Выбор трансформаторов тока
Коэффициент трансформации
Коэффициент трансформации представляет собой отношение между номинальным током первичной обмотки и номинальным током вторичной обмотки и указывается на паспортной табличке в виде неупрощенной дроби.
Чаще всего используются трансформаторы тока х/5 А. Большинство измерительных приборов имеют высший класс точности на 5 А. По техническим и тем более экономическим соображениям трансформаторы тока х/1 А рекомендуются при большой длине измерительного кабеля. Потери в линии с трансформаторами на 1 А составляют всего 4 % по сравнению с трансформаторами на 5 А. Однако измерительные приборы здесь часто демонстрируют меньшую точность измерения.
Номинальный ток
Номинальный или номинальный ток (ранее обозначение) — это значение первичного и вторичного тока, указанное на паспортной табличке (первичный номинальный ток, вторичный номинальный ток), на которое рассчитан трансформатор тока.
Нормируемые номинальные токи составляют (кроме классов 0,2 S и 0,5 S) 10 – 12,5 – 15 – 20 – 25 – 30 – 40 – 50 – 60 – 75 А, а также их десятичные кратные и доли. Стандартные вторичные токи составляют 1 и 5 А, предпочтительно 5 А.
Стандартные номинальные токи для классов 0,2 S и 0,5 S составляют 25 – 50 – 100 А и их десятичные кратные, а также вторичные (только) 5 А.
Правильный выбор первичного номинального тока важен для точности измерения. Рекомендуемое соотношение немного превышает измеренный/определенный максимальный ток нагрузки (In).
Пример: In = 1154 А; выбранный коэффициент трансформации = 1250/5.
Номинальный ток также может быть определен на основе следующих соображений:
- В зависимости от номинального тока сетевого трансформатора время прибл. 1,1 (следующий размер трансформатора)
- Защита (номинальный ток предохранителя = первичный ток ТТ) измеряемой части системы (LVDSB, распределительные щиты)
- Фактический номинальный ток умножается на 1,2 (если фактический ток значительно ниже номинального тока трансформатора или предохранителя, следует выбрать этот подход)
Следует избегать завышения параметров трансформатора тока, иначе точность измерения значительно снизится, особенно при малых токах нагрузки.
Номинальная мощность
Номинальная мощность трансформатора тока является произведением номинальной нагрузки на квадрат вторичного номинального тока и выражается в ВА. Стандартные значения: 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 «пропускать» вторичный ток в пределах погрешности через нагрузку.
При выборе соответствующей мощности необходимо учитывать следующие параметры: Потребляемая мощность измерительного прибора (при последовательном соединении), длина линии, сечение линии. Чем больше длина линии и меньше сечение линии, 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 будет увеличиваться, и измерительные приборы будут недостаточно защищены в случае короткого замыкания при определенных обстоятельствах.
Если потребляемая мощность слишком высока (перегрузка), это негативно влияет на точность.
Трансформаторы тока часто уже встроены в установку и могут использоваться в случае дооснащения измерительным устройством. В этом случае необходимо обратить внимание на номинальную мощность трансформатора: Достаточно ли ее для питания дополнительных измерительных приборов?
Классы точности
Трансформаторы тока делятся 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 ошибок, относящейся к погрешностям тока и угла.
Измерительный трансформатор тока и защитный трансформатор тока
В то время как измерительные трансформаторы тока предназначены для достижения точки насыщения как можно быстрее, как только они превышают свой рабочий диапазон тока (выраженный коэффициентом перегрузки по току FS), чтобы избежать увеличения вторичного тока при неисправности (например, короткое замыкание) и чтобы защитить подключенные устройства.
Защитные трансформаторы используются для защиты системы в сочетании с необходимым распределительным устройством. Стандартные классы точности защитных трансформаторов – 5P и 10P. «P» здесь означает «защита». Номинальный коэффициент перегрузки по току ставится после обозначения класса защиты (в %). Поэтому, например, 10P5 означает, что при пятикратном номинальном токе отрицательное отклонение вторичной стороны от ожидаемого значения будет не более 10 % в соответствии с отношение (линейное).
Для работы измерительных приборов UMG настоятельно рекомендуется использование измерительных трансформаторов тока.
или использовать другой более современный.
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;
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.
Всего наилучшего! До новых встреч на сайте Raschet.info.
выбор трансформаторов тока для расчетных счетчиков, выбора ТТ для расчетных счетчиков, счетчики
Поделиться в социальных сетях
Выбор трансформаторов тока — Janitza electronics
Коэффициент трансформации
Коэффициент трансформации представляет собой отношение между номинальным током первичной обмотки и номинальным током вторичной обмотки и указывается на паспортной табличке в виде неупрощенной дроби.
Чаще всего используются трансформаторы тока х/5 А. Большинство измерительных приборов имеют высший класс точности на 5 А.
По техническим и тем более экономическим соображениям трансформаторы тока х/1 А рекомендуются при большой длине измерительного кабеля. Потери в линии с трансформаторами на 1 А составляют всего 4 % по сравнению с трансформаторами на 5 А. Однако измерительные приборы здесь часто демонстрируют меньшую точность измерения.
Номинальный ток
Номинальный или номинальный ток (ранее обозначение) — это значение первичного и вторичного тока, указанное на паспортной табличке (первичный номинальный ток, вторичный номинальный ток), на которое рассчитан трансформатор тока. Нормируемые номинальные токи составляют (кроме классов 0,2 S и 0,5 S) 10 – 12,5 – 15 – 20 – 25 – 30 – 40 – 50 – 60 – 75 А, а также их десятичные кратные и доли. Стандартные вторичные токи составляют 1 и 5 А, предпочтительно 5 А.
Стандартные номинальные токи для классов 0,2 S и 0,5 S составляют 25 – 50 – 100 А и их десятичные кратные, а также вторичные (только) 5 А.
Правильный выбор первичного номинального тока важен для точности измерение.
Пример: In = 1154 А; выбранный коэффициент трансформации = 1250/5.
Номинальный ток также можно определить на основе следующих соображений:
- В зависимости от номинального тока питающего трансформатора время прибл. 1.1 (следующий размер 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 параметров трансформатора тока, иначе 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: 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 «пропускать» вторичный ток в пределах погрешности через нагрузку.
При выборе соответствующей мощности необходимо учитывать следующие параметры: Потребляемая мощность измерительного прибора (при последовательном соединении), длина линии, сечение линии. Чем больше длина линии и меньше сечение линии , 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 будет увеличиваться, и измерительные приборы будут недостаточно защищены в случае короткого замыкания при определенных обстоятельствах. Если потребляемая мощность слишком высока (перегрузка), это негативно влияет на точность.
Трансформаторы тока часто уже встроены в установку и могут использоваться в случае дооснащения измерительным устройством. В этом случае необходимо обратить внимание на номинальную мощность трансформатора: Достаточно ли ее для питания дополнительных измерительных приборов?
Классы точности
Трансформаторы тока делятся 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 ошибок, относящейся к погрешностям тока и угла.
Классы точности трансформаторов тока связаны с измеренным значением. Если трансформаторы тока работают с малым током по отношению к номинальному току, точность измерения снижается. В следующей таблице показаны пороговые значения погрешности с учетом номинальных значений тока:
Для измерительных приборов UMG мы всегда рекомендуем трансформаторы тока одного и того же класса точности. Трансформаторы тока1 с более низким классом точности ведут в полной системе — трансформатор тока + измерительный прибор — к более низкой точности измерения, которая в данном случае определяется классом точности трансформатора тока.
Однако применение трансформаторов тока с меньшей точностью измерения, чем у измерительного прибора, технически возможно.
Измерительный трансформатор тока по сравнению с защитным трансформатором тока
В то время как измерительные трансформаторы тока предназначены для достижения точки насыщения как можно быстрее, как только они превышают свой рабочий диапазон тока (выражаемый коэффициентом перегрузки по току FS) — во избежание увеличения вторичной обмотки. ток при неисправности (например, короткое замыкание) и для защиты подключенных устройств. Насыщение защитных трансформаторов должно находиться как можно дальше.
Защитные трансформаторы используются для защиты системы в сочетании с необходимым распределительным устройством. Стандартные классы точности защитных трансформаторов – 5P и 10P. «P» здесь означает «защита». Номинальный коэффициент перегрузки по току ставится после обозначения класса защиты (в %). Поэтому, например, 10P5 означает, что при пятикратном номинальном токе отрицательное отклонение вторичной стороны от ожидаемого значения будет не более 10 % в соответствии с отношение (линейное).
Для работы измерительных приборов UMG настоятельно рекомендуется использовать измерительные трансформаторы тока.
Стандартная шина трансформатора тока
Как выбрать трансформатор тока
В этой статье мы хотели бы обсудить наиболее важные аспекты при выборе трансформатора тока, учитывая тип установки, в которой он будет использоваться, а также технические характеристики, которым он должен соответствовать. Решение о том, какой трансформатор тока использовать, сопряжено с рядом вопросов, на которые мы должны ответить, прежде чем выбрать лучшую модель для каждого случая.
Мы советуем никогда не выбирать трансформатор тока без предварительной оценки всех и каждого из следующих вопросов.
Номинальный ток
Для начала очень важно знать номинальный ток, который будет измерять ваш трансформатор, поскольку он будет определять первичный ток. Например, если линия пропускает 120 А, вы должны выбрать трансформатор с первичным током 150 А, предусмотрев некоторый запас, чтобы трансформатор не работал на 100%, как вы хотели бы сделать с любой машиной, которую вы используете каждый день.
например, автомобиль, который вы не разгоняете до полных оборотов в течение какого-либо промежутка времени.
После того, как вы определили первичный ток, вы должны решить, какой вторичный ток вам нужен. Стандартно используется вторичная обмотка …/5 А, но есть и другие варианты, например…/1 А и…/250 мА. Важно иметь в виду, что чем ниже вторичный ток, тем меньше будут джоулевы потери.
Вторичный ток в основном зависит от вашего анализатора, который будет указывать тип токового входа (…/5 А,…/1 А или…/250 мА).
Установка трансформаторов тока позволяет различным измерительным приборам получать надежные и прослеживаемые данные об эволюции потребления и производственных процессов в электроустановках.
Тепловая мощность
Также важно знать тепловую мощность трансформатора, так как она показывает его максимальную рабочую температуру. Таким образом, зная температуру, создаваемую в вашей установке, вы можете определить, можете ли вы использовать данный трансформатор или нет.
Размер
Обращаясь теперь к физическим характеристикам трансформаторов, мы должны учитывать одну важную деталь — размер трансформатора, как внешнего, так и внутреннего окна. Внешние измерения могут быть важны, если пространство в вашей установке ограничено, так как место, где может быть установлен трансформатор, может быть очень узким, что усложняет доступ.
Что касается размера внутреннего окна трансформатора, важно учитывать тип проводки, которая должна проходить внутри трансформатора (размеры и диаметр), поскольку от этого будет зависеть выбор модели трансформатора.
Теперь обратимся к установке, где будут установлены трансформаторы. Есть также ряд аспектов, которые дадут подсказки относительно того, какой тип трансформатора использовать в каждом конкретном случае. Ниже приведен пример каждого случая:
Определившись с правильным типом трансформатора для вашей установки, мы теперь переходим к более важному аспекту, когда требуются точные показания.
Для этого необходимо учитывать необходимый класс точности. Обычно это идет рука об руку с анализатором, который определяет предел, который он может измерить. Другими словами, если анализатор показывает, что он может измерять токи с классом точности 1, ваш трансформатор должен обеспечивать такую же или лучшую точность, чтобы значения были надежными.
Также важно знать мощность, которую должен обеспечить трансформатор, так как если ее недостаточно, полученный сигнал будет содержать ошибки.
Требуемая мощность рассчитывается следующим образом:
Как видите, чтобы быть эффективной, мощность трансформатора должна быть выше, чем сумма потерь в кабеле и в измерительном устройстве. Следовательно:
Для расчета потерь мощности:
Ниже приведен пример реальной установки со следующими характеристиками:
- Новая установка (трансформатор с закрытым сердечником).
- Номинальный ток: 210 А
- Вторичный ток: 5 А
- Сечение кабеля вторичной обмотки трансформатора: 2,5 мм 2
- Длина кабеля вторичной обмотки трансформатора: 3 м (включая кабель к анализатору и от него, всего 6 м ).
- Удельное сопротивление меди: ρCu=0,017241 Ом*мм 2 /м
- Диаметр кабеля в установке: 25 мм
- Класс точности: Класс 0,5
Учитывая потери на эффекте Джоуля в проводниках, сейчас мы проверяем потребление анализатора в секции измерения тока.
В этом случае необходимо установить сетевой анализатор CVM-E3-MINI-WiEth:
См. техпаспорт
В техпаспорте показано, что схема измерения тока потребляет 0,9ВА. Таким образом, в дополнение к потреблению во вторичном кабеле мы имеем общие потери:
. Принимая во внимание все эти цифры, последний шаг — перейти к техническому паспорту модели, которую вы решили использовать в своей установке, и Найдите нужный вам трансформатор.
В этом случае, поскольку это новая установка, мы перейдем к паспорту трансформаторов TD.
Каталожные номера
Нам нужно принять во внимание номинальный ток в нашем примере (210 А).