

Параметры трансформатора тока | Заметки электрика

Доброго времени суток, уважаемые гости и читатели сайта «Заметки электрика».

Сегодня мы рассмотрим основные характеристики и параметры трансформаторов тока. Эти параметры будут необходимы нам для правильного выбора трансформаторов тока.

Итак, поехали.

Основные характеристики и параметры трансформаторов тока

1. Номинальное напряжение трансформатора тока

Первым основным параметром трансформатора тока, конечно же, является его номинальное напряжение. Под номинальным напряжением понимается действующая величина напряжения, при которой может работать ТТ. Это напряжение можно найти в паспорте на конкретный трансформатор тока.

Существует стандартный ряд номинальных значений напряжения у трансформаторов тока:

Ниже смотрите примеры трансформаторов тока с номинальным напряжением 660 (В) и 10 (кВ). Разница на лицо.

2. Номинальный ток первичной цепи трансформатора тока

Номинальный ток первичной цепи, или можно сказать, номинальный первичный ток — это ток, протекающий по первичной обмотке трансформатора тока, при котором предусмотрена его длительная работа. Значение первичного номинального тока также указывается в паспорте на конкретный трансформатор тока.

Обозначается этот параметр индексом — I1н

Существует стандартный ряд номинальных значений первичных токов у выпускаемых трансформаторов тока:

Прошу обратить внимание на то, что ТТ со значением номинального первичного тока 15, 30, 75, 150, 300, 600, 750, 1200, 1500, 3000 и 6000 (А) в обязательном порядке должны выдерживать наибольший рабочий первичный ток, равный соответственно, 16, 32, 80, 160, 320, 630, 800, 1250, 1600, 3200 и 6300 (А). В остальных случаях наибольший первичный ток не должен быть больше номинального значения первичного тока.

Ниже на фото показан трансформатор тока с номинальным первичным током равным 300 (А).

3. Номинальный ток вторичной цепи трансформатора тока

Еще одним параметром трансформатора тока является номинальный ток вторичной цепи, или номинальный вторичный ток — это ток, протекающий по вторичной обмотке трансформатора тока.

Значение номинального вторичного тока, тоже отображается в паспорте на трансформатор тока и оно всегда равно 1 (А) или 5 (А).

Обозначается этот параметр индексом — I2н

Сам лично ни разу не встречал трансформаторы тока со вторичным током 1 (А). Также по индивидуальному заказу можно заказать ТТ с номинальным вторичным током равным 2 (А) или 2,5 (А).

4. Вторичная нагрузка трансформатора тока

Под вторичной нагрузкой трансформатора тока понимается полное сопротивление его внешней вторичной цепи (амперметры, обмотки счетчиков электрической энергии, токовые реле релейной защиты, различные токовые преобразователи). Это значение измеряется в омах (Ом).

Обозначается индексом — Z2н

Также вторичную нагрузку трансформатора тока можно выразить через полную мощность, измеряемую в вольт-амперах (В*А) при определенном коэффициенте мощности и номинальном вторичном токе.

Если сказать точно по определению, то вторичная нагрузка трансформатора тока — это вторичная нагрузка с коэффициентом мощности (cos=0,8), при которой сохраняется установленный класс точности трансформатора тока или предельная кратность первичного тока относительно его номинального значения.

Вот так сложно написал, но просто вчитайтесь в текст внимательнее и все поймете.

Обозначается индексом — S2н.ном

И здесь тоже существует ряд стандартных значений номинальной вторичной нагрузки трансформаторов тока, выраженных через вольт-амперы при cos=0,8:

Чтобы выразить эти значения в омах, то воспользуйтесь следующей формулой:

К этому вопросу мы еще с Вами вернемся. В следующих статьях я покажу Вам как самостоятельно можно рассчитать вторичную нагрузку трансформатора тока наглядным примером из своего дипломного проекта. Чтобы ничего не пропустить, подписывайтесь на новые статьи с моего сайта. Форму подписки Вы можете найти после статьи, либо в правой колонке сайта.

5. Коэффициент трансформации трансформатора тока

Еще одним из основных параметров трансформатора тока является коэффициент трансформации. Коэффициент трансформации трансформатора тока — это отношение величины первичного тока к величине вторичного тока.

При расчетах коэффициент трансформации разделяют на:

  • действительный (N)
  • номинальный (Nн)

В принципе их названия говорят сами за себя.

Действительный коэффициент трансформации — это отношение действительного первичного тока к действительному вторичному току. А номинальный коэффициент — это отношение номинального первичного тока к номинальному вторичному току.

Вот примеры коэффициентов трансформации трансформаторов тока:

  • 150/5 (N=30)
  • 600/5 (N=120)
  • 1000/5 (N=200)
  • 100/1 (N=100)

6. Электродинамическая стойкость

Здесь сразу нужно внести ясность, что такое ток электродинамической стойкости — это максимальное значение амплитуды тока короткого замыкания за все время его протекания, которую трансформатор тока выдерживает без каких-либо повреждений, препятствующих дальнейшей его исправной работе.

Своими словами, это способность трансформатора тока противостоять механическим и разрушающим воздействиям тока короткого замыкания.

Ток электродинамической стойкости обозначается индексом — Iд.

Есть такое понятие, как кратность электродинамической стойкости. Обозначается индексом Кд и является отношением тока электродинамической стойкости  к амплитуде номинального первичного тока I1н.

Требования электродинамической стойкости не распространяются на шинные, встроенные и разъемные трансформаторы тока. Читайте статью про классификацию трансформаторов тока. По другим типам трансформаторов тока данные о токе электродинамической стойкости можно найти все в том же паспорте.

7. Термическая стойкость

Что такое ток термической стойкости?

А это максимальное действующее значение тока короткого замыкания за промежуток времени t, которое трансформатор тока выдерживает без нагрева токоведущих частей до превышающих допустимых температур и без повреждений, препятствующих дальнейшей его исправной работе. Так вот температура токоведущих частей трансформатора тока, выполненных из меди не должна быть больше 250 градусов, из алюминия — 200.

Ток термической стойкости обозначается индексом — ItТ.

Своими словами, это способность трансформатора тока противостоять тепловым воздействиям тока короткого замыкания за определенный промежуток времени.

Существует такое понятие, как кратность тока термической стойкости. Обозначается индексом Кт и является отношением тока термической стойкости ItТ к действующему значению номинального первичного тока I1н.

Все данные о токе термической стойкости Вы можете найти в паспорте на трансформатор тока.

Ниже я представляю Вашему вниманию скан-копию этикетки на трансформатор тока типа ТШП-0,66-5-0,5-300/5 У3, где указаны все его вышеперечисленные основные параметры и характеристики.

P.S. На этом я завершаю свою статью про основные характеристики и параметры трансформаторов тока. В следующих статьях я расскажу Вам про обозначение выводных концов, принцип работы трансформатора тока, режимы работы, класс точности и другие интересные темы.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:

zametkielectrika.ru

Пример выбора трансформатора тока 10 кВ

Теория теорией, а практика совсем другое. В этой статье я поделюсь своим опытом выбора трансформатора тока 10 кВ. Думаю, многие из вас узнают для себя что-то новенькое, т.к. в каталогах данной информации я не встречал, и приходилось общаться с производителями трансформаторов тока.

По трансформаторам тока у меня имеется несколько статьей:

Эта статья далась мне очень тяжело. Я ее несколько раз переписывал, находил ошибки перед самой публикацией, даже были мысли не публиковать на блоге. Но, все-таки решил написать про особенности ТТ с разными коэффициентами трансформации, поскольку найти что-нибудь по этой теме очень трудно.

В одном из последних проектов мне нужно было запроектировать трансформаторную подстанцию на 160 кВА и подвести к ней питающую линию 10 кВ. В ячейке КРУ на РП 10 кВ нужно было выбрать трансформаторы тока.

Изначально я думал, что коммерческий учет будет все-таки на стороне 0,4 кВ, но в энергосбыте сказали, что граница разграничения ответственности будет по линии 10 кВ. В связи с этим, трансформаторы тока следует выбирать как для коммерческого учета.

Основная сложность заключается в том,  что при такой мощности силового трансформатора ток в линии очень маленький, всего около 10 А.

Если следовать требованиям  ПУЭ, то для учета нужно ставить ТТ с обмоткой 20/5:

1.5.17. Допускается применение трансформаторов тока с завышенным коэффициентом трансформации (по условиям электродинамической и термической стойкости или защиты шин), если при максимальной нагрузке присоединения ток во вторичной обмотке трансформатора тока будет составлять не менее 40 % номинального тока счетчика, а при минимальной рабочей нагрузке — не менее 5 %.

Сперва у меня был заложен трехобмоточный ТОЛ с обмотками 400/5, т.к. на другие ячейки поставлялись ТТ с такими обмотками. Как оказалось, обмотки ТТ могут иметь разные коэффициенты трансформации. В каталогах об этом не пишут.

Я запросил информацию у нескольких производителей и торгашей по поводу возможных коэффициентов трансформации у ТТ. Большинство ответило, что соотношение обмоток защитная/измерительная  должно быть 2. Т.е. если защитная обмотка 400А, то измерительная – 200А.

Затем я узнал, кто будет поставлять ТТ в мое КРУ. Им оказался ООО «Невский трансформаторный завод «Волхов». Связался с заводом, предоставил свои исходные данные и мне предложили несколько вариантов:

Один из вариантов: ТОЛ-НТЗ-11-11А-0,5SFs10/0,5Fs10/10Р10-10/10/15-75/5-300/5-300/5 31,5кА УХЛ2.

Пример условного обозначения опорного трансформатора тока

Соотношение обмоток – 300/75=4.

Данный трансформатор не совсем удовлетворяет моим требованиям. Тем не менее, мне его согласовали.

Иногда надо уметь признавать свои ошибки. В программу по расчету ТТ высокого напряжения я ввел неправильные исходные данные: вместо кратности токов термической и электродинамеческой стойкости я записал токи. В итоге мой расчет завысил характеристики ТТ.

Сейчас в программу расчета ТТ высокого напряжения внесены изменения.

Здесь еще следует понимать, что у всех обмоток трансформатора тока будет одинаковая термическая и электродинамическая стойкость и чем меньше номинальный ток обмотки, тем меньше данные показатели.

Из руководства по эксплуатации трансформатора тока ТОЛ НТЗ:

Номинальный первичный ток, А Односекундный ток термической стойкости, кА Ток электродинамической стойкости, кА
5 0,5…1 1,25…2,5
10 1…2 2,5…5
15 1,6…3,2 4…8
20 2…8 5…20
30 3…12 7,5…30
40 4…16 10…40
50 5…20 12,5…50
75,80 8…31,5 18,8…78,8
100 10…40 25…100
150 16…40 37,5…100
200 20…40 50…100
300 31,5…40 78,8…100
400-1500 40 100

Выбранный ТТ я проверял на термическую и электродинамическую стойкость при помощи своей программы, однако, достаточно было бы взять ТТ и с более низкими значениями термической и электродинамической стойкости:

Расчет ТТ 75/5

Теоретически с такими характеристиками может быть выполнена обмотка 20/5. Буду очень признателен, если вдруг увидите ошибки в данном расчете.

Кстати, в ПУЭ имеется еще очень интересная особенность: измерительную обмотку ТТ по режиму КЗ можно не проверять?

1.4.3. По режиму КЗ при напряжении выше 1 кВ не проверяются:

5 Трансформаторы тока в цепях до 20 кВ, питающих трансформаторы или реактированные линии, в случаях, когда выбор трансформаторов тока по условиям КЗ требует такого завышения коэффициентов трансформации, при котором не может быть обеспечен необходимый класс точности присоединенных измерительных приборов (например, расчетных счетчиков), при этом на стороне вьющего напряжения в цепях силовых трансформаторов рекомендуется избегать применения трансформаторов тока, не стойких к току КЗ, а приборы учета рекомендуется присоединять к трансформаторам тока на стороне низшего напряжения.

Что будет с измерительной обмоткой, если в цепи возникнет ток КЗ, а она не проходит проверку по режиму КЗ? По всей видимости трансформатор тока не успеет «сгореть». Наверное это актуально только для  однообмоточных трансформаторов, т.к. у многообмоточных трансформаторов характеристики всех обмоток одинаковые.

В моей старой программе по проверке ТТ высокого напряжения был заложен трехсекундный ток термической стойкости, но в каталогах в основном пишут односекундный ток термической стойкости.

Чтобы перевести односекундный ток в трехсекундный нужно воспользоваться формулой:

I3с=I1с/1,732

Если вам нужен трансформатор тока с разными коэффициентами трансформации, то советую всегда консультироваться с производителями ТТ, т.к. только они знают, какие возможны варианты изготовления.

Кстати, при помощи этой программы очень быстро можно проверить различные варианты трансформаторов тока.

В ближайшее время будет рассылка обновленной версии программы и запишу видео с подробным описанием всех переменных. Жду ваших комментариев, возможно найдете ошибки.

А что вы знаете про ТТ с разными кф трансформации, какое их назначение?

Советую почитать:

220blog.ru

Расчет силового трансформатора: по мощности, нагрузке, формулы

Расчетный срок службы трансформатора обеспечивается при соблюдений условий:

При проектировании, строительстве, пуске и эксплуатации эти условия никогда не выполняются (что и определяет ценологическаятеория).

Определение номинальной мощности трансформатора

Для правильного выбора номинальной мощности трансформатора (автотрансформатора) необходимо располагать суточным графиком нагрузки, из которого известна как максимальная, так и среднесуточная активная нагрузки данной подстанции, а также продолжительность максимума нагрузки.

График позволяет судить, соответствуют ли эксплуатационные условия загрузки теоретическому сроку службы (обычно 20…25 лет), определяемому заводом изготовителем.

Для относительного срока службы изоляции и (или) для относительного износа изоляции пользуются выражением, определяющим экспоненциальные зависимости от температуры. Относительный износ L показывает, во сколько раз износ изоляции при данной температуре больше или меньше износа при номинальной температуре. Износ изоляции за время оценивают по числу отжитых часов или суток: Н=Li.

В общем случае, когда температура изоляции не остается постоянной во времени, износ изоляции определяется интегралом:

В частности, среднесуточный износ изоляции:

Влияние температуры изоляции определяет, сколько часов с данной температурой может работать изоляция при условии, что ееизнос будет равен нормированному износу за сутки:

При температуре меньше 80°С износ изоляции ничтожен и им можно пренебречь. Температура охлаждающей среды, как правило, не равна номинальной температуре и, кроме того, изменяется во времени. В связи с этим для упрощения расчетов используют эквивалентную температуру охлаждающей среды, под которой понимают такую неизменную за расчетный период температуру, при которой износ изоляции трансформатора будет таким же, как и при изменяющейся температуре охлаждающей среды в тот же период.

Допускается принимать эквивалентную температуру за несколько месяцев или год равной среднемесячным температурам или определять эквивалентные температуры по специальным графикам зависимости эквивалентных месячных температур от среднемесячных и среднегодовых, эквивалентных летних (апрель—август), осенне-зимних (сентябрь—март) и годовых температур от среднегодовых.

Если при выборе номинальной мощности трансформатора на однотрансформаторной подстанции исходить из условия

(где Рмах — максимальная активная нагрузка пятого года эксплуатации; Рр — проектная расчетная мощность подстанции), то при графике с кратковременным пиком нагрузки (0,5… 1,0 ч) трансформатор будет длительное время работать с недогрузкой. При этом неизбежно завышение номинальной мощности трансформатора и, следовательно, завышение установленной мощности подстанции.

В ряде случаев выгоднее выбирать номинальную мощность трансформатора близкой к максимальной нагрузке достаточной продолжительности с полным использованием его перегрузочной способности с учетом систематических перегрузок в нормальном режиме.

Режимы работы трансформатора

Наиболее экономичной работа трансформатора по ежегодным издержкам и потерям будет в случае, когда в часы максимума он работает с перегрузкой (эксплуатация же стремится работать в режимах, когда в часы максимума загрузки данного трансформатора он не превышает свою номинальную мощность). В реальных условиях значение допустимой нагрузки выбирается в соответствии с графиком нагрузки и коэффициентом начальной нагрузки и зависит также от температуры окружающей среды, при которой работает трансформатор.

Коэффициент нагрузки, или коэффициент заполнения суточного графика нагрузки, практически всегда меньше единицы:

В зависимости от характера суточного графика нагрузки (коэффициента начальной загрузки и длительности максимума), эквивалентной температуры окружающей среды, постоянной времени трансформатора и вида его охлаждения согласно ГОСТ допускаются систематические перегрузки трансформаторов.

Перегрузки силовых трансформаторов

Перегрузки определяются преобразованием заданного графика нагрузки в эквивалентный в тепловом отношении (рис. 3.5). Допустимая нагрузка трансформатора зависит от начальной нагрузки, максимума нагрузки и его продолжительности и характеризуется коэффициентом превышения нагрузки:

Допустимые систематические перегрузки трансформаторов определяются из графиков нагрузочной способности трансформаторов, задаваемых таблично или графически. Коэффициент перегрузки передается в зависимости от среднегодовой температуры воздуха /сп вида охлаждения и мощности трансформаторов, коэффициента начальной нагрузки кн н и продолжительности двухчасового эквивалентного максимума нагрузки tmах.

Для других значений tmax допустимый можно определить по кривым нагрузочной способности трансформатора.

Если максимум графика нагрузки в летнее время меньше номинальной мощности трансформатора, то в зимнее время допускается длительная 1%я перегрузка трансформатора на каждый процент недогрузки летом, но не более чем на 15 %. Суммарная систематическая перегрузка трансформатора не должна превышать 150 %. При отсутствии систематических перегрузок допускается длительная нагрузка трансформаторов током на 5 % выше номинального при условии, что напряжение каждой из обмоток не будет превышать номинальное.

На трансформаторах допускается повышение напряжения сверх номинального: длительно — на 5 % при нагрузке не выше номинальной и на 10% при нагрузке не выше 0,25 номинальной; кратковременно (до 6 ч в сутки) — на 10 % при нагрузке не выше номинальной.

 Дополнительные перегрузки одной ветви за счет длительной недогрузки другой допускаются в соответствии с указаниями заводом — изготовителя. Так, трехфазные трансформаторы с расщепленной обмоткой 110 кВ мощностью 20, 40 и 63 М ВА допускают следующие относительные нагрузки: при нагрузке одной ветви обмотки 1,2; 1,07; 1,05 и 1,03 нагрузки другой ветви должны составлять соответственно 0; 0,7; 0,8 и 0,9.

Расчет номинальной мощности трансформатора

Номинальная мощность, MB • А, трансформатора на подстанции с числом трансформаторов п > 1 в общем виде определяется из выражения

Для сетевых подстанций, где примерно до 25 % потребителей из числа малоответственных в аварийном режиме может быть отключено, обычно принимается равным 0,75…0,85. При отсутствии потребителей III категории К 1-2 = 1 Для производств (потребителей) 1й и особой группы известны проектные решения, ориентирующиеся на 50%ю загрузку трансформаторов.

Рекомендуется широкое применение складского и передвижного резерва трансформаторов, причем при аварийных режимах допускается перегрузка трансформаторов на 40 % на время максимума общей суточной продолжительностью не более 6 ч в течение не более 5 сут.

При этом коэффициент заполнения суточного графика нагрузки трансформаторов кн в условиях его перегрузки должен быть не более 0,75, а коэффициент начальной нагрузки кпн — не более 0,93.

Так как К1-2 < 1, а Кпер > 1 их отношение К = К 1-2 / К пер. всегда меньше единицы и характеризует собой ту резервную мощность, которая заложена в трансформаторе при выборе его номинальной мощности. Чем это отношение меньше, тем меньше будет закладываемый в трансформаторы резерв установленной мощности и тем более эффективным будет использование трансформаторной мощности с учетом перегрузки.

Завышение коэффициента к приводит к завышению суммарной установленной мощности трансформаторов на подстанции.

Уменьшение коэффициента возможно лишь до такого значения, которое с учетом перегрузочной способности трансформатора и возможности отключения неответственных потребителей позволит покрыть основную нагрузку одним оставшимся в работе трансформатором при аварийном выходе из строя второго трансформатора.

Таким образом, для двухтрансформаторной подстанции

В настоящее время существует практика выбора номинальной мощности трансформатора для двух трансформаторной подстанции с учетом значения к = 0,7, т.е.

Формально выражение (3.14) выглядит ошибочно: действительно, единица измерения активной мощности — Вт; полной (кажущейся) мощности — ВА. Есть различия и в физической интерпретации S и Р. Но следует подразумевать, что осуществляется компенсация реактивной мощности на шинах подстанции 5УР, ЗУР и что коэффициент мощности cos ф находится в диапазоне 0,92… 0,95.

Тогда ошибка, связанная с упрощением выражения (3.13) до (3.14), не превышает инженерную ошибку 10%, которая включает в себя и приблизительность значения 0,7, и ошибку в определении фиксированного Рмах

Таким образом, суммарная установленная мощность двухтрансформаторной подстанции

При этом значении к в аварийном режиме обеспечивается сохранение около 98 % Рмах без отключения неответственных потребителей. Однако, учитывая принципиально высокую надежность трансформаторов, можно считать вполне допустимым отключение в редких аварийных режимах какойто части неответственных потребителей.

При двух и более установленных на подстанции трансформаторах при аварии с одним из параллельно работающих трансформаторов оставшиеся в работе трансформаторы принимают на себя его нагрузку. Эти аварийные перегрузки не зависят от предшествовавшего режима работы трансформатора, являются кратковременными и используются для обеспечения прохождения максимума нагрузки.

Далее приведены значения кратковременных перегрузок масляных трансформаторов с системами охлаждения М, Д, ДЦ, Ц сверх номинального тока (независимо от длительности предшествующей нагрузки, температуры окружающей среды и места установки).

Аварийные перегрузки масляных трансформаторов со всеми видами охлаждения:

Для трехобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов указанные перегрузки относятся к наиболее нагруженной обмотке.

pue8.ru

Трансформатор тока выбор — Справочник химика 21

    Полный электрический расчет трансформаторов является весьма сложным и трудоемким. Такой расчет с учетом многих факторов проводится лишь для ответственных случаев. В зависимости от поставленной задачи (получение наименьшей стоимости, габаритов, массы, температурного режима работы, заданной индуктивности обмоток, величины тока холостого хода и т. д.) можно получить решение с достаточной для практики точностью, пользуясь упрощенными методиками расчетов. Целью такого расчета является получение основных конструктивных данных, достаточных для изготовления трансформатора, удовлетворяющего заданным значениям нагрузки (электродвигателя, нагревателя, электрической схемы и др.). Ниже приводится одна из упрощенных методик расчета силового трансформатора, пригодная для быстрого определения конструктивных данных однофазного силового трансформатора малой и средней мощности, имеющего магнитопровод стержневого или броневого типа и работающего на промышленной частоте. В связи с целым рядом допущений приводимая методика является ориентировочной и позволяет получить многовариантное решение. Выбор варианта зависит от местных условий (наличие магнитопровода с определенными параметрами, диаметра и марки проводов, изоляционных материалов и т. д.) и требований к силовому трансформатору, определяемых конкретным применением (температура, габариты и др.). [c.67]
    Измерительные трансформаторы тока н напряжения и их выбор [c.79]

    Измерение расхода электроэнергии. Измерение расхода электроэнергии производят трехфазными электросчетчиками. Для определения расхода энергии за данный промежуток времени необходимо вычесть показания счетчика, снятые в начале этого интервала из показаний счетчика в конце его. Счетчики обычно рассчитаны на нагрузку 5 А при напряжении 220 или 380 В. При большей потребляемой мощности эти счетчики применяют с трансформаторами тока. При выборе трансформатора тока первичный ток принимают равным или большим номинального — тока потребителя, а номинал вторичного тока 5 А. [c.248]

    После установления величин уравнительных токов и определения действительного и нормализованного расходов электроэнергии тяговых подстанций решается вопрос о выборе регулировочных ответвлений трансформаторов на каждой тяговой подстанции. Чтобы яе допустить чрезмерного увеличения блуждающих токов и потерь электроэнергии, следует руководствоваться следующими положениями среднесуточная величина (по измерениям на магистральных [c.92]

    Современные методы определения дефектов можно использовать для контроля труб различных диаметров [25]. Специально модифицированные [71] ультразвуковые методы применяют для измерения толщины стенок изделий при доступе с одной стороны и определения уменьшения толщины при коррозии. Измерения электрического сопротивления с использованием постоянного или переменного тока (для тонких сечений немагнитных материалов) можно применять иногда для оценки недопустимого утонения, например сварных швов между трубой и трубной решеткой [72]. При выборе подходящей частоты переменного тока для оценки глубины трещин, выходящих на поверхность, можно использовать скин-эффект. Трансформатор переменного тока (50 Гц) можно приспособить, [73] для измерения толщины немагнитной наплавки на магнитной основе, например наплавки из нержавеющей стали на малоуглеродистой стали. Немагнитный материал действует в качестве зазора в магнитной цепи трансформатора и таким образом изменяет ее магнитное сопротивление. Так можно контролировать изделия из нержавеющей стали толщиной до 10 мм. Измерения деформации во время испытаний под давлением или при испытаниях на ползучесть требуют использования датчиков деформации, различные типы которых описаны в литературе [74—76]. [c.311]

    ТРАНСФОРМАТОРНЫЕ МАСЛА применяются в электротехнике в качестве изолирующей и теплоотводящей среды в трансформаторах, реостатах, выключателях и других аппаратах. В масляных выключателях масло служит также для гашения вольтовой дуги, возникающей мея ду контактами при выключении тока. Емкость каждого из перечисленных аппаратов на современных электроцентралях и подстанциях часто достигает нескольких тонн, по-, этому смена масла связана со значительными материальными затратами. Кроме того, всякая замена масла может быть произведена лишь при условии отключения аппарата от сети на более или менее длительный промежуток времени. Поэтому масло, применяемое в электроаппаратах, должно работать в течение длительного времени без замены. При работе в процессе старения изменяются свойства масла. Это влечет за собой ухудшение его качеств как изолятора. Образующиеся твердые, не растворимые в масле продукты старения, отлагаясь на поверхности внутренних элементов аппарата, ухудшают теплообмен, нарушают электрическую изоляцию и могут стать причиной аварии. Все это вынуждает предъявлять особо высокие требования к качеству масла, к-рые надлежит учитывать уже при выборе сырья и режима очистки. [c.665]

    Собирательные (сборные) шины. Аварии, случающиеся на собирательных шинах, влекут по большей час1И полное прекращение подачи электрической энергии от данной силовой установки. Поэтому следует обратить особое внимание на правильный выбор размеров шин и их взаимное расположение и в частности на выбор расстояний между шинами (принимая во внимание возможности их нагрева, значительные механические напряжения во время коротких замыканий и возможность перенапряжения и перекрытий между шинами). Собирательные шины с главным выключателем тока связываются непосредственно, без промежуточных включений между ними дополнительных или вспомогательных аппаратов, вроде трансформаторов тока, индукционных катушек, защитных сопротивлений и т. п. Главные выключатели (масляники) представляют собой последнее средство защиты собирательных шин от аварий, случающихся в сети или в какой-либо части электрического распределительного устройства поэтому надо обратить внимание на правильный выбор главного выключателя тока с достаточным запасом по выключаемой им мощности и исходить из наиболее неблагоприятных возможных случаев выключения мощности короткого замыкания. [c.961]

    Изготовлению выпрямительных установок а заданный ток и напряжение предшествует работа по расчету полного выпрямительного элемента, выбору понижающего трансформатора и аппаратуры. Расчет полного выпрямительного элемента представляет собой выбор схемы соединения элементов и определение по заданным параметрам числа вентилей, соединенных параллельно в каждой ветви. При этом необходимо учитывать коэффициент для компенсации температуры окружающей среды, зависящей от принятой системы охлаждения. [c.59]


    При выборе напряжения следует учитывать, что при постоянной мощности с увеличением напряжения соответственно снижаются сила и потери тока, а следовательно, повышается коэффициент полезного действия (к. п. д.) печи. При увеличении размеров и мощности печи напряжение обычно увеличивается. Следует, однако, учитывать, что при чрезмерном увеличении напряжения затрудняется эксплуатация печи. Поэтому при выборе напряжения печного трансформатора исходят из оптимального соотношения силы тока и напряжения, устанавливаемого на основании расчетных и опытных данных. [c.20]

    Перемешивание очень малых количеств раствора, например капли, представляет собой одну из наиболее трудных операций, для проведения которой должна быть специально построена соответствующая аппаратура. Ограниченное пространство, внутри которого жидкость может перемешиваться, в сочетании с действием сил поверхностного натяжения сильно ограничивает возможности при выборе способа перемешивания. Вращающиеся мешалки в большинстве случаев не могут быть использованы для перемешивания очень малых объемов жидкости . В случае применения вибрирующих стержней последние должны быть намного меньше, чем обычные палочки, используемые при ручном перемешивании, а сам процесс перемешивания не может проводиться вручную. Наиболее простой и в то же время наиболее эффективный метод перемешивания основан на принципе вибрирующего стержня [12]. Конструкция мешалки с вибрирующим стержнем изображена на рис. 18. На бакелитовой панели укреплен небольшой магнит такого же размера, как магнит в обычном электрическом звонке. Магнит питается переменным током напряжением 6 в, идущим оф электрической сети через трансформатор. Обычный 50-периодный ток от сети вызывает вибрацию стальной пластинки, прикрепленной к верхнему концу бакелитовой панели перед магнитом. Виб- [c.50]

    Пример выбора ячейки Для выполнения функции «отходящая линия к трансформатору» выбрана ячейка с блоком управления и контроля типа TF-B. Характеристики отходящей линии следующие номинальное напряжение — 6 кВ ток короткого замыкания — 40 кА номинальный ток — 630 А. [c.36]

    Изолированной называется нейтраль, ие присоединенная к заземляющему устройству млн присоединенная через аппараты, компенсирующие е.мкостный ток в сети (трансформаторы напряжения и другие аппараты, имеющие больш ое сопротивление). При выборе того или иного режима нейтрали исходят нз те.чнологнческих требований и обеспечения условий безопасности. Из двух трехфазных сетей (трехпроводной с изолированной нейтралью и четырехпроводной с заземленной нейтралью) предпочтение отдают чстырехпрозод-ной, поскольку она позволяет использовать два рабочих напряжения — линейное и фазное. Так, от четырехпроводной сети 380 В можно питать как силовую нагрузку (трехфазную или однофазную), включая ее между фазными проводами на линейное напряжение 380 В, так и осветительную, включая ее между фазным и нулевым проводами, т. е. на фазное напряжение 220 В. При этом достигается значительное уменьшение стоимости всей электроустановки, что обусловлено применением ыеиьнгсго числа трансформаторов, проводов меньшего сечения и т. п. [c.14]

    Регулирование силы тока в ванне для электрополирования осуществляется различными способами. Например, выбирая технологический режим работы ватаны, можно регулировать плотность тока, а следовательно, и общую силу тока ванны, не изменяя электрического режима питающей сети. В случае питания от шунтового генератора или выпрямителя можно изменить напряжение, а следовательно, и плотность тока в цепи ванны, воздействуя на шунтовой регулятор или включая дополнительные витки трансформатора выпрямителя. Включая в цепь ванны регулировочный реостат, можно изменить общую силу ее тока. Выбор реостата и расчет его ступеней производится с учетом технологического режима. Реостаты рубильникового типа имеют обычно до шести ступеней и позволяют осуществлять только грубую регулировку силы тока электрополировочной ванны. [c.22]

    ЦТТ имеет два измерительных модуля классический измерительный электромагнитный трансформатор тока и магнитотранзисторное кольцо. В имеющемся устройстве использован двенадцатиразрядный восьмиканальный АЦП, выбор последовательности перебора каналов в котором можно осуществлять профаммно. Из этих восьми каналов основное значение имеют измерительный и релейный каналы магнитотранзисторного кольца, а также канал трансформатора тока. Электромагнитный ТТ здесь используется в качестве прецизионного источника информации. По нему производится коррекция первых двух каналов в нормальном режиме работы. [c.17]

    Схема соединения нагревателей и выбор трансформатора значительно влияют на срок их службы. Параллельное соединение нагревателей предпочтительно, т. к. при этом меньше сказывается разброс сопротивлений комплекта нагревателей, а в случае выхода из сфоя одного из нафевателей обытао можно продолжать процесс, используя остальные, в то время как при последовательном соединении цепь разрывается. Однако параллельное соединение требует более низких нап )я-жений, и, следовательно, необходимо использовать трансформатор. Кроме того, при параллельном соединении ншревателей из-за больших токов нафузка на подводящие кабели возрастает. Часто применяют параллельно-последовательную схему. [c.605]

    Остановимся теперь ещё в нескольких словах на выборе источника питания дуги. Сопоставление дуг, питаемых постоянным и переменным током, показывает, что дуга постоянного тока даёт, как правило, большую чувствительность анализа по сравнению с дугой переменного тока. Последняя же обеспечивает получение более стабильных и воспроизводимых условий возбзгждения спектра. Ббльшая чувствительность дуги постоянного тока объясняется более интенсивным, по сравнению с дугой переменного тока, поступлением вещества электродов в столб дуги, благодаря большему разогреванию электродов. Вместе с тем, однако, сильное разогревание электродов приводит к более бурному и неравномерному протеканию процесса испарения пробы, сопровождающемуся, например, в случае металлических электродов сильным окислением, фракционированием вещества и т. д. [11 , 51]. Это и обусловливает меньшую стабильность результатов анализа, получаемых при питании дуги постоянным током, по сравнению с дугой переменного тока, где эти процессы идут значительно менее бурно. В частности, при работе с хорошо отрегулированным активизатором удаётся свести ошибки анализа к величине в 3—5 / ц, что уже приближается к точности анализов, получаемых с искрой. В соответствии со сказанным на стр. 58 необходимо, однако, тщательное поддержание постоянного режима активизатора. Весьма хорошие результаты в смысле точности анализов даёт и питание дуги с помощью высоковольтного трансформатора [111, 29, 197]. [c.65]

    При выборе трансформатора можно ориентировочно принять, что при двухполупериодной схеме выпрямления максимальный ток, протекающий в повышающей обмотке трансформатора, в 1,25 раза больше среднего выпрям.тенного тока, при мостовой схеме — в 1,75 раза, однополуперподной — в 2,5 раза и схеме с удвоением напряжения — в 3,5 раза. Пульсации выпрямленного напряжения в случае применения однополупериодного выпрямителя или схем умножения увеличиваются однако с помощью хорошего фильтра они могут быть снижены до допустимых пределов. [c.50]

    На экономичность работы электроустановок в значительной степени влияют режим эксплуатации электрооборудования и сетей, потери электроэнергии в них и коэффициент мощности электроустановки. Наиболее экономичным режимом можно считать такой режим работы электроустановки, при котором достигается наименьший расход электроэнергии на единицу продукции (тонну нефти или кубический метр газа, перекачиваемых станцией) и наименьшие расходы на ремонт и замену оборудования. Для повышения экономичности работы электроустановок в первую очередь необходимо устранить все явные потери электроэнергии, образующиеся при работе электродвигателей вхолостую или при неполной загрузке, при горении электрических ламп в дневное время, там где это не требуется по условиям производства, в резервных трансформаторах, находящихся под напряжением, в электронагревателях, включенных без надобности. Потери в проводниках (проводах, кабелях, обмотках машин и трансформаторов) при одном и том же сечении проводника пропорциональны квадрату силы тока нагрузки. Токовая перегрузка проводников ведет к резкому увеличению потерь и, наоборот, уменьшение нагрузки ведет к снижению потерь. Это обстоятельство учитывают при выборе режима работы двух параллельных линий (рабочей и резервной), каждая из которых рассчитана на полную нагрузку. Целесообразно включать обе такие линии на одновременную работу, а не держать одну в резерве, а другую под полной нагрузкой. При таком режиме нагрузка каждой линии уменьшится в два раза, а потери в каждой из них — в четыре раза. Отклонение напряжения сети от номинального также неблагоприятно воздействует на режим потребления электроэнергии. При понижении напряжения и неизменной нагрузке электродвигателя увеличивается ток нагрузки в линии, значит, увеличиваются и потери электроэнергии. В электроосве-тительнЪгх установках увеличение напряжения против нормального ведет к быстрому перегоранию электрических ламп. Понижение напряжения ведет к резкому ухудшению качества освещения и необходимости вклю- [c.225]

    Напряжение, снимаемое с генератора, через коммутационные устройства подается к трансформатору, который необходим для снижения напряжения, получаемого от генератора. Переменный ток, снимаемый со вторичных обмоток трансформатора, преобразуется в постоянный посредством трехфазного выпрямителя. Выбор необходимой елпсости батареи зависит от ветровых условий в районе намечаемого расноложепия ветродвигателя и величиной нагрузки. Эти ветровые условия определяются по данным местных метеорологических станций или по табл. 6, 7 и 8. [c.69]

    Знание величин активных и реактивных сопротивлений электропечного контура имеет весьма большое значение, так как они играют весьма существенную роль при определении электрических характеристик руднотермических печей, при выборе тока и напряжения электропечных трансформаторов, при определении рациональных электротехнологических режимов. При этом определенную роль играют реактивные сопротивления, расчет которых представляет весьма сложную электротехническую и математическую задачи. [c.131]

    Кривые силы тока образуют отрезки синусоидальных линий, сим (етричных по отношению к амплитуде, которые на стороне, вторичной цепи трансформатора появляются один раз в течение периода, а на стороне первичной цепи также один раз в течение периода в случае одинакового числа фаз и два раза—в случае половинного числа фаз. Наличие нескольких ступеней напряжения позволяет питать по выбору или осветительную сеть током в 470 V, или сеть трамвайную током 600 V. Рекомендуется предусмотреть, кроме того, вспомогательную ступень на 35—40 V или яа 60—80У для формования выпрямителя перед его пуском. [c.879]

    Общие положения. Выбор системы тока зависит главным обрязом от величины района потребления электрической энергии, перспектив расширения этого района, связи с электрическими сетями близлежащих районов и необходимости передавать электрическую энергию на далекие расстояния. В силу этих соображений особенно подходящим для целей передачи энергии оказывается пер1.менный ток, благодаря более дешевым условиям преобразования напряжения с помощью неподвижных без вращающихся частей трансформаторов для промышленных целей и бытовых нужд в европейской практике применяется переменный ток с частотой 50 пер/сек, для магистральных железных дорог применяют иногда и переменный ток пониженной частоты 15, 16= /з и 25 пер/сек. [c.947]

    Максимальная мощность характеризует допускаемую длительную нагрузку трансформатора по условиям нагрева и лежит вне всяких классов точности. Чем больше нагрузка трансформатора напряжения тем больше его режим отклоняется от режима холостого хода, тем больше потери напряжения в первичной и вторичной обмотках, больше погрешности, меньше вторичное напряжение. Например, трансформатор напряжения НОМ-6 6000/100 В работает в классе точности 0,5 при мощности 50 В-А, в классе 1,0—при 75 В-А, и в классе 3,0 — при 200 В-А. Максимальная же мощность этого трансформатора 400 В-А. Трансформатор напряжения необходимого класса точности и конструктивного исполнения выбирают по следующим электрическим величинам, его характеризующим номинальное U н первичное напряжение и соответствующий коэффициент трансформации ([/щ/ЮО номинальная мощность 32 . Условия выбора /),1 Ураб 82,1 82. При определении учитываются только нагрузки приборов. Потерями в соединительных проводах пренебрегают, так как протекающий в них ток очень мал. [c.85]

    Ячейка типа DI серии M set, предназначенная для питания трансформатора малой мощности (например, первичный трансформатор для собственных нужд КРУ), оснащена элега-зовым выключателем нагрузки типа TF в комплекте с приводом типа I2. В выключателе TF три вращающихся контакта помещены в оболочку, заполненную газом под относительным давлением 0,4 бар (0,04 МПа). Принцип работы выключателя нагрузки при отключении показан на рис. 2.6. Чтобы усилить охлаждение дуги, относительно ее создается движение элегаза. Взаимодействие электрического тока и магнитного поля постоянного магнита вызывает вращение дуги вокруг неподвижного контакта, ее охлаждение и растяжение вплоть до гашения при прохождении тока через ноль. Система гашения дуги проста и надежна, что обеспечивает высокую электрическую прочность и малый износ контактов выключателя нагрузки. Выключатели нафузки TF оснащаются предохранителями типа Fusar . В табл. 2.5 приведены данные для выбора параметров предохранителей для защиты трансформаторов мощностью от 25 до 1250 кВА. [c.41]


Принципы подбора параметров трансформатора тока и его нагрузки

Ашмаров Ю.В., генеральный директор ООО ВП АИСТ

Учитывая многочисленные повторяющиеся вопросы разработчиков, предлагаю Вашему вниманию некоторые комментарии, позволяющие более рационально применять измерительные трансформаторы тока и избежать некоторых ошибок при проектировании различных приборов и систем. «Матерые» разработчики пусть не обижаются на некоторое упрощение изложения информации. Цель этих комментариев — избежать грубых ошибок, а здесь формулы ни к чему. В любом случае мы, имея уникальную методику расчета трансформаторов подтвержденную практикой, готовы просчитать работу трансформатора тока в каждом конкретном приложении или по конкретным ТТ.

Один из наиболее часто встречающихся вопросов обычно посвящается в той или иной степени нагрузке токового трансформатора. Кстати, это наиболее важный аспект правильной работы трансформатора тока.
Расхожее мнение о передаче тока в нагрузку по известной по школьной физике формуле Iвых=Iвх/k не совсем верно и относится только к идеальному трансформатору. В идеале — сопротивление нагрузки должно быть равно 0, но на практике этого достичь практически невозможно. Не вдаваясь глубоко в теорию можно провести четкую взаимосвязь между сопротивлением нагрузки и погрешностью коэфф. передачи тока, сопротивлением нагрузки и величиной тока насыщения трансформатора (т.е. тока, при котором изменение тока на входе не приводит к увеличению тока на выходе). Дело в том, что отбираемая мощность в нагрузке не позволяет работать трансформатору в нулевых магнитных полях (идеальный трансформатор), а, следовательно, в работу вступают искажения, вносимые сердечником, а именно — нелинейность кривой намагничивания сердечника, в частности насыщение сердечника в больших полях. На примере ЮНШИ…002 эти зависимости выглядят так — см. фото 1, 2.

Фото 1

Фото 2

Эти зависимости справедливы для любого трансформатора тока, хотя, при применении эл. технического железа в качестве материала сердечника, эти зависимости на порядок ярче выражены. На эти зависимости особенно надо обратить внимание разработчикам, предполагающим использование трансформаторов в качестве сигнализаторов перегрузок, когда во вторичную цепь трансформатора пытаются включить высокоомное реле. В теории все должно работать, но на практике это не всегда может получиться. Также надо внимательно отнестись к установке на выходе трансформатора выпрямительных мостов, т.к. трансформатор тока должен будет развить не менее 1.2 в. на выходе, прежде чем в работу включится нагрузка на выходе моста.
Не меньшее влияние на точность трансформатора и входные токи насыщения оказывает коэфф. трансформации. Чем он выше — тем более линейной будет характеристика трансформатора (естественно при прочих равных условиях). На примере магнитопровода 25х15х5 сплава 5В, при Rн=5 Ом и намотке проводом ПЭТВ2 0.09 зависимость погрешности от коэфф. трансформации имеет след. вид — см. фото 3, 4.

Фото 3

Фото 4 —Токи насыщения трансформатора и нагрузки

Грубо говоря, чем выше коэфф. трансформации и ниже сопр. нагрузки, тем точнее трансформатор. Если необходимо достичь высокой точности — не стоит забывать об встроенном усилителе, имеющимся в составе любой м.сх. измерения мощности. Хотя здесь придется найти компромисс между внешними наводками на входные цепи и величиной измерительного сигнала.
При выборе трансформатора тока, необходимо также реально представлять себе его передаточную характеристику. Не стоить верить обещаниям производителей об абсолютной линейности передаточной характеристики. Имея дело с реальным трансформатором надо отдавать себе отчет, что погрешность коэфф. передачи зависит от суммарной напряженности магнитного поля в сердечнике, т.к. магнитная проницаемость сердечника сильно зависит от напряженности магн. поля и может различаться в разы. В целом погрешность коэфф. передачи трансформатора ЮНШИ…002 для Rн=6 Ом выглядит так — см. фото 5.

Фото 5

На графике видно, что в области низких входных токов (до 2.5А), погрешность практически постоянна, затем наблюдается рост. При входных токах свыше 225А погрешность растет катастрофически, т.к. трансформатор входит в насыщение. Приведенный график относится к случаю, когда отн. нач. магн. прониц. материала магнитопровода находится в пределах 32 тыс, хотя типовое значение — 60 тыс и выше. Для отн. нач. магн. прониц. материала магнитопровода — 70 тыс погрешность выглядит след. образом — см. фото 6.

На графике видно, что макс. погрешность снизилась с 0,55% до 0,25%. Естественно, для получения большей точности можно брать сплавы с очень высокой магн. прониц. например 82В, нач. отн. магн. прониц. которого составляет 150-200 тыс ед., но это палка о 2-х концах, т.к. насыщение у него наступает при более низких полях, а цена значительно выше.
Приведенные зависимости и рассуждения хотя и не позволяют реально рассчитать трансформатор, но общие тенденции отражают достаточно точно. В любом случае — можно постараться подобрать параметры трансформатора так, чтобы получить требуемую точность и не выйти за рамки бюджета.

Фото 6


Новые возможности измерительных трансформаторов тока 6-35 кВ

Для решения нестандартных задач в области коммерческого учета электроэнергии.

Как вы знаете, трансформаторы тока предназначены для передачи сигнала измерительной информации измерительным приборам и устройствам защиты и управления, а также для изолирования цепей вторичных соединений от высокого напряжения.

Необходимость создания высокоточных измерительных трансформаторов тока назревала давно, а с возможностью приобретать электроэнергию на оптовом рынке и необходимостью ее коммерческого учета согласно требованиям НП АТС, особенно. Однако, небольшой выбор отечественных трансформаторов с узким диапазоном фиксированных характеристик не покрывал разнообразные требования потребителей, выходящих на оптовый рынок электроэнергии и мощности.

Учитывая это, начиная с 2003 года, группа компаний «Трансформэлектро», в которую входят ООО «Электрощит-К», ОАО «Бабынинский завод «Юность» и ООО «ТД Электрощит-К», начала производить литые измерительные трансформаторы тока 6-35 кВ марок ТЛО и ТЛП по технологии компании KWK Messwandler, Германия.

Продукция запатентована, сертифицирована, внесена в Госреестр средств измерений РФ и Реестр системы «ЭнСЕРТИКО». Имеются лицензии на право конструирования и изготовления электротехнического оборудования для атомных станций, выданные Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору.

Производство сертифицировано по стандарту системы менеджмента качества DIN EN ISO 9001:2000.

Возможно изготовление с четырьмя вторичными обмотками с классом точности 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S, а также с различными коэффициентами трансформации в одном трансформаторе тока, с нестандартными вторичными нагрузками и крышкой для пломбирования вторичных цепей.

Средняя наработка на отказ трансформаторов ТЛО и ТЛП составляет 40×10 в 4 степеничасов, срок службы 25 лет. Остановимся подробнее на ТТ напряжением 10 кВ.

Преимущества трансформаторов тока ТЛО-10, 24, 35 и ТЛП-10

  1. Важным достоинством трансформаторов ТЛО-10 является возможность изготовления этих изделий с 3-мя обмотками в габаритах 2-х обмоточного трансформатора, также возможно изготовление до 4-х обмоток в увеличенном габарите.
  2. Трансформаторы ТЛО и ТЛП-10 могут изготавливаться с различными коэффициентами трансформации на измерительных и защитных обмотках, в соотношении 1:2, 1:3, что очень важно при замене существующих трансформаторов тока, включенных в схемы дифференциальной защиты силовых трансформаторов и увеличения точности измерений при небольших нагрузках.
  3. Трансформаторы ТЛО и ТЛП-10 изготавливаются с различной величиной вторичной нагрузки, что позволяет обеспечить требование ГОСТ-7746 раздел 6,4.
  4. Трансформаторы имеют прозрачную защитную пластмассовую крышку, предназначенную для закрытия и пломбирования выводов измерительной обмотки.
  5. Возможность изготовления трансформаторов с переключеним по первичной обмотке. Это очень важно для объектов, где в дальнейшем предусмотрено изменение мощностей.
  6. При этом уменьшена, по сравнению с российскими аналогами, ширина и масса, что дает определенные преимущества при их установке в ячейки КРУ, КСО, не только старых типов, но и в новые КРУ, КСО уменьшенных габаритов и т.д.
  7. Одним из определяющих параметров является уровень частичных разрядов (ЧР) изоляции первичной обмотки. Трансформаторы тока имеют уровень ЧР не более 5 пКл при напряжении 7,62 кВ, а испытательное напряжение составляет 42 кВ, как для фарфоровой изоляции. При этом на заводе проверяются на ЧР все трансформаторы.
  8. Трансформаторы тока ТЛО-10 имеют исполнения с односекундным током термической стойкости 40 кА, начиная с первичного тока 100 А и 5 кА, начиная с первичного тока 20 А при сохранении габаритных размеров.
  9. На панели вторичных выводов трансформатора с двумя вторичными обмотками предусмотрен вывод заземления, к которому может крепиться «экран».
  10. Для повышения точности учета электрической энергии трансформаторы тока изготавливаются в различном сочетании класса точности и номинальной вторичной нагрузки. Это особенно актуально при использовании электронных счетчиков, имеющих значительно меньшую индуктивность и сопротивление токовой обмотки, что повышает точность измерений.
  11. Трансформаторы тока ТЛО-10, ТЛП-10 с тремя вторичными обмотками могут быть использованы в системах АИИС КУЭ без конструктивных изменений ранее установленных ячеек КРУ 6-10 кв.

Группа компаний «Трансформ-электро» изготавливает трансформаторы тока в исполнении для АЭС, которые могут отвечать требованиям Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору, особенно в части вопросов по токам термической и электродинамической стойкости.

На сегодняшний день наша продукция особенно востребована при реализации проектов АИСКУЭ.

Хорошо известно, что автоматизированная информационная измерительная система коммерческого и технического учета электроэнергии и мощностей (АИИС КУЭ) представляет собой сочетание современных средств измерения — измерительных трансформаторов тока и напряжения, счетчиков, вычислительной техники, программного обеспечения, средств приема, обработки и передачи информации. Важной особенностью АИИС КУЭ является то, что она дает возможность покупать электроэнергию на оптовом рынке электроэнергии и мощностей (НОРЭМ). Учитывая постоянный рост стоимости электроэнергии, важно отметить, что современные системы измерения и контроля позволяют потребителям сэкономить серьезные финансовые ресурсы.

Наличие АИИС КУЭ позволяет реализовать следующие основные преимущества: во-первых, влиять на потребление электроэнергии в периоды суточных пиковых и полупиковых нагрузок и реально снизить оплату за потребляемую мощность; во-вторых, исключить прямое хищение, в-третьих навести порядок в собственном потреблении.

Наиболее массовыми точками расчета за отпущенную и полученную электроэнергию являются присоединения 6-10 кВ, где, на границе балансовой принадлежности потребителя и поставщика электроэнергии, устанавливаются расчетные счетчики коммерческого учета, присоединенные к трансформаторам тока и напряжения.

Поскольку трансформаторов тока на 6-10 кВ в измерительных системах в 2-3 раза больше, чем счетчиков и трансформаторов напряжения, важным показателем качества измерительных систем является правильный подбор измерительных трансформаторов тока, иначе, даже после создания АИИС КУЭ, потребители имеют потери от погрешности элементов, а не экономию средств.

Измерительные трансформаторы тока с обмоткой класса точности 0,2S — это веление времени, поскольку в совокупности с измерительными трансформаторами напряжения 0,2 и счетчиками класса точности 0,2S они обеспечивают точность измерения, т.е. экономию средств, начиная с 0,5% от номинального тока. Трансформаторы тока ТЛО-0,2S и ТЛП-0,2S имеют погрешность измерения в 2,5 раза меньше, чем трансформаторы с классом точности 0,5S, не говоря уже о трансформаторах с классом точности 0,5.

Рассмотрим основные ошибки и заблуждения при создании системы АИИС КУЭ

Потребитель считает, что, заменив индукционные счетчики на микропроцессорные без замены трансформаторов тока, будет достигнута необходимая точность учета.

Но при этом:

  1. Коэффициенты трансформации трансформаторов тока 6-35 кВ выбираются с завышенными параметрами из-за низкой термической и электродинамической стойкости к токам короткого замыкания, исходя из проектной мощности электроустановок.

    Оставляемые без замены трансформаторы тока 6-35 кВ, хотя и проверенные для коммерческого учета, зачастую не проверяются на термическую и электродинамическую стойкость из-за увеличившейся мощности энергосистемы, строительства новых линий.

    Поэтому при эксплуатации трансформаторы тока находятся в условиях, при которых погрешности выходят за пределы допустимых ГОСТ 7746-2001.

  2. Нижний предел нормированной погрешности трансформатора тока с классом точности 0,5 при 5% номинального тока составляет 1,5%. В совокупности с погрешностями измерений трансформаторов напряжения и счетчиков общая погрешность измерительного канала достигает 2,9-3%.
  3. Поверенные в классе точности 0,5 трансформаторы тока 6-35 кВ, из-за близкого расположения к счетчикам и резкого уменьшения вторичной нагрузки обмотки класса точности 0,5 при замене индукционного счетчика на микропроцессорный (до 0,015 ВА), не будут работать в классе точности 0,5 при нагрузках до 20% номинального тока.

Поскольку магнитопроводы обмотки класса точности 0,5 изготавливались из обычной электротехнической стали, имевшие высокие потери на перемагничивании, по сравнению с магнитопроводами из аморфных или специальных сплавов.

Большинство установленных в прошлом столетии трансформаторов тока имели расчетную мощность вторичной нагрузки 10 ВА и, соответственно, нижний предел нагрузки 3,75 ВА (ГОСТ 7746-), при этом в измерительную цепь вторичной обмотки класса точности 0,5 включались измерительные приборы и устройства.

Требования НП АТС однозначно устанавливают необходимость обеспечения отдельной измерительной обмотки только для коммерческого учета, совместное включение счетчиков и устройств недопустимо при различном рынке электроэнергии.

Исключение из цепи вторичной обмотки класса 0,5 мощностью 10 ВА нагрузки приборов и устройств, приводит к уменьшению вторичной нагрузки менее нижнего предела, и токовая погрешность выходит за верхний предел допускаемой ГОСТом погрешности.

Высокая точность измерений потребления электроэнергии не предусматривалась в типовых проектах 70-80 годов XX века.

Реальные условия эксплуатации измерительных трансформаторов тока были детально рассмотрены специалистами завода «Электрощит-К» и, в результате, на основе технических решений и использования импортных материалов изоляции и магнитопроводов трансформаторов тока ТЛО-10 были созданы трансформаторы тока ТЛО-24 и ТЛО-35, в лучшую сторону отличающиеся от трансформаторов тока, выпускаемых российскими производителями.

Основные отличия следующие:

  1. Трансформаторы тока, кроме измерительной обмотки класса точности 0,2S, имеют одну обмотку для подключения устройств защиты класса 5Р или 10Р и одну обмотку класса точности 0,5 для подключения измерительных приборов (амперметров, вольтметров, ФНП и р.).
  2. Диапазон измерения первичных токов в заданном классе точности 0,2 S или 0,5 S составляет от 5 до 2500 А.

    2.1. Номинальный первичный ток трансформатора тока ТЛК-35 измеряет от 150 А, что ограничивает область его применения.

    Трансформатор тока ТЛО-24 и ТЛО-35 обеспечивают измерение первичного тока во всем диапазоне реальных нагрузок потребителей на напряжение 35 кВ.

    2.2. Трансформаторы тока ТЛО-24 и ТЛО-35 могут изготавливаться в одном корпусе с различными коэффициентами коммерческой обмотки 0,2S и защитных обмоток (при гарантированной термической стойкости) в соотношении 1:2 или 1:3, с различными вторичными токами коммерческой и защитных обмоток 1 А и 5 А, широким диапазоном мощности каждой из трех вторичных обмоток от 1 ВА до 30 ВА.

    Например: ТЛО-35 0,2S/0,5/5Р-1,25/30/30%200/400/400/1/5/5.

    2.3. Трансформаторы тока ТЛО-24 и ТЛО-35 могут изготавливаться разным коэффициентом трансформации первичного тока в соотношении 1:2, с возможностью механического переключения, позволяющей увеличить коэффициент трансформации. Например, с 300 А/5 А до 600 А/5 А при увеличении потребляемой мощности потребителя.

    2.4. По заявке потребителя могут изготавливаться трансформаторы тока ТЛО-24 и ТЛО-35 с расширенным диапазоном измерения коммерческой обмотки от 0,5% до 200% номинального первичного тока.

  3. Гибкий диапазон номинальных вторичных нагрузок от 1 ВА до 30 ВА, в отличие от фиксированных величин нагрузки отечественных трансформаторов тока. Эта характеристика позволяет максимально согласовать нагрузку трансформатора тока в цепи.

    3.1. Номинальный класс точности 0,2S; 0,5S поддерживается и при нагрузках вторичной обмотки менее нижнего предела, определяемого ГОСТ 7746, близкое к нулю. Это означает, что благодаря этой возможности счетчики электроэнергии могут устанавливаться в непосредственной близости от трансформаторов тока без расчета сопротивления соединительных проводов, без опасения выйти за нижний предел допускаемой нагрузки.

  4. Высокие характеристики уровня изоляции класса «б» позволяют испытывать трансформаторы тока ТЛО-24 и ТЛО-35 в составе комплектных распределительных устройств, как имеющих фарфоровую изоляцию.

Из вышеизложенного следует, что трансформаторы тока ТЛО-24 и ТЛО-35 обеспечивают любые требования потребителя при создании системы коммерческого учета.

Кроме того, трансформаторы тока ТЛО-24 будут весьма востребованы при переводе городских сетей крупных городов на напряжение 20 кВ.

Рассмотрим некоторые реалии сегодняшнего дня.

На практике, в настоящее время выбор измерительных трансформаторов в основном сводится к подбору из серийно выпускаемых тех, которые по своим номинальным параметрам лежат наиболее близко к требуемым. Такой подход достаточно прост, однако не всегда позволяет произвести правильно выбор и очень часто может привести к увеличению погрешности измерений. Рассмотрим и проанализируем некоторые подобные случаи:

Случай 1. Для коммерческого учета требуется опорный трансформатор тока на малый первичный ток (напр. 50 А) с высоким значением тока термической стойкости (31,5 КА).

Среди серийно выпускаемых трансформаторов тока подобных нет, поскольку обычные опорные трансформаторы на малые первичные токи имеют малые значения токов термической стойкости.

Как поступают на практике проектировщики? Они выбирают из серийных трансформаторов тот, который обеспечивает необходимый ток термической стойкости и имеет при этом минимальный первичный ток. В частности, для нашего примера — это трансформатор тока на 300 А с классом точности 0,5.

Согласно ГОСТ, этот трансформатор должен обеспечивать точность измерений в пределах от 5% и до 120% номинального первичного тока, т.е. от 15 А и до 360 А, и следовательно его можно использовать для измерений на 50 А. Так ли это?

Во-первых, трансформатор тока на 300 А при 50 А первичного тока по ГОСТ допускает ошибку от ±0,75% до ±1,5%, что значительно выше, чем ошибка, которая допускается для трансформатора тока с номинальным значением первичного тока 50 А — это ±0,5%.

Во-вторых, для трансформатора тока на 50 А нижний предел первичного тока равен 2,5 А вместо 15 А для трансформатора на 300 А.

Таким образом, используя трансформатор тока на 300 А, мы увеличили погрешность измерений и повысили допускаемый нижний предел первичного тока.

Случай 2. Нужен измерительный трансформатор тока с определенным коэффициентом безопасности прибора, чтобы одновременно с измерением обеспечить защиту измерительных приборов в случае короткого замыкания в первичной цепи.

На практике требуемые значения коэффициента безопасности прибора обычно равны 5 или 10, а серийные трансформаторы часто имеют значения более 10. По Вашему требованию мы можем подобрать коэффициент безопасности для обмотки измерения и предельную кратность для обмотки защиты, которые позволят ограничить ток в соответствующих обмотках, тем самым сэкономить на дополнительной защите.

Серийные трансформаторы тока не позволяют в полной мере использовать преимущества трансформаторов тока с заданными значениями коэффициента безопасности прибора.

Можно привести еще целый ряд других случаев, когда использование серийных трансформаторов с определенными, уже заранее установленными номинальными параметрами, приводит как к увеличению погрешности измерений, так и значительному удорожанию всей системы измерения и защиты.

Так же хочется отметить, что, применяя ТТ марок ТЛО и ТЛП класса точности 0,2S, потребитель обеспечивает не только точное измерение потребленной электроэнергии (мощности), но и получает высокий коэффициент качества своей АИИС КУЭ, что избавит от дополнительных расходов при распределении небаланса электроэнергии поставщика на оптовом рынке.

Хотелось бы более подробно остановиться на классах точности ТТ.

Согласно ГОСТ 7746-2001 трансформаторы тока (ТТ), предназначенные для измерений, обеспечивают требуемый класс точности лишь в определенных диапазонах тех или иных параметров.

Например:

  • Диапазон измерений первичного тока для классов — 0,2; 0,5 должен находиться в пределах от 5% до 120% величины номинального первичного тока. Для классов — 0,2S и 0,5S он должен находиться в пределах от 1% до 120% величины номинального первичного тока. При этом, по желанию заказчика могут быть изготовлены трансформаторы, имеющие нормированную погрешность измерения от 0,5% до 200% номинального тока.
  • Диапазон изменений величины вторичной нагрузки для всех классов точности должен находиться в пределах от 25% до 100% номинальной вторичной нагрузки и т.д.
  • Применение стандартных ТТ за пределами указанных интервалов приводит к увеличению погрешности измерений.

Однако, на практике не редки случаи, когда трансформаторы тока все же эксплуатируются в диапазонах измерений, выходящих за пределы допустимых по ГОСТу.

В частности, такая проблема существует при коммерческом учете на железных дорогах. Если в период отсутствия движения электропоездов на том или ином участке пути потребление электроэнергии минимально, то в момент наступления пика движения потребление энергии резко возрастает, в связи с чем величина первичного тока может быть значительно больше 120% номинального первичного тока. Подобная ситуация возникает и при коммерческом учете на строящихся или реконструируемых промышленных объектах, где постоянно увеличивается потребление электроэнергии.

Как поступать в таких случаях при выборе измерительных трансформаторов тока?

Один из наиболее простых и дешевых методов — это применение трансформаторов тока для коммерческого учета с расширенным диапазоном измерений.

Рассмотрим прежде всего ТТ с расширенным диапазоном измерений по первичному току. Существует два типа ТТ, которые позволяют расширить диапазон первичного тока.

Первый — это ТТ с переключением по первичной обмотке, и второй — это ТТ с расширенным диапазоном первичного тока (Extended current ratigs).

C помощью переключения по первичной обмотке можно ровно вдвое увеличить номинальный первичный ток измерительного трансформатора, сохраняя при этом его класс точности.

Например 800-400 А или 600-300 А, т.е. 2*I пер — I пер. Такие ТТ очень удобно использовать на вновь строящихся и расширяющихся промышленных объектах, где потребление электроэнергии постоянно растет. Простым переключением можно будет в случае необходимости изменить диапазон измерений оставаясь в классе точности, и тем самым обеспечить точность коммерческого учета в значительно большем интервале первичных токов.

Соединяя между собой медной пластиной резьбовые соединения 2-3-6-7 трансформатор тока будет иметь первичный ток I пер.

Соединяя между собой двумя медными пластинами резьбовые соединения 1-2-5-6 и 3-4-7-8 трансформатор тока будет иметь первичный ток 2*I пер.

Что касается трансформаторов тока класса Extended, то их применение позволит наладить точный коммерческий учет и в случаях, подобных описанному выше. Для этого достаточно при заказе трансформатора указывать лишь необходимое расширение диапазона тока.

Например, нужен ТТ с номинальным первичным током 200/5 А с классом точности 0,5S, который позволит проводить измерения до 600 А, оставаясь в классе точности.

Обычный стандартный трансформатор тока 200/5 А класса 0,5S обеспечивает точность измерений лишь до 240 А по первичному току (120% I пер.), поэтому в данном случае его использование для коммерческого учета неверно. Последнее требование соответствует классу точности 0,5S Ext. 300%, согласно которому такой ТТ будет находиться в классе 0,5S до 3-х кратного значения номинального первичного тока — 600 А.

Расширить диапазон измерений можно и для вторичной нагрузки, и для частоты, и т.д. Если, например, заказать ТТ с расширенным диапазоном по вторичной нагрузке (от 1 В*А до 5 В*А), то его можно будет применять как для обычного счетчика электроэнергии, так и для электронного (см. вышеописанный пример).

Все чаще и чаще вместо стандартных 50 Гц стали применяться ТТ с расширенным диапазоном частот (от 20 Гц до 2000 Гц), что позволяет более точно проводить измерения там где влияние высших гармоник в сетях значительно.

Подобное расширение диапазонов измерений ТТ, без специальных дорогостоящих разработок стало возможным за счет применения компьютерной техники.

С помощью специальных программ можно быстро рассчитать необходимые размеры сердечника ТТ, чтобы он обеспечивал нужный диапазон измерений.

Применение этой программы, а также современных технологий производства группы компаний «Трансформэлектро» позволяют быстро, просто и дешево спроектировать и изготовить ТТ с расширенным диапазоном измерений, что позволяет значительно повысить точность коммерческого учета электроэнергии.

С.А. КЛЮЕВ,
директор по развитию
ООО «Торговый Дом Электрощит-К».

Измерительные трансформаторы тока — CIRCUTOR

 

Измерительные трансформаторы тока ТС (под шину)
 

Измерительные трансформаторы тока CIRCUTOR Циркутор серии TC — это базовая серия измерительных трансформаторов тока Circutor, отличающаяся уменьшенными габаритами и возможным исполнением высокого класса точности. Выбор трансформаторов тока проводится по номинальному току от 40 до 5000А. 

подробнее>>>


 Трансформаторы circutor серии ТСН (класс точности 0,5s — 0,2s)

 

Высокоточные измерительные трансформаторы тока TCH — отличаются уменьшенными габаритами и исполнением высокого класса точности. Класс точности измерительных трансформаторов тока 0 5s — 0 2s, что позволяет проводить измерения и использовать данный тип трансформаторов тока в построении систем АСКУЭ и подключении электросчетчиков.

подробнее>>>


 

Pазборные трансформаторы тока
 

Измерительные трансформаторы тока с разборным сердечником серии TP применяются для монтажа на работающих сетях без отсоединения шин. Данным типом измерительных трансформаторов удобно проводить измерения тока без необходимости демонтажа работающего оборудования. 

подробнее>>>


 


 

 Измерительные трансформаторы тока ТА TM TWТА

— серия измерительных трансформаторов тока CIRCUTOR с прямоугольным окном Серия измерительных трансформаторов тока ТА-210 со встроенной шиной. Трансформаторы тока ни DIN рейку – серия TM 45 и TW 25. 

подробнее>>>


 


Трансформаторы тока с выходом 4…20 мА

Измерительные трансформаторы тока CIRCUTOR с выходом 4-20 мА и 0 20 мА применяются в системах измерений и автоматики, требующих стандартные входные сигналы постоянного тока 4-20 мА. Основная сфера применения измерительных трансформаторов тока с нормированными выходами это построение систем АСКУЭ

подробнее>>>


 

Суммирующие трансформаторы тока

Суммирующий трансформатор тока суммирует токи от измерительных трансформаторов тока, проходящие по каждому входу в первичной обмотке, а затем трансформирует его во вторичную обмотку. Два измерительных трансформатора в одном.

подробнее>>>


 

 Измерительные трансформаторы напряжения

Измерительные трансформаторы напряжения как и измерительные трансформаторы тока служат, для преобразования высокого напряжения в низкое в цепях измерения и контроля и передачи измерительного сигнала от трансформатора на прибор учета или в систему АСТУЭ 

подробнее>>>


 

Измерительные шунты

Шунты токоизмерительные предназначены для измерения тока в паре с приборами постоянного тока — стрелочными, цифровыми, регистрирующими приборами и системами автоматики.

подробнее>>>


 

Выбор трансформаторов тока — Janitza electronics

Коэффициент трансформации

Коэффициент трансформации — это отношение между номинальным током первичной обмотки и номинальным током вторичной обмотки, которое указано на паспортной табличке в виде неупрощенной дроби.

Чаще всего используются трансформаторы тока х / 5 А. Большинство измерительных устройств имеют высший класс точности при 5 A. По техническим и, более того, экономическим причинам, трансформаторы тока x / 1 A рекомендуются с большой длиной измерительного кабеля.Потери в линии с трансформаторами на 1 А составляют всего 4% по сравнению с трансформаторами на 5 А. Однако измерительные устройства здесь часто демонстрируют более низкую точность измерения.

Номинальный ток

Номинальный или номинальный ток (предыдущее обозначение) — это значение первичного и вторичного тока, указанное на паспортной табличке (номинальный первичный ток, вторичный номинальный ток), на которое рассчитан трансформатор тока. Стандартизированные номинальные токи (кроме классов 0.2 S и 0,5 S) 10 — 12,5 — 15 — 20 — 25 — 30 — 40 — 50 — 60 — 75 A, а также их десятичные кратные и дробные части. Стандартные вторичные токи составляют 1 и 5 А, предпочтительно 5 А.

Стандартизованные номинальные токи для классов 0,2 S и 0,5 S составляют 25-50-100 A и их десятичные кратные, а также вторичный (только) 5 A.

Правильный выбор первичного номинального тока важен для точности измерения. Рекомендуется коэффициент, немного превышающий измеренный / определенный максимальный ток нагрузки (In).

Пример: In = 1,154 А; выбранный коэффициент трансформации = 1,250 / 5.

Номинальный ток также может быть определен на основе следующих соображений:

  • В зависимости от сетевого трансформатора номинальный ток, умноженный на прибл. 1.1 (следующий типоразмер трансформатора)
  • Защита (номинальный ток предохранителя = первичный ток ТТ) измеряемой части системы (LVDSB, распределительные щиты)
  • Фактический номинальный ток, умноженный на 1,2 (если фактический ток значительно ниже номинального тока трансформатора или предохранителя, следует выбрать этот подход)

Следует избегать завышения размеров трансформатора тока, в противном случае точность измерения значительно снизится, особенно при малых токах нагрузки.

Рис .: Расчет номинальной мощности Sn (медная линия 10 м)

Номинальная мощность

Номинальная мощность трансформатора тока является произведением номинальной нагрузки на квадрат вторичного номинального тока и выражается в ВА. Стандартные значения составляют 2,5 — 5 — 10 — 15 — 30 ВА. Также допустимо выбирать значения более 30 ВА в зависимости от случая применения. Номинальная мощность описывает способность трансформатора тока «управлять» вторичным током в пределах погрешности через нагрузку.

При выборе подходящей мощности необходимо учитывать следующие параметры: Потребляемая мощность устройства (при последовательном подключении), длина линии, сечение линии. Чем больше длина линии, тем меньше ее поперечное сечение, тем выше потери в питании, т. е. номинальная мощность ТТ должна быть выбрана такой, чтобы она была достаточно высокой.

Потребляемая мощность должна быть близка к номинальной мощности трансформатора. Если потребляемая мощность очень низкая (недогрузка), то коэффициент перегрузки по току увеличится, и измерительные устройства будут недостаточно защищены в случае короткого замыкания при определенных обстоятельствах.Если потребление энергии слишком велико (перегрузка), это отрицательно влияет на точность.

Трансформаторы тока часто уже встроены в установку и могут использоваться в случае дооснащения измерительным устройством. В этом случае необходимо учитывать номинальную мощность трансформатора: достаточно ли ее для работы дополнительных измерительных устройств?

Классы точности

Трансформаторы тока подразделяются на классы в зависимости от их точности.Стандартные классы точности — 0,1; 0,2; 0,5; 1; 3; 5; 0,1 с; 0,2 с; 0,5 S. Знак класса соответствует кривой погрешности, относящейся к текущей и угловой погрешностям.

Класс точности трансформаторов тока зависит от измеряемой величины. Если трансформаторы тока работают с малым током по отношению к номинальному току, то точность измерения снижается. В следующей таблице показаны значения пороговой погрешности с учетом значений номинального тока:

Мы всегда рекомендуем трансформаторы тока с таким же классом точности для измерительных устройств UMG.Трансформаторы тока 1 с более низким классом точности приводят во всей системе — трансформатор тока + измерительное устройство — к более низкой точности измерения, которая в данном случае определяется классом точности трансформатора тока. Однако использование трансформаторов тока с меньшей точностью измерения, чем измерительный прибор, технически возможно.

Измерительный трансформатор тока по сравнению с защитным трансформатором

В то время как измерительные трансформаторы тока предназначены для достижения точки насыщения как можно быстрее после того, как они превышают свой рабочий диапазон тока (выраженный коэффициентом перегрузки по току FS), чтобы избежать увеличения вторичной обмотки ток с замыканием (например,грамм. короткое замыкание) и для защиты подключенных устройств. С защитными трансформаторами насыщение должно лежать как можно дальше.

Защитные трансформаторы используются для защиты системы вместе с необходимым распределительным устройством. Стандартные классы точности для защитных трансформаторов — 5P и 10P. «P» означает здесь «защита». Номинальный коэффициент перегрузки по току помещается после обозначения класса защиты (в%). Следовательно, 10P5, например, означает, что при пятикратном номинальном токе отрицательное отклонение вторичной стороны от ожидаемого значения будет не более 10% в соответствии с соотношение (линейное).

Для работы измерительных устройств UMG настоятельно рекомендуется использовать измерительные трансформаторы тока.

Стандартная шина трансформатора тока

Выбор трансформаторов тока — Continental Control Systems, LLC

При выборе трансформаторов тока необходимо принять следующие решения:

  • Тип : открывающийся (разъемный сердечник) или неоткрывающийся (сплошной сердечник)
  • Точность : мониторинг или доход
  • Размер : должен быть достаточно большим, чтобы соответствовать контролируемому проводнику
  • Номинальный ток

Тип

В большинстве случаев предпочтительнее использовать трансформаторы тока с открывающимся сердечником или с разъемным сердечником, поскольку их установка намного проще.Компания CCS продает трансформаторы тока с твердым сердечником размером до 1,25 дюйма (31,75 мм) и номинальным током до 400 ампер.

Точность

CCS предлагает трансформаторы тока контрольного класса с типичной точностью в диапазоне от 1% до 1,5% и погрешностью фазового угла менее 2,0 градусов. Обычно они имеют характеристики точности от 10% до 100% (или 120%) номинального тока с увеличением погрешности ниже 10% номинального тока. ТТ этого класса обычно достаточно для мониторинга относительной мощности, потребляемой различными нагрузками в здании, или для сравнения экономии энергии при повышении энергоэффективности.Компания CCS также предлагает трансформаторы тока коммерческого класса с типичной точностью 0,5% и фазовой погрешностью менее 0,5 градуса. Обычно они имеют характеристики точности от 1% до 100% (или 120%) номинального тока, поэтому они являются точными в гораздо более широком диапазоне работы. Они рекомендуются для использования с измерителями дохода WattNode и в любых ситуациях, когда требуется более высокая точность или лучшая точность при низких токах (например, для контроля мощности в режиме ожидания).

Размер

Очевидно, что очень важно, чтобы отверстие в трансформаторе тока было достаточно большим, чтобы соответствовать контролируемому проводнику.Как правило, если трансформатор тока имеет достаточно высокий номинальный ток для проводника, он должен подходить, но это не всегда так. Если вы контролируете несколько параллельных проводов (обычно более 400 А) или шинопроводов, подумайте об измерении требуемого размера трансформатора тока перед размещением заказа. Заманчиво заказать трансформатор тока максимального размера, чтобы убедиться, что он подходит, но CCS не рекомендует этого по нескольким причинам:

  1. ТТ большего размера может быть трудно вставить в панель.
  2. ТТ большего размера может быть трудно установить между другими проводами, выходящими из соседних выключателей.
  3. Для обеспечения максимальной точности диаметр контролируемого проводника должен быть больше половины размера отверстия ТТ. Например, проводник 4/0 AWG обычно имеет диаметр 0,64 дюйма и обычно выдерживает от 200 до 250 ампер. Он подходит для 0,75-дюймового трансформатора тока и в значительной степени заполняет отверстие (лучший вариант для точности). Это будет примерно половина раскрытия ТТ 1,25 дюйма, что должно быть хорошо для точности. Но это будет меньше одной трети диаметра 2,0-дюймового КТ, и точность может пострадать.

См. Раздел «Размер отверстия ТТ в зависимости от размера проводника» для получения информации о некоторых общих размерах проводов для различных токов и рекомендуемых размерах ТТ.

Номинальный ток

Номинальный ток полной шкалы ТТ обычно следует выбирать несколько выше максимального тока измеряемой цепи (более подробную информацию см. В пик-факторе тока). В некоторых случаях вы можете выбрать трансформаторы тока с более низким номинальным током, чтобы оптимизировать точность при более низких значениях тока. Позаботьтесь о том, чтобы максимально допустимый ток для ТТ не был превышен без отключения автоматического выключателя или предохранителя.С коммерческими трансформаторами тока (Accu-CT) точность отличная при очень низких токах, поэтому самый простой подход — просто выбрать трансформатор тока с таким же номинальным током, что и номинал цепи (обычно номинал выключателя или предохранителя). находится под наблюдением. ТТ могут измерять более низкие токи, чем они были рассчитаны, путем пропускания проводника через ТТ более одного раза. Например, чтобы измерить токи до 1 А с ТТ на 5 А, пропустите провод через ТТ пять раз. ТТ теперь фактически представляет собой ТТ на 1 ампер вместо ТТ на 5 ампер.Эффективный номинальный ток ТТ — это номинальный ток на этикетке, деленный на количество проходов проводника через ТТ. Если вы используете отдельные фазы ( ØA , ØB и ØC ) измерителя WattNode для измерения различных цепей, вы можете использовать трансформаторы тока с разным номинальным током на разных фазах. Вместо того, чтобы устанавливать одно значение CtAmps для всех фаз, вы можете использовать разные значения для каждой фазы: CtAmpsA , CtAmpsB и CtAmpsC (Примечание: не все модели WattNode поддерживают разные Номинальный ток трансформатора тока для разных фаз).

Параллельные трансформаторы тока для высоких токов

Наша линейка трансформаторов тока Accu-CT может использоваться в приложениях с током выше 600 А путем установки одного ТТ на каждый фазный провод в комплекте. ТТ проще всего установить там, где комплекты кабелепроводов входят в панель. Черные и белые выходные провода от каждого ТТ в одной фазе соединены вместе, параллельно и подключены к соответствующей входной клемме ТТ на измерителе. Измеритель настроен на сумму номинальных токов отдельного трансформатора тока.Обратите внимание, что все трансформаторы тока должны иметь одинаковый номер детали.

Например, служба 800A может использовать два набора проводов по 500 тыс. Мил. Эту услугу можно измерить, установив ТТ модели ACTL-1250-400 на каждом фазном проводе и соединив выходы двух ТТ на каждой фазе параллельно, чтобы создать эквивалент ТТ с номиналом 800А. Дополнительную информацию можно найти в разделе «Несколько трансформаторов тока — все проводники» на странице «Измерение параллельных проводников» на нашем веб-сайте.

Прочие ноты

CCS предлагает только трансформаторы тока, которые измеряют переменный, а не постоянный ток.Значительный постоянный ток может вызвать насыщение магнитного сердечника трансформатора тока, снижая точность измерения переменного тока. Большинство нагрузок имеют только переменный ток, но некоторые редкие нагрузки потребляют постоянный ток, что может вызвать ошибки измерения. См. Статью Постоянный ток и полуволновые выпрямленные нагрузки для получения дополнительной информации.

См. Также

Руководство по выбору трансформаторов тока

Электрические характеристики — первичные цепи

Первичные цепи трансформатора тока должны выдерживать ограничения, связанные с сетью среднего напряжения, к которой он подключен.Руководство по выбору трансформаторов тока

Номинальная частота

Это частота установки. ТТ, определенный для 50 Гц, может быть установлен в сети 60 Гц с тем же уровнем точности. Однако обратное неверно.

Для блока, не имеющего ссылки, очень важно указать номинальную частоту в заказе от .


Номинальное напряжение первичной цепи (Upn)

Общий случай:

Непрерывность уровня изоляции для всей установки будет обеспечена, если номинальное напряжение используемого ТТ является номинальным напряжением установки.Номинальное напряжение определяет уровень изоляции оборудования. Обычно мы выбираем номинальное напряжение на основе рабочего напряжения Us в соответствии со следующей таблицей:

Номинальное напряжение первичной цепи — общий случай

Конкретный случай:
Если ТТ установлен на вводе или кабеле Обеспечивая изоляцию, ТТ может быть кольцевого типа низкого напряжения.


Первичный рабочий ток (Ips)

Знание первичного рабочего тока позволит нам определить номинальный первичный ток для ТТ с учетом любого возможного снижения номинальных характеристик.

Рабочий ток зависит от мощности, проходящей через первичные обмотки ТТ.

Если:
S = полная мощность в ВА
Ups = первичное рабочее напряжение в В
P = активная мощность двигателя в Вт
Q = реактивная мощность конденсаторов в ВА
Ips = рабочий ток первичной обмотки в А

У нас будет:

Входная ячейка:

Входная втулка генератора:

Фидер трансформатора 460 Питатель двигателя:

η = КПД двигателя

Если вы не знаете точных значений для j и h в первом приближении, вы можете предположить, что: cos j = 0.8; h = 0,8

Фидер конденсатора:

1,3 — 30% коэффициент снижения номинальных характеристик, который компенсирует нагрев из-за гармоник в конденсаторах.

Связь с шиной:

Ток Ips в ТТ — это самый высокий постоянный ток, который может циркулировать в соединении.

Руководство по выбору трансформаторов тока

Соответствующее содержание EEP с рекламными ссылками

Руководство по выбору трансформатора тока.

Руководство по выбору — Трансформатор тока

Мы должны выбрать трансформатор тока с характеристиками, подходящими для его применения.

1. Измерение CT : Требуется хорошая точность (зона линейности) в области, близкой к нормальному рабочему току; он также должен защищать приборы учета от высоких токов за счет более раннего насыщения.

2. Защита CT : Это требует хорошей точности при высоких токах и будет иметь более высокий предел точности (зона линейности) для реле защиты для определения пороговых значений защиты, которые они должны контролировать.

Значение — Трансформатор тока, используемый для измерения:

Класс точности

Измерительный трансформатор тока предназначен для передачи максимально точного изображения токов ниже 120% номинального значения первичной обмотки. Стандарт МЭК 60044-1 определяет максимальную погрешность в классе точности для фазы и модуля в соответствии с указанным рабочим диапазоном.

Эти значения точности должны быть гарантированы производителем для вторичной нагрузки от 25 до 100% мощности точности.Выбор класса точности зависит от области применения (таблица напротив).
Обычный класс точности 0,5. Существуют классы измерений 0,2S и 0,5S специально для измерительных приложений.

Коэффициент безопасности: FS

Для защиты измерительного устройства, подключенного к ТТ, от высоких токов на стороне среднего напряжения измерительные трансформаторы должны иметь характеристики раннего насыщения. Определяется предельный первичный ток (Ipl), при котором погрешность тока во вторичной обмотке равна 10%.Затем стандарт определяет коэффициент безопасности FS.
FS = Ipl / Ipn (предпочтительное значение: 10)
Это кратное номинальному первичному току, от которого погрешность становится больше 10% для нагрузки, равной мощности погрешности.

Трансформатор тока для учета.

Трансформатор тока для защиты

Класс точности:

Защитный ТТ предназначен для передачи максимально надежного изображения тока повреждения (перегрузки или короткого замыкания). Точность и мощность подходят для этих токов и отличаются от таковых для измерительных приложений.
Стандарт МЭК 60044-1 определяет максимальную погрешность для каждого класса точности в фазе и в модуле в соответствии с указанным рабочим диапазоном.

Другие факторы для выбора Трансформаторы тока:

  • Определите, что первичный диапазон трансформатора тока соответствует требованиям приложения
  • . Более низкие или специальные коэффициенты могут быть получены путем добавления первичных и вторичных витков.
  • Выберите соответствующий размер окна или немного больше, чтобы оно соответствовало первичному проводнику.
  • Определите обычное применение трансформатора тока, которое лучше всего подходит для той области применения, для которой он предназначен. Если требования к применению не определены полностью, см. Информацию о нагрузке и точности
  • : после выбора трансформатора проверьте его точность и допустимые нагрузки, обратившись к информационной странице для этого трансформатора.

Дополнительная литература

Выбор трансформаторов тока | CLOU GLOBAL

Время чтения: 3 мин.

CL730S23-CT

Счетчики энергии с трансформаторным управлением нуждаются в измерительных трансформаторах для понижения высоких значений напряжения и тока до более низких величин для целей измерения.
В контексте распределения электроэнергии у нас есть разные уровни напряжения (IEC 60038):
Низкое напряжение (LV): напряжения до 1 кВ
Среднее напряжение (MV): напряжения от 1 кВ до 35 кВ
Высокое напряжение (HV): напряжения от 35 кВ до 230 кВ

В данной статье рассматривается выбор трансформаторов тока низкого напряжения.

Трансформатор тока (CT) вырабатывает вторичный ток, пропорциональный первичному току. Он состоит из одного окна первичной обмотки, через которое проходит внешняя шина или кабель.
Трансформаторы тока используются для измерения или защиты.

Номинальный первичный ток ТТ должен быть больше ожидаемого максимального рабочего тока. Номинальный ток первичной обмотки ТТ не должен превышать 1,5-кратный максимальный рабочий ток.
Стандартные значения первичного тока I pr : 10, 12,5, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 75 A и десятичные числа, кратные этим значениям (см. IEC 60044-1 ).

Номинальный вторичный ток ТТ составляет 1 А или 5 А.ТТ с вторичным номиналом 5 А становятся все менее распространенными, поскольку все больше оборудования, управляемого ТТ, становится цифровым. Для длинных кабелей вторичной обмотки трансформаторы тока с вторичной обмоткой 1 А могут уменьшить размер трансформатора и вторичного кабеля. В некоторых странах до сих пор можно найти измерительный трансформатор с номинальным вторичным током I sr 10 или 20 А.

Основные критерии выбора трансформатора тока

a) Первичное напряжение
Счетчики ТТ / ТН с трансформаторным управлением измеряют на первичной стороне распределительных трансформаторов.Эти трансформаторы тока должны быть изолированы от среднего напряжения на первичной стороне. Счетчики
, управляемые трансформатором тока, подключены к вторичной обмотке распределительного трансформатора. Эти счетчики получают вторичное напряжение (например, 230 В) и преобразованный ток (например, 5 А).

b) Использование и подключение внутри / вне помещений
Трансформаторы тока для использования вне помещений должны иметь такую ​​же степень защиты от проникновения (IP), что и распределительный трансформатор.
Окно трансформатора тока должно соответствовать диаметру вашего кабеля или размеру шины.

c) Номинальный ток первичной обмотки на фазу от распределительного трансформатора

d) Номинальный ток вторичной обмотки
обычно 1 A или 5 A

e) Номинальная реальная выходная мощность
Эта выходная мощность также называется груз. Нагрузку необходимо рассчитывать для каждой измерительной установки. У утилит обычно есть набор стандартных планов установки.
Если выходная мощность ТТ слишком мала, измеритель либо не показывает значение, либо оно ниже, чем должно быть для точного измерения.

Расчет

Расчет сопротивления проводов, расчет мощности, расчет нагрузки трансформатора тока


R : сопротивление, Ом
l : общая длина, м
(до метра плюс возврат к трансформатору тока)
κ : проводимость в м / (Ом * мм 2 )
медь имеет проводимость 57 м / (Ом * мм 2 )
A : поперечное сечение проводника в мм 2
I : вторичный ток или трансформатор тока в А
P : выходная мощность, ВА

Когда у нас есть нагрузка, нам нужно добавить 1 ВА для потребления электронных счетчиков энергии.Для электромеханических счетчиков необходимо добавить 3 ВА.
Вы можете использовать калькулятор ниже, чтобы увидеть влияние различных параметров на нагрузку ТТ. Расчет основан на медных проводах и эталонной температуре 20 ° C.

Стандартные значения для трансформаторов тока: 1, 2,5, 5, 10, 15 ВА. После расчета вы выберете следующий более высокий рейтинг нагрузки.

f) Класс точности
Класс точности указывает на точность вторичного тока ТТ от 5% до 125% номинального первичного тока.Выше этого уровня ТТ начинает насыщаться, и вторичный ток ограничивается для защиты входов подключенного измерительного прибора.

Для учета и выставления счетов классы Кл. 1.0, кл. 0,5 и кл. 0,2 обычно используются.
ТТ является частью измерительной цепи, это означает, что когда у нас есть ТТ класса 0,5 S и ТТ класса 1,0, максимальная погрешность этого места измерения будет составлять ± 1,5%.
Возможные потери можно минимизировать, выбрав трансформаторы тока с лучшим классом точности.Это снижает технические потери. Наконец, это вопрос бюджета и целей коммунального предприятия.

g) Частота
Этот рейтинг должен соответствовать рабочей частоте системы. Стандартные частоты — 50 Гц и 60 Гц.
ТТ 50 Гц можно использовать в системе 60 Гц, но ТТ 60 Гц нельзя использовать в системе 50 Гц.

Установка

Никогда не оставляйте вторичную обмотку трансформатора тока открытой. Это может вызвать высокое напряжение в несколько кВ. Вы можете найти хорошее описание причины здесь.
Мы рекомендуем использовать «контрольные клеммы отключения».
Всегда соблюдайте общие правила безопасности.

После установки вы должны проверить правильность измерительной функции всей системы, выполнив измерение погрешности измерителя с первичным током.
Если что-то подозрительно, необходимо проверить коэффициент трансформации трансформатора, нагрузку и погрешность счетчика по отдельности.
Типичные ошибки:
— неправильное соотношение счетчика энергии
— инвертированная проводка трансформатора тока
— перегрузка трансформатора тока

Увеличение нагрузки после установки — очень классическая ошибка.Это случается, когда позже устанавливается резервный счетчик или кому-то нравится сравнивать потребление с электромеханическим счетчиком.
Сравнение не покажет неисправности, но общая мощность трансформатора тока слишком мала для работы двух (или более) счетчиков энергии последовательно.

Для проверки установок с трансформаторами тока мы рекомендуем переносное испытательное оборудование счетчиков, такое как наш RS350. Эти установки следует регулярно проверять.

Спасибо за внимание.Если у вас есть другие критерии отбора, поделитесь своими мыслями.

Изучение применения трансформаторов тока | Силовая электроника

Трансформаторы тока могут выполнять управление цепями, измерять ток для измерения и управления мощностью, а также выполнять функции защиты и ограничения тока. Они также могут вызывать события в цепи, когда контролируемый ток достигает заданного уровня. Мониторинг тока необходим на частотах от линии электропередачи 50/60 Гц до более высоких частот импульсных трансформаторов, которые могут достигать сотен килогерц.

Задача трансформаторов тока состоит в том, чтобы думать о преобразовании тока, а не о соотношениях напряжений. Коэффициенты тока обратно пропорциональны отношениям напряжений. О трансформаторах следует помнить, что P из = (P в — потери мощности трансформатора). Имея это в виду, давайте предположим, что у нас есть идеальный трансформатор без потерь, в котором P из = P из . Поскольку мощность равна напряжению, умноженному на ток, этот продукт должен быть таким же на выходе, как и на входе.Это означает, что повышающий трансформатор 1:10 с повышенным в 10 раз напряжением приводит к уменьшению выходного тока в 10 раз. Именно это происходит с трансформатором тока. Если трансформатор имел однооборотную первичную и десять витков вторичной обмоток, каждый ампер в первичной обмотке дает 0,1 А во вторичной обмотке или коэффициент тока 10: 1. Это в точности обратное соотношению напряжений — сохранение произведения вольт, умноженного на ток.

Как мы можем использовать этот преобразователь и знания для производства чего-то полезного? Обычно инженер хочет создать выходной сигнал на вторичной обмотке, пропорциональный первичному току.Довольно часто этот выходной сигнал выражается в вольтах на один ампер первичного тока. Устройство, которое контролирует это выходное напряжение, может быть откалибровано для получения желаемых результатов, когда напряжение достигает заданного уровня.

Нагрузочный резистор, подключенный к вторичной обмотке, создает выходное напряжение, пропорциональное величине резистора, в зависимости от величины тока, протекающего через него. С нашим трансформатором с соотношением витков 1:10, который обеспечивает соотношение по току 10: 1, нагрузочный резистор может быть выбран для получения желаемого напряжения.Если 1А на первичной обмотке дает 0,1А на вторичной, то по закону Ома 0,1-кратное увеличение нагрузочного резистора приведет к выходному напряжению на ампер.

Многие трансформаторы напряжения имеют регулируемые коэффициенты, которые обеспечивают желаемое выходное напряжение и компенсируют потери. Коэффициент поворотов или фактические повороты не являются главной заботой конечного пользователя. Только выходное напряжение и, возможно, регулирование и другие параметры потерь могут иметь значение. С трансформаторами тока пользователь должен знать коэффициент тока, чтобы использовать трансформатор.Знание количества усилителей на выходе является основой для использования трансформатора тока. Довольно часто конечные пользователи подключают к первичной обмотке провод через центр трансформатора. Они должны знать, что такое вторичные витки, чтобы определить, каким будет их выходной ток. Как правило, в каталогах витки трансформаторов указаны в качестве технических характеристик для использования.

Обладая этими знаниями, пользователь может выбрать нагрузочный резистор для получения желаемого выходного напряжения. Выходной ток 0.1 А для первичной обмотки 1 А на трансформаторе с соотношением витков 1:10 даст 0,1 В / А на нагрузочном резисторе 1 Ом, 1 В на ампер на нагрузке 10 Ом и 10 В на ампер на нагрузочном резисторе 100 Ом.

На рис. 1 показан идеальный коэффициент трансформации. В этом анализе вторичное сопротивление постоянному току (R DCR ) не учитывается. При рассмотрении вторичного тока только фактический ток влияет на V. От того, насколько хорошо этот ток может быть определен, зависит точность прогноза V.Сопротивление вторичному постоянному току лучше всего анализировать, отражая его на первичной обмотке с помощью R DCR / N 2 .

При выборе нагрузочного резистора инженер может создать любое выходное напряжение на каждый ампер, если оно не насыщает сердечник. Уровень насыщения сердечника является важным фактором при выборе трансформаторов тока. Максимальное произведение вольт-микросекунды указывает, с чем сердечник может работать без насыщения. Нагрузочный резистор является одним из факторов, контролирующих выходное напряжение.Существует ограничение на количество напряжения, которое может быть достигнуто на данной частоте. Поскольку частота = 1 / период цикла, если частота слишком низкая (период цикла слишком длинный), так что произведение напряжение-время превышает магнитную емкость сердечника, произойдет насыщение. Поток, который существует в сердечнике, пропорционален периоду напряжения, умноженному на цикл. Большинство спецификаций обеспечивают максимальное значение продукта вольт-микросекунды, которое трансформатор тока может обеспечить через нагрузочный резистор. Превышение этого напряжения с помощью слишком большого нагрузочного резистора приведет к насыщению трансформатора и ограничению напряжения.

Что произойдет, если нагрузочный резистор отключен или размыкается во время работы? Выходное напряжение будет расти, пытаясь создать ток, пока не достигнет напряжения насыщения катушки на этой частоте. В этот момент напряжение перестанет расти, и трансформатор не добавит дополнительного сопротивления к управляющему току. Следовательно, без нагрузочного резистора выходное напряжение трансформатора тока будет его напряжением насыщения на рабочей частоте.

В трансформаторе тока есть факторы, влияющие на эффективность.Для полной точности выходной ток должен быть равен входному току, деленному на коэффициент трансформации. К сожалению, не весь ток передается. Часть тока не преобразуется во вторичную обмотку, а вместо этого шунтируется индуктивностью трансформатора и сопротивлением потерь в сердечнике. Как правило, индуктивность трансформатора составляет большую часть токового шунтирования, уменьшающего выходной ток. Вот почему важно использовать сердечник с высокой магнитной проницаемостью, чтобы достичь максимальной индуктивности и минимизировать ток индуктивности.Для получения ожидаемого вторичного тока и ожидаемой точности необходимо поддерживать точное соотношение витков. На рис. 2 показано, что преобразованный ток меньше входного на:

I ПРЕОБРАЗОВАННЫЙ = I ВХОД -I CORE -jI MAG (1)

Как насчет влияния трансформатора на ток, который он контролирует? Здесь на сцену выходит термин «бремя». Любой измерительный прибор изменяет схему, в которой он измеряет.Например, подключение вольтметра к цепи вызывает изменение напряжения по сравнению с тем, которое было до подключения счетчика. Каким бы незначительным ни был этот эффект, напряжение, которое вы читаете, не является напряжением, существовавшим до подключения измерителя. То же самое и с трансформатором тока. Нагрузочный резистор на вторичной обмотке отражается на первичной обмотке посредством (1 / N 2 ), который обеспечивает сопротивление последовательно с током на первичной обмотке. Обычно это имеет минимальный эффект и обычно важно только тогда, когда вас беспокоит ток, который будет существовать, когда трансформатор отсутствует в цепи, например, когда он используется в качестве временного измерительного устройства.

Обратите внимание на четыре компонента потерь в цепи Рис. 2 . Сопротивление первичного контура (PRI DCR ), сопротивление потерь в сердечнике (R CORE ), вторичного DCR (R DCR ) уменьшено на 1 / N 2 , а вторичного нагрузочного резистора R BURDEN также уменьшается в N 2 раз. Это потери, которые влияют на источник тока (I). Сопротивления косвенно влияют на точность трансформатора тока.Их влияние на цепь, которую они контролируют, изменяет ее ток. Сопротивление первичному постоянному току (PRI dcr ) и вторичное DCR / N 2 (R DCR / N 2 ) не влияет на вход I , который считывается или влияет на точность фактическое текущее показание. Скорее, они изменяют ток по сравнению с тем, каким он был бы, если бы трансформатор тока не был в цепи. За исключением нагрузочного резистора, эти резисторы потерь являются компонентами, которые способствуют потерям в трансформаторе и нагреву.

Эти потери энергии обычно невелики по сравнению с мощностью контролируемой цепи. Обычно конструкция трансформатора и выбор нагрузочного резистора находятся в пределах максимальной потери энергии, которую может допустить конечный пользователь. Поскольку устройства с батарейным питанием находят все более широкое применение, а потребление энергии способствует энергетическому кризису, даже эта мощность может вызывать беспокойство. В этих условиях может потребоваться особое внимание при проектировании к потребляемой мощности.

Трансформаторы тока — эффективный способ измерения тока.Поскольку нагрузочный резистор отражается на первичную обмотку посредством 1 / N 2 , сопротивление, наблюдаемое в контролируемой цепи, может быть очень маленьким. Это позволяет создавать большее напряжение на выходе с минимальным влиянием на измеряемую цепь. Более простой и недорогой метод измерения тока — это использовать резистор, подключенный последовательно с током. Однако этот метод можно использовать только тогда, когда потребление энергии имеет второстепенное значение. В связи с более частым использованием устройств с батарейным питанием и преобладающей потребностью в снижении энергопотребления дополнительные расходы на трансформатор тока вскоре могут быть возмещены за счет использования.Кроме того, при большом токе или когда требуется напряжение любой величины, чувствительный резистор будет непрактичным.

Выбор трансформатора тока (CT)

Если выбраны коэффициент тока, нагрузка и класс, трансформатор тока (CT) был указан в основном. Конечно, также должны быть указаны дополнительные требования, такие как тип, частота, уровень изоляции, максимальный ток короткого замыкания и условия окружающей среды.

Коэффициент текущей ликвидности Ip / Is

Коэффициент текущей ликвидности — это соотношение между первичным и вторичным током.

Для первичного тока Ip вы можете выбрать первое значение, которое следует за наибольшим продолжительным током из диапазона:
1 — 1,25 — 1,5 — 2 — 2,5 — 3 — 4 — 5 — 6 — 7,5 A

Десятилетия также относятся к диапазону, например, например:
1000 — 1250 — 1500 — 2000 — 2500 — 3000 — 4000 — 5000 — 6000 — 7500 A

Вторичный ток Is обычно составляет 1А или 5А.
— 1A — мой любимый, потому что вертикальные потери в кабеле (VA) в 25 раз меньше по сравнению с 5A.
— Трансформатор тока 1А может быть меньше при требуемом напряжении точки перегиба.
— 5A требовалось, когда реле получали питание от считывающего тока. К сожалению,
— 5A все еще широко используется в США.

Точность

Точность трансформатора тока зависит, среди прочего, от:
— нагрузки
— класса / насыщения
— нагрузки
— частоты
— температуры

Точность в зависимости от нагрузки и класса (IEC)

Для нагрузки вы можете выбрать первое значение, которое следует за фактической нагрузкой (включая потери в кабеле) из диапазона:
2.5 — 5 — 10 — 15 — 30 ВА

Для класса вы можете выбрать:

Приложение Класс
Очень точное дозирование 0,1 — 0,2
Тарифный учет (кВтч) 0,5 — 0,5S — 0,2 — 0,2S
Контрольно-измерительные приборы 1
Защита (P) 5П20 — 5П10 — 10П10

Иногда также указывается коэффициент безопасности (FS) для защиты измерительных приборов от высоких токов короткого замыкания.Если FS = 5, суммарная ошибка при 5 x Ip ≥ 10%. Стандартные значения:
FS 5 — FS 10

Точность на основе напряжения точки перегиба и Rct

Для трансформаторов тока класса X (BS), классов PX и PR (IEC) для реле защиты точность зависит не от нагрузки и класса, а от:
— минимальное напряжение точки перегиба с соответствующим максимальным током намагничивания
— вторичный сопротивление обмотки Rct (75 ° C)
— нагрузка

Примечание: IEC и ANSI / IEEE определяют различное напряжение в точке перегиба

Точность в соответствии со стандартами ANSI / IEEE

Для трансформаторов тока для измерения вы должны выбрать нагрузку в омах и процент точности.Например, B0.5 — это нагрузка 0,5 Ом.
Нагрузка: B0.1 — B0.2 — B0.5 — B0.9 — B1.8
Процент точности: 0,3 — 0,6 — 0,9 — 1,2 — 2,4

Для трансформаторов тока для защиты есть диапазон C, который указан в таблице с эквивалентом IEC.

ANSI / IEEE IEC (5 A CT)
C100 25ВА, 5П20
C200 50ВА, 5П20
C400 100ВА, 5П20
C800 200ВА, 5П20


Примечания:
— ТТ C400 и C800 могут быть очень большими
— Разделите нагрузку (ВА) на 5 для ТТ на 1 А

Примеры и советы

  • Если максимальный продолжительный ток составляет 1124 А (50 Гц), то технические характеристики трансформатора тока для защиты могут быть: 1250/1 А, 10 ВА, 5P20
  • Для учета кВтч может быть: 1250/1 А, 5 ВА, кл.0,2S
  • Или с коэффициентом защиты: 1250/1 А, 5 ВА, кл. 0,2S ФС 5
  • Класс точности применяется только в том случае, если общая нагрузка, включая потери в кабеле, приблизительно равна нагрузке трансформатора тока.
  • Если нагрузка трансформатора тока для измерения намного превышает нагрузку, приборы и устройства могут быть повреждены, если где-то произойдет короткое замыкание.
  • Трансформатор тока может соответствовать требованиям нескольких комбинаций, например: 30 ВА, 5П10 и 15 ВА, 5П20.
  • Для измерения согласно спецификации ANSI / IEEE трансформатора тока может быть 500 / 5A, 0,3 B0,5 (, 60 Гц). В этом случае нагрузка составит 0,5 x 5² = 12,5 ВА.
  • Для защиты согласно спецификации ANSI / IEEE трансформатора тока может быть 500 / 5A C100 (, 60 Гц). Вторичный ток через стандартную нагрузку 1 Ом может составлять 20 × 5 А = 100 А с погрешностью менее 10%. Напряжение на нагрузке составит 100 В.

См. Также

Список литературы

  • IEC 61869-1- Измерительные трансформаторы — Часть 1: Общие требования
  • IEC 61869-2- Измерительные трансформаторы — Часть 2: Дополнительные требования к трансформаторам тока
  • IEC 60044-1 и IEC 185 отменены стандартами трансформаторов тока
  • IEEE Std C57.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *