Размещение трансформаторов тока: ГОСТ 7746-2015 Трансформаторы тока. Общие технические условия

Расположение трансформаторов тока на подстанции высокого напряжения

Мощность потока

Трансформаторы тока используются для защиты, контроля и измерения. Только первая функция имеет какое-либо отношение к местоположению трансформатора тока.
В идеальном случае трансформаторы тока должны находиться на стороне источника питания автоматического выключателя, который отключается защитой, так что автоматический выключатель входит в защитную зону.

Во многих схемах поток мощности может быть в любом направлении, и тогда становится необходимо определить, какое место повреждения наиболее важно или вероятно, и найти трансформаторы тока на стороне автоматического выключателя, удаленные от этих неисправностей. В случае генераторных (и некоторых трансформаторных) цепей необходимо решить, защищать ли защиту от сбоев в генераторе или защитить генератор от системных неисправностей.

Трансформаторы тока часто могут быть расположены в фазных соединениях генератора на нейтральном конце. Они защищают генератор от системных неисправностей и в значительной степени обеспечивают защиту от неисправностей в генераторе.

Когда трансформаторы тока могут быть размещены внутри автоматического выключателя, они в большинстве случаев могут быть размещены с обеих сторон выключателя, а распределение трансформаторов тока должно обеспечить требуемое перекрытие защитных зон.

При некоторых конструкциях выключателя размещение трансформатора тока может быть только с одной стороны, и может потребоваться учитывать последствия положения выключателя в подстанции, прежде чем принимать решение об электрическом расположении трансформаторов тока.
 

Практика показывает, что это самое легкое место для размещения, а также оптимальное положение, когда требуется защита зоны шины.

Однако риск сбоя между трансформаторами тока и автоматическим выключателем и внутри самого выключателя очень мал, поэтому экономия на размещении трансформаторов тока может иметь важное влияние на их местоположение.

Если требуется размещение отдельного трансформатора тока, стоимость отдельно смонтированных трансформаторов тока, а также дополнительное пространство подстанции, требуемое почти всегда, приводят к тому, что они расположены только на одной стороне автоматического выключателя. На практике это, как правило, на стороне цепи автоматического выключателя.

Часто бывает возможным разместить трансформаторы тока на втулках силового трансформатора или на стенных втулках. Когда это делается, обычно по экономическим причинам можно сэкономить и использовать отдельно смонтированные трансформаторы тока.

Трансформаторы тока, установленные на трансформаторе, имеют незначительные недостатки в том отношении, что получается более длинная длина проводника и, особенно, проходной изолятор находится за пределами защищаемой зоны, а в случае снятия трансформатора должны быть отключены цепи защиты.

Следует отметить, что расположение индивидуальных трансформаторов тока внутри блока предпочтительно должно быть организовано таким образом, чтобы перекрывались любые защитные зоны и, чтобы трансформаторы тока для других функций были включены в защищаемую зону.

В условиях байпаса (где это предусмотрено) цепь переключается с помощью автоматического выключателя шины.

Расположение трансформаторов тока зависит от того, предоставляются ли защитные ретрансляторы и трансформаторы тока схемой соединителей шины или используются ли защитные реле и трансформаторы тока схемы с сигналом отключения, который направляется на автоматический выключатель шины в режиме байпас. Если используется последний метод, то трансформаторы тока должны быть отдельно установлены на стороне линии байпасного изолятора.

Преимущества

Преимущество этого метода заключается в том, что защита цепи не изменяется до возможной более низкой защиты схемы соединителя шины. С другой стороны, цепь должна быть выведена из эксплуатации для работы с трансформаторами тока.

Необходимо также учитывать потребность в непрерывном измерении обходного контура.

Возможные расположения трансформаторов тока

На рисунках 1 (a), (b) и (c) показаны возможные местоположения трансформаторов тока в части ячеистой подстанции.

Расположение (a)


В схеме (а) трансформаторы тока суммируются, чтобы приравнять к току питателя и управлять защитой цепи.

Цепь сетчатой ​​цепи — Схема (а)

Защита также охватывает часть сетки, и с перекрывающимися трансформаторами тока, как показано, вся сетка включена в дискриминационные защитные зоны. Поскольку ток питателя может быть значительно меньше, чем возможный ток сетки, соотношение трансформаторов тока сетки может быть слишком большим, чтобы обеспечить лучшую защиту фидера.

Расположение (b)

В

схеме (b) трансформаторы тока находятся в фидерной цепи, и поэтому их соотношение может быть выбрано для обеспечения наилучшей защиты.

Цепь сетки — Устройство (b)

Однако теперь нет дискриминационной защиты для сетки. Обратите внимание, что трансформаторы тока могут быть расположены как внутри, так и снаружи от размыкателя фидера, причем выбор зависит от простоты отключения контура фидера и нежелательности открытия сетки, если требуется обслуживание трансформатора тока.

Расположение (с)

Схема, показанная на (c), представляет собой комбинацию (a) и (b) с, при необходимости, трансформаторы тока могут быть с разной степенью сжатия в цепи фидера. . Однако это устройство требует наличия трех комплектов трансформаторов тока, а не двух и одного, как в устройствах (а) и (б).

Цепи сетчатой ​​цепи — Схема (c)

Аналогичные схемы возможны с перекрещивающимися подстанциями с небольшой разницей, что в конце диаметра защита становится защитой для сборной шины вместо фидера. Все токи диаметра суммируются для защиты зоны шины.

Требования к приборам учета и их установке

Требования к приборам учета и их установке

1. Требования к классу точности и функционалу электросчётчиков:

-Для учета электрической энергии, потребляемой гражданами, а также на границе раздела объектов электросетевого хозяйства и внутридомовых инженерных систем многоквартирного дома подлежат использованию приборы учета класса точности 2,0 и выше. (ОПФРРЭЭ п.138).

-В многоквартирных домах, присоединение которых к объектам электросетевого хозяйства осуществляется вновь, на границе раздела объектов электросетевого хозяйства и внутридомовых инженерных систем подлежат установке коллективные (общедомовые) приборы учета класса точности 1,0 и выше (ОПФРРЭЭ п.138).

-Для учета электрической энергии, потребляемой потребителями (кроме граждан-потребителей), а также в точках присоединения объектов электросетевого хозяйства одной сетевой организации к объектам электросетевого хозяйства другой сетевой организации с максимальной мощностью менее 670 кВт, подлежат использованию приборы учета класса точности (ОПФРРЭЭ п.139).:

-для точек присоединения к объектам электросетевого хозяйства напряжением от 0,4кВ до 35 кВ  – 1,0 и выше;

-для точек присоединения к объектам электросетевого хозяйства напряжением от 110 кВ и выше – 0,5S и выше.

-Для учета электрической энергии, потребляемой потребителями, а так же в точках присоединения объектов электросетевого хозяйства одной сетевой организации к объектам электросетевого хозяйства другой сетевой организации с максимальной мощностью не менее 670 кВт, подлежат использованию приборы учета, позволяющие измерять почасовые объемы потребления электрической энергии, класса точности 0,5S и выше, обеспечивающие хранение данных о почасовых объемах потребления электрической энергии за последние 90 дней и более. (ОПФРРЭЭ п.139).

-Для учета объемов производства электрической энергии производителями электрической энергии (мощности) на розничных рынках подлежат использованию приборы учета, позволяющие измерять почасовые объемы производства электрической энергии, класса точности 0,5S и выше, обеспечивающие хранение данных о почасовых объемах производства электрической энергии (мощности) за последние 90 дней и более. (ОПФРРЭЭ п.141).

2. Требования к местам установки электросчётчиков

-Приборы учета подлежат установке на границах балансовой принадлежности объектов электроэнергетики (энергопринимающих устройств). При отсутствии технической возможности установки прибора учета на границе балансовой принадлежности объектов электроэнергетики (энергопринимающих устройств) смежных субъектов розничного рынка прибор учета подлежит установке в месте, максимально приближенном к границе балансовой принадлежности, в котором имеется техническая возможность его установки. (ОПФРРЭЭ п. 144).

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

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

-Конструкции и размеры шкафов, ниш, щитков и т. п. должны обеспечивать удобный доступ к зажимам счетчиков и трансформаторов тока. Кроме того, должна быть обеспечена возможность удобной замены счетчика. Конструкция его крепления должна обеспечивать возможность установки и съёма счетчика с лицевой стороны (ПУЭ п.1.5.31).

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

3 Способ и схема подключения электросчётчиков

-На присоединениях 0,4 кВ при нагрузке до 100А включительно применять ПУ прямого включения.

-При трёхфазном вводе использовать трёхэлементные ПУ (ПУЭ п. 1.5.13).

4. Требования к поверке электросчётчиков

-На вновь устанавливаемых трёхфазных счётчиках должны быть пломбы государственной поверки с давностью не более 12 мес. , а на однофазных счётчиках – с давностью не более 2 лет (ПУЭ п.1.5.13). Наличие действующей поверки ПУ подтверждается предоставлением подтверждающего документа – паспорта-формуляра на ПУ или свидетельства о поверке. В документах на ПУ должны быть отметки о настройках тарифного расписания и местного времени.

5. Требования к измерительным трансформаторам тока

-Класс точности – не ниже 0,5 (ОПФРРЭЭ п.139).

-При полукосвенном подключении счётчика  необходимо устанавливать трансформаторы тока во всех фазах.

-Значения номинального вторичного тока должны быть увязаны с номинальными токами приборов учёта. 25- 40 % загрузки.

-Трансформаторы тока, используемые для  присоединения счётчиков на напряжении до 0,4 кВ, должны устанавливаться после коммутационных аппаратов по направлению потока мощности (ПУЭ п.1.5.36).

-Выводы вторичных измерительных обмоток трансформаторов тока должны быть изолированы от без контрольного закорачивания клемм или разрыва цепи, при помощи крышек и экранов под опломбировку (ПТЭЭП п. 2.11.18).

-Для обеспечения безопасности работ, проводимых в цепях измерительных приборов, устройств релейной защиты и электроавтоматики, вторичные цепи (обмотки) измерительных трансформаторов тока должны иметь постоянные заземления. (ПОТ РМ п.8.1)

-Заземление во вторичных цепях трансформаторов тока следует предусматривать на зажимах трансформаторов тока (ПУЭ п.3.4.23).

-Выбор места и способа установки должен обеспечивать возможность визуального считывания с таблички (табличек) ТТ всех данных, указанных в соответствии с ГОСТ 7746–2001, без проведения работ по демонтажу или отключению оборудования (ГОСТ 18620-86 п.3.2).

-Трансформатор тока должен иметь действующую поверку первичную (заводскую) или периодическую (в соответствии с межповерочным интервалом, указанным в описании типа данного средства измерения). Наличие действующей поверки подтверждается предоставлением оригиналов паспортов или свидетельств о поверке ТТ с протоколами поверки (ПТЭЭП 2.11.11).

6. Требования к измерительным трансформаторам напряжения

-Класс точности – не ниже 0,5 (ОПФРРЭЭ п.139).

-При трёхфазном вводе применять трёхфазные ТН или группы из однофазных ТН.

-Для сохранности измерительных цепей должна быть предусмотрена возможность опломбировки решеток и дверец камер, где установлены предохранители (устанавливаются предохранители с сигнализацией их срабатывания (ПУЭ п. 3.4.28) на стороне высокого и низкого напряжения ТН, а также рукояток приводов разъединителей ТН). При невозможности опломбировки камер, пломбируются выводы ТН. (ПТЭЭП п.2.11.18).

-Для обеспечения безопасности работ, проводимых в цепях измерительных приборов, устройств релейной защиты и электроавтоматики, вторичные цепи (обмотки) измерительных трансформаторов напряжения должны иметь постоянные заземления (ПОТ РМ п.8.1).

-Вторичные обмотки трансформатора напряжения должны быть заземлены соединением нейтральной точки или одного из концов обмотки с заземляющим устройством. Заземление вторичных обмоток трансформатора напряжения должно быть выполнено, как правило, на ближайшей от трансформатора напряжения сборке зажимов или на зажимах трансформатора напряжения (ПУЭ п.3.4.24).

-Выбор места и способа установки должен обеспечивать возможность визуального считывания с таблички (табличек) ТН всех данных, указанных в соответствии с ГОСТ 1983–2001, без проведения работ по демонтажу или отключению оборудования.

-ТН должен иметь действующую поверку первичную (заводскую) или периодическую (в соответствии с межповерочным интервалом, указанным в описании типа данного средства измерения). Наличие действующей поверки подтверждается предоставлением оригиналов паспортов или свидетельств о поверке ТН с протоколами поверки (ПТЭЭП 2.11.11).

7. Требования к измерительным цепям

-В электропроводке к расчетным счетчикам наличие паек не допускается (ПУЭ п.1.5.33).

-Электропроводка должна соответствовать условиям окружающей среды, назначению и ценности сооружений, их конструкции и архитектурным особенностям. Электропроводка должна обеспечивать возможность легкого распознания по всей длине проводников по цветам:

голубого цвета – для обозначения нулевого рабочего или среднего проводника электрической сети;

двухцветной комбинации зелено-желтого цвета – для обозначения защитного или нулевого защитного проводника;

двухцветной комбинации зелено-желтого цвета по всей длине с голубыми метками на концах линии, которые наносятся при монтаже – для обозначения совмещенного нулевого рабочего и нулевого защитного проводника;

черного, коричневого, красного, фиолетового, серого, розового, белого, оранжевого, бирюзового цвета – для обозначения фазного проводника (ПУЭ п.2.1.31).

-Монтаж цепей постоянного и переменного тока в пределах щитовых устройств (панели, пульты, шкафы, ящики и т. п.), а также внутренние схемы соединений приводов выключателей, разъединителей и других устройств по условиям механической прочности должны быть выполнены проводами или кабелями с медными жилами. Применение проводов и кабелей с алюминиевыми жилами для внутреннего монтажа щитовых устройств не допускается (ПУЭ п.3.4.12).

-Для сохранности измерительных цепей должна быть предусмотрена возможность опломбировки промежуточных клеммников, испытательных блоков, коробок и других приборов, включаемых в измерительные цепи ПУ, при этом необходимо минимизировать применение таких устройств (ПТЭЭП п.2.11.18).

-При полукосвенном включении счётчика проводники цепей напряжения подсоединять к шинам посредством отдельного технологического болтового присоединения, в непосредственной близости от трансформатора тока данного измерительного комплекса. Места присоединения цепей напряжения счётчика к токоведущим частям сети должны быть изолированы от без контрольного отсоединения. (ПТЭЭП п.2.11.18).

-Нагрузка вторичных обмоток измерительных трансформаторов, к которым присоединяются счетчики, не должна превышать номинальных значений.

-Сечение и длина проводов и кабелей в цепях напряжения расчетных счетчиков должны выбираться такими, чтобы потери напряжения в этих цепях составляли не более 0,25% номинального напряжения. (ПУЭ п.1.5.19).

-Для косвенной схемы подключения прибора учета вторичные цепи следует выводить на самостоятельные сборки зажимов или секции в общем ряду зажимов. При отсутствии сборок с зажимами необходимо устанавливать испытательные блоки. Зажимы должны обеспечивать закорачивание вторичных цепей трансформаторов тока, отключение токовых цепей счетчика и цепей напряжения в каждой фазе счетчиков при их замене или проверке, а также включение образцового счетчика без отсоединения проводов и кабелей. Конструкция сборок и коробок зажимов расчетных счетчиков должна обеспечивать возможность их пломбирования. (ПУЭ п.1.5.23).

-При полукосвенном включении счетчика, в качестве проводника вторичных цепей к трансформаторам тока следует применять кабель ВВГ 3 * 2,5 мм 2 с изоляцией жил разного цвета.

8. Требования к вводным устройствам и к коммутационным аппаратам на вводе

-Должна обеспечиваться возможность полного визуального осмотра со стационарных площадок вводных устройств, ВЛ, КЛ, а также вводных до учётных электропроводок оборудования для выявления до учётного подключения электроприёмников. Конструкция вводных устройств согласовывается отделом оптимизации балансов АО «РСК», отвечающей за организацию учёта, на проектной стадии работ по предоставленным потребителем проектным документам (с чертежами, планами расположения оборудования). Места возможного до учётного подключения должны быть изолированы путём пломбировки камер, ячеек, шкафов и др. (ПТЭЭП п.2.11.18).

-При нагрузке до 100А включительно, исключать установку рубильников до места установки узла учета (ПУЭ п.1.5.36).

-Для безопасной установки и замены счётчиков в сетях напряжением до 0,4 кВ, должна предусматриваться установка коммутационных аппаратов на расстоянии не более 10 м от ПУ (ПУЭ п.1.5.36), с возможностью опломбировки (ПТЭЭП п.2.11.18).

-Установку аппаратуры АВР, ОПС и другой автоматики предусматривать после места установки узла учета.

9. Допуск в эксплуатацию ПКУ. Ответственность за сохранность

Каждый измерительный комплекс для использования в расчётах за электроэнергию должен пройти процедуру допуска в эксплуатацию, согласно (ОПФРРЭЭ п. 152-154). По результатам допуска в эксплуатацию ИК, персоналом АО «РСК» оформляется соответствующий акт. При положительном решении о допуске ИК, персонал АО «РСК» устанавливает знаки визуального контроля (пломбы, наклейки, и т. п.) на места указанные в выше перечисленных требованиях к ПУ, для исключения возможности искажения данных о прохождении фактических объёмов электроэнергии. Информация об установленных знаков визуального контроля заносится в акт допуска в эксплуатацию ПКУ.

Собственник ИК установленного в зоне своей балансовой принадлежности сети, несёт ответственность за сохранность приборов коммерческого учёта, пломб Госстандарта России и знаков визуального контроля АО «РСК». В случае любых их повреждений, или утраты, ИК теряет статус коммерческого (расчётного), а в отношении данного собственника ИК производится перерасчёт за электроэнергию предусмотренный (ОПФРРЭЭ п.195).

Расшифровка аббревиатуры ссылок нормативных актов

ОПФРРЭЭ — Основные положения функционирования розничных рынков электрической энергии

ПУЭ — Правила устройства электроустановок

ПТЭЭП — Правила эксплуатации электроустановок потребителей

ПОТРМ — Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок

Назначение, устройство и схема трансформаторов тока

Автор Фома Бахтин На чтение 3 мин. Просмотров 4.9k. Опубликовано 10 марта
Обновлено 19 ноября

Назначение трансформаторов тока заключается в преобразовании (пропорциональном уменьшении) измеряемого тока до значений, безопасных для его измерения. Другими словами, трансформаторы тока расширяют пределы измерения измерительных приборов – электросчётчиков.

Простой пример необходимости использования трансформаторов тока – когда ввиду большой потребляемой мощности, значение измеряемого тока превышает допустимое, безопасное для прибора учёта. Т. е. при прямом включении нагрузки такой потребляемой мощности, токовые катушки счётчика попросту сгорят, что приведёт к его выходу из строя.

В этом случае электросчётчик подключается через трансформаторы тока. См. ПОДКЛЮЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОСЧЁТЧИКОВ.

Устройство и схема трансформатора тока. Основной элемент конструкции трансформатора тока – это магнитопровод с двумя несвязанными между собой обмотками (первичная W1 и вторичная W2).

Первичная обмотка – имеет большее сечение и меньшее количество витков,  включается последовательно – в разрыв цепи (контакты Л1 и Л2), вторичная – к токовым катушкам электросчётчика (контакты И1, И2).

Первичная обмотка трансформатора тока может быть рассчитана  на ток от 5 до 15 000 А. Вторичная, включаемая в измерительную цепь – обычно, на 5 А. Их отношение (тока первичной обмотки к токам вторичной) называют коэффициентом трансформации.

Таким образом, для правильного расчёта потреблённой электроэнергии разницу в показаниях электросчётчика нужно умножить на коэффициент трансформации. Например, для трансформаторов тока 100/5, коэффициент трансформации будет равен 20.

Стоит заметить, что по исполнению и способу подключения в качестве  первичной обмотки трансформатор тока может иметь проходную шину, которая проходит через его корпус, или-же отсутствовать вовсе. В этом случае имеется «окно» – отверстие, в которое пропускается питающий провод или шина.

Применение трансформаторов тока должно быть обоснованным, т. к. предполагает  дополнительные материальные расходы, помимо затрат на их  приобретение.

Согласно новых правил, при наличии в измерительном комплексе трансформаторов тока и трансформаторов напряжения для ввода в эксплуатацию электроустановки необходим паспорт-протокол измерительного комплекса.

Паспорт-протокол измерительного комплекса должен выдаваться после соответствующей проверки лицензированной организацией – электролабораторией, зарегистрированной в Ростехнадзоре.

Документ этот далеко не бесплатный, кроме того, периодически требующий продление. Таким образом, применение трансформаторов тока в измерительных цепях электроустановок целесообразно, скорее, на крупных предприятиях с действительно большой нагрузкой.

В быту же, проще всего установить электросчётчик прямого включения, т. е. обойтись без трансформаторов тока. В настоящее время выпускаются трёхфазные электросчётчики с номинальным электрическим током до 100 А.

Электросчётчик с таким резервом по амперажу способен выдержать практическую любую нагрузку, применяемую в быту. Никакой дополнительной документации и измерений и в этом случае не требуется.

Трансфоматоры тока- устройство и сборка схемы.

Работа и устройство трансформаторов тока.

Трансформаторы тока. Подключение. Ассортимент

требования для коммерческого учета, таблица

В информационно-измерительных цепях понижающие средства играют первую роль. Схема включает в себя приемо-передающие приборы с измерительными устройствами, счетчиками электроэнергии и специализированным программным обеспечением. Однако при высокой погрешности преобразования точность измерительных приборов не имеет смысла. Поэтому классы точности трансформаторов тока с развитием высокоточного оборудования приобретают особую значимость.

Они представляет собой важную характеристику, которая показывает соответствие погрешности измерений номинальным значениям. На нее влияет множество параметров.

Общий принцип работы

Через силовую катушку с некоторым количеством витков проходит ток с преодоление сопротивления в ней. Вокруг нее образуется магнитный поток, который изменяется во времени. Его колебания передаются на перпендикулярный магнитопровод. Такое расположение позволяет снизить потери в процессе преобразований энергий.

За счет колебания магнитного поля во вторичных обмотках генерируется электродвижущая сила. Преодолевая сопротивление, пониженный ток течет по цепи измерительных приборов. Напряжение пропорционально входной нагрузке и зависит от количества витков в первичной катушке.   В электромеханике такое соотношение называют коэффициентом трансформации.

Класс точности представляет собой отклонение реальной величины от номинального значения.

Для чего используются

Разнообразные виды измерительных трансформаторов встречаются как в небольших приборах размером со спичечный коробок, так и в крупных энергетических установках. Их основное назначение – понижать первичные токи и напряжения до значений, необходимых для измерительных устройств, защитных реле и автоматики. Применение понижающих катушек обеспечивает защиту цепи низшего и высшего ранга, поскольку они разделены между собой.

Понижающие средства разделяют по признакам эксплуатации и предназначены для:

• измерений. Они передают вторичный ток на приборы;
• защиты токовых цепей;
• применения в лабораториях. Такие понижающие средства имеют высокую классность точности;
• повторного конвертирования, они относятся к промежуточным инструментам.

Понижающие средства делят по типу установки: наружные, внутренние, переносные и накладные, а также по типу материалов изоляции, коэффициенту трансформации.

Измерение

Измерительный трансформатор необходим для понижения высокого тока основного напряжения и передачу его на измерительные устройства. Для подключения стандартных приборов к высоковольтной сети потребовались бы громоздкие установки. Реализовывать инструменты таких размеров экономически не выгодно и не целесообразно.

Использование понижающих трансформаторов позволяет применять обычные устройства измерения в обычном режиме, что расширяет спектр их применения. Благодаря снижению напряжения, они не требуют дополнительных модификаций. Трансформатор отделяет высоковольтное напряжение сети от питающего напряжения приборов, обеспечивая безопасность из использования. От их классности зависит точность учета электрической энергии.

Защита

Кроме питания измерительных приборов понижающие трансформаторы подают напряжение на системы защиты и автоматической блокировки. Поскольку в сетевой электросети происходят перепады и скачки напряжения, которое губительно для высокоточного оборудования цепи.

В энергетических установках оборудование делится на силовое и вторичное, которое контролирует процессы первичной схемы подключения устройств. Высоковольтная аппаратура располагается на открытых площадках или устройствах. Вторичное оборудование находится на релейных планках внутри распределительных шкафов.

Промежуточным элементом передачи информации между силовыми агрегатами и средствами измерения, управления, контроля и защиты являются понижающие или измерительные трансформаторы. Они разделяют первичную и вторичную цепь от пагубного воздействия силовых агрегатов на чувствительные измерительные приборы, а также защищают обслуживающий персонал от повреждений.

Как рассчитать погрешность

Погрешность измерительных трансформаторов определена их конструктивной особенностью. На точность влияет геометрические размеры и формы магнитопроводов, число витков и диаметр провода обмоток. Также большое влияние также оказывает материал, из которого изготовлен магнитопровод.

Такие характеристики электромагнитных материалов при невысоких токах первой обмотки имеют погрешность 1- 5%, поэтому их точность очень низкая. Конструкторы стремятся добиться классности в этом масштабе. Вместо конструкторских сталей применяют аморфные материалы.

Для вычисления класса точности используют следующие формулы:

• погрешность по величине тока: (delta)I = I2 – I1, где I2 – ток во вторичной обмотке, I2 – ток силовой цепи;
• погрешность по углу сдвига: (alpha) = (alpha)2 – (alpha)1, где (alpha)2 = 180 градусам, (alpha)1 – фактический угол сдвига.

Погрешности углу и величине тока объясняют воздействие напряжения намагничивания.

Каким требованиям должны соответствовать для коммерческого учета электроэнергии

Современные технологии позволяют изготавливать трансформаторы от 6 до 10 кВ с числом катушек до четырех штук. Каждая катушка имеет свой класс точности. Он подбирается исходя из области применения. Каждая предусматривает свой комплекс тестирования.

Для коммерческих приборов учета используют катушки с классностью 0,2S и 0,5S. Они обладают высокой проницаемостью магнитного поля. Литера «S» указывает на тестирование трансформатора в пяти точках в диапазоне от 1-120% от расчетного напряжения.

Схема проверок выглядит как 1х5х20х100х120. Для классов 1; 0,5 и 0,2 тестирование выполняют по четырем точкам 5х20х100х120%.Для релейной и автоматической защиты используют три точки 50х100х120. Такие трансформатор имеют классность с литерой «З». Требования к классу точности представлены в ГОСТ 7746—2001.

Таблица допустимых погрешностей для коммерческого учета

Для коммерческих приборов учета существует таблица погрешностей.

Требования, предъявляемые к классу точности преобразователей, представляют собой диапазоны, в которые погрешности должны укладываться. С увеличением точности уменьшается разброс значений.

Разница между преобразователями с маркировкой «S» и без нее, например, 0,5 и 0,5S заключается в том, что первые не нормируют ниже 5% от расчетного тока.

Преимущества использования высокоточных трансформаторов

Измерительные трансформаторы с высоким классом точности имеют ряд преимуществ:

• устойчивость измерительных параметров к намагничиванию постоянным напряжением;
• высокий коэффициент электрического сопротивления используемых материалов;
• уменьшение потерь на вихревые токи и перемагничивания стержня;
• высокий запас класса точности;

• продолжительный срок эксплуатации;
• уменьшение габаритов, материалов для изготовления, что влияет на общий вес установки;
• высокая стойкость к хищению электрической энергии.

Кто изготавливает

Среди крупных производителей измерительных трансформаторов выделяют:

• ОАО «СЗТТ»;
• КВК-Электро;
• ООО ВП АИСТ;
• ООО НПО «ЦИТ».

Инструкция по производству замеров нагрузок силовых трансформаторов

Инструкцию должны знать:

• Начальник РЭС, гл. инженер РЭС,
• мастер участка, начальник и ИТР СРС,
• оперативные работники, оперативно — производственные работники
• электромонтеры по эксплуатации P/C

1.ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.

1.1. Контроль за напряжением и нагрузкой производится путем измерения и их анализа, а также путем учета заявлений на ненормальный режим работы сетей, поступающих от потребителей. Измерения позволяют определить нагрузки линий и трансформаторов, выявить перегруженные и не догруженные элементы оборудования, определить правильность и экономичность эксплуатации распредсетей.

1.2. Основная работа по контролю за напряжением и нагрузками в сети и устранение ненормальных режимов выполняется персоналом районов электрических сетей. Техническое руководство осуществляется персоналом службы распределительных сетей электрических сетей. Анализ замеров осуществляет руководство районов электрических сетей.

1.3. Замеры в зимний и летний период производятся в вечернее время: зимний период с 18 до 21.00час. в декабре, январе, феврале месяцах.

2.ОРГАНИЗАЦИЯ И ПРОИЗВОДСТВО ЗАМЕРОВ.

2.1. Замер нагрузки и напряжения на стороне 0,4кВ производится с помощью стационарных приборов или переносных вольтметров, специальных токоизмерительных клещей. Измерения может производить один работник с группой III.

2.2. На оборудовании напряжением выше 1000В токи нагрузки и напряжение измеряется только с помощью стационарных приборов, присоединенных через измерительные трансформаторы. Допускается измерение нагрузок в электроустановках 6-10 кВ переносными токоизмерительными клещами с обязательным применением диэлектрических перчаток. Измерения должны производить по распоряжению два работника: один с группой IV, второй — с группой III.

2.3. Измерения следует производить, как правило, с пола стоя на изолирующем основании.

ЗАПРЕЩАЕТСЯ:

• производить измерения находясь на опоре ВЛ;
• производить измерения в неустойчивом и неудобном положении;
• склоняться к прибору для отсчета показаний.

2.4.Работники, производящие измерения должны быть обучены безопасным приемам производства измерений, путем проведения обучения и перед производством измерений проинструктированы.

2.5. Все операции связанные с измерениями, следует производить соблюдая осторожность. Во время производства измерений на касаться токоведущих частей соседних фаз. При малых изоляционных расстояниях между фазами, близко расположенные токоведущие части должны быть ограждены.

2.6.Токоизмерительные клещи перед началом измерений необходимо полностью собрать и проверить их исправность. Губки клещей — должны плотно соединяться, так как неплотное соединение дает погрешность в измерении тока в сторону уменьшения его значения.

2.7.Согласно правил технической эксплуатации электрических станций и сетей измерение нагрузок и напряжений производится не реже 2-х раз в год в период максимальных и минимальных нагрузок.

2.8. Замеры в максимумы нагрузок служат для определения режима работы трансформаторов в период максимума нагрузки, а также контроля напряжения, они служат основой для составления мероприятий по своевременной подготовке в течении летнего периода к максимуму нагрузки следующего года.

2.9. Замеры в летний период позволяют определить возможности отключений части силовых трансформаторов для уменьшения потерь в сети. На основе замеров в зимний период выявляют ненормальности в работе силовых трансформаторов, а именно: перегруз, перекос нагрузок по фазам.

2.10. Для измерения нагрузки и напряжения бригада должна иметь:

2.10.1. Токоизмерительные клещи;

2.10.2. Переносной вольтметр;

2.10.3. Диэлектрические перчатки;

2.10.4. Переносной аккумуляторный фонарь;

2.10.5. Защитные очки;

2.10.6. Журнал для записи измерений.

2.11. При производстве замеров до 1000В определяются следующие величины:

2. 11.1. Измеряется нагрузка на каждой фазе и нулевом проводе силовых трансформаторов и на каждой фазе отходящей линии. Разрешается последовательно измерять нагрузку во всех проводниках одной фазы, если она состоит из нескольких параллельных проводников, а затем просуммировать ее.

2.11.2.Измеряется напряжение при линейном напряжении 220в и ниже между фазами и каждой фазы по отношению к земле. При линейном напряжении 380В между фазой и нулевым проводом и между фазами.

2.12. Результаты измерений должны сразу же фиксироваться на месте измерений. Необходимо добиваться наибольшей точности и правильности производства отсчета на измерительных приборах. Для этого желательно, чтобы все отсчеты на приборах во время измерений выполнял наиболее опытный работник. Крайние пределы шкалы прибора должны превышать максимальную ожидаемую величину в 1,5-2 раза.

3. Оформление документации.

3.1. Основным документом для этого служит журнал замера нагрузки (приложение 1). Журнал замера нагрузок хранится на ОДГ РЭСа.

4.Использование результатов измерений.

4.1. Результаты измерений нагрузки и напряжения дают возможность учета и текущего анализа состояния установленного в сети оборудования .

Особое внимание должно быть уделено учету перегруженных трансформаторов и линий. Персоналу следует принимать все меры, чтобы в кратчайшие сроки устранить перегрузки оборудования и отклонение напряжения от нормальных величин.

4 2. Мероприятия по перегруженным трансформаторам должны разрабатываться по каждому трансформатору в отдельности.

4.3. Мероприятия по устранению перекоса фаз следует производить только для трансформаторов, загруженных выше 30% номинальных мощностей, в трансформаторах с нагрузкой линии 30% номинальной мощности величина нагрузочных потерь незначительно превышает потери холостого хода и поэтому увеличением потерь в трансформаторах при несимметрии нагрузок можно пренебречь.

4.4. В качестве основного средства регулирования напряжения следует применять:

4.4.1. Переключение ответвлений обмоток на трансформаторах.

4.4.2. Замена трансформаторов работающих с перегрузом.

4.4.3. Реконструкция сети высокого и низкого напряжения

4.4.4. Строительство трансформаторной подстанции 6-10/0,4кВ в районах с заниженным уровнем напряжения.

4.5. С целью своевременной подготовки к максимуму нагрузки следующего года район электрических сетей на основании результатов замеров в осенне-зимний период составляет план мероприятий на летний период. В план должны войти только те мероприятия, которые по объему работ или другим причинам не могли быть выполнены в зимний период.

Указанные в плане мероприятия выполняются эксплуатационным персоналом и отражаются в ежемесячный и годовых эксплуатационных планах.

Приложение №1

Форма журнала замеров нагрузки

Разница между трансформатором тока (CT) и трансформатором напряжения (PT)

Электрические инструменты не подключаются напрямую к счетчикам или контрольным приборам высокого напряжения в целях безопасности. Измерительные трансформаторы, такие как трансформатор напряжения и трансформатор тока, используются для подключения электрических приборов к измерительным приборам. Эти трансформаторы снижают напряжение и ток от высокого значения до низкого значения, которое может быть измерено обычными приборами.

Конструкция трансформатора тока и напряжения аналогична, поскольку оба имеют магнитную цепь в первичной и вторичной обмотках. Но они разные по способу работы. Существует несколько типов различий между трансформатором напряжения и трансформатором тока.

Одно из основных различий между ними заключается в том, что трансформатор тока преобразует высокое значение тока в низкое значение, тогда как трансформатор напряжения или напряжения преобразует высокое значение напряжения в низкое напряжение.Некоторые другие различия между трансформатором тока и трансформатором напряжения поясняются ниже в сравнительной таблице.

Содержание: Трансформатор тока против потенциала

1. Сравнительная таблица
2. Определение
3. Ключевые отличия
4. Запомните

Таблица сравнения

Определение трансформатора тока

Трансформатор тока — это устройство, которое используется для преобразования тока с более высоким значением в более низкое значение по отношению к потенциалу земли.Он используется с приборами переменного тока для измерения высокого значения тока.

Линейный ток слишком велик, и его очень сложно измерить напрямую. Таким образом, используется трансформатор тока, который уменьшает высокое значение тока до дробного значения, которое легко измерить прибором.

Первичная обмотка трансформатора тока подключается непосредственно к линии, значение которой необходимо измерить. Вторичная обмотка трансформатора тока подключается к амперметру или измерителю, который измеряет линейное значение в долях.

Определение трансформатора потенциала

Трансформатор напряжения — это тип измерительного трансформатора, который используется для преобразования напряжения с более высокого значения на более низкое.

Первичный зажим трансформатора напряжения подключен к линии измерения линейного напряжения. Трансформатор напряжения снизил высокое значение напряжения до небольшого значения, которое можно легко измерить с помощью вольтметра или измерителя.

Основные различия между трансформаторами тока и потенциала

1. Трансформатор тока преобразует высокое значение тока в низкое значение, чтобы его можно было удобно измерить прибором, тогда как трансформатор напряжения преобразует высокое значение напряжения в низкое значение.
2. Первичная обмотка трансформатора тока подключена последовательно с линией передачи, ток которой должен измеряться, а трансформатор напряжения подключен параллельно с линией.
3. Сердечник трансформатора тока состоит из пластин из нержавеющей стали. Сердечник трансформатора напряжения состоит из сердечника с высокой рабочей нагрузкой, работающего при низкой плотности магнитного потока.
4. Первичная обмотка трансформатора тока несет ток, который необходимо измерить, а первичная обмотка трансформатора напряжения несет напряжение.
5. Первичная обмотка трансформаторов тока имеет небольшое количество витков, тогда как в трансформаторе напряжения первичная обмотка имеет большое количество витков.
6. Вторичная обмотка трансформатора тока имеет большое количество витков и не может быть разомкнута, когда она находится в рабочем состоянии. Вторичная обмотка трансформатора напряжения имеет небольшое количество витков, и во время обслуживания она может быть разомкнута.
7. Нормальный диапазон трансформатора тока для измерения тока составляет 5 А или 1 А, тогда как стандартное напряжение на вторичной обмотке трансформатора напряжения составляет до 110 В.
8. Коэффициент трансформации трансформатора тока всегда остается высоким, тогда как для трансформатора напряжения он остается низким.
   • Примечание : Коэффициент трансформации тока и трансформатора напряжения определяется как отношение номинального первичного напряжения к номинальному вторичному напряжению.
9. Вход трансформатора тока — постоянный ток, а вход трансформатора напряжения — постоянное напряжение.
10. Первичная обмотка трансформатора тока не зависит от нагрузки вторичной обмотки трансформатора; это зависит от тока, протекающего в первичных обмотках, тогда как первичная обмотка трансформатора напряжения зависит от нагрузки вторичной обмотки.
    • Примечание : Нагрузка — это вторичная нагрузка трансформатора.
11. Первичная обмотка трансформатора тока напрямую подключена к полному линейному току, ток которого должен быть измерен, тогда как в трансформаторе напряжения полное линейное напряжение напрямую подключается к первичной клемме.
12. Полное сопротивление первичной обмотки трансформатора очень низкое по сравнению с вторичной обмоткой, тогда как в трансформаторе напряжения полное сопротивление первичной обмотки велико.
    • Примечание : Импеданс — это противодействие току, предлагаемому схемой, когда на них подается напряжение.
13. Трансформатор тока в основном используется для измерения такой величины тока, что измеритель или прибор не может удобно измерить, тогда как трансформатор напряжения используется для измерения высокого напряжения тока.

Запомните: Трансформатор тока в основном используется для схемы релейной защиты, поскольку он снижает большую величину первичного тока до значения, подходящего для работы реле.Трансформатор тока также обеспечивает изоляцию от высокого напряжения силовой цепи и, следовательно, защищает оборудование и персонал от высокого напряжения.

Измерительные трансформаторы — MCQ с ответами

Измерительные трансформаторы — MCQ с ответами

Q1. Трансформаторы тока и трансформаторы напряжения используются для увеличения диапазонов от до

A. Амперметр переменного тока и вольтметр переменного тока соответственно
B. Амперметр переменного тока и вольтметр постоянного тока соответственно
C.Амперметр постоянного тока и вольтметр постоянного тока соответственно
D. Амперметр постоянного тока и вольтметр переменного тока соответственно

Посмотреть ответ / Скрыть ответ

ОТВЕТ: A. Амперметр переменного тока и вольтметр переменного тока соответственно

Q2. Для измерения энергии и мощности важно знать

A. Только коэффициент трансформации
B. Фазовый угол между первичным и вторичным токами
C. Оба (a) и (b)
D. Ни один из этих

Посмотреть ответ / Скрыть ответ

ОТВЕТ: C.Оба (а) и (б)

Q3. Коэффициент трансформации трансформатора зависит от

A. Возбуждающий ток
B. Вторичный ток
C. Коэффициент мощности вторичной цепи
D. Все эти

Посмотреть ответ / Скрыть ответ

Q4. Первичный ток в трансформаторе тока определяется величиной

A. Нагрузка на систему
B. Нагрузка на собственной вторичной обмотке
C. Нагрузка на собственной первичной обмотке
D. Все эти

Посмотреть ответ / Скрыть ответ

ОТВЕТ: А.Нагрузка на систему

Q5. Трансформаторы напряжения используются для измерения высокого напряжения с помощью

A. Вольтметр высокого диапазона
B. Вольтметр низкого диапазона
C. Амперметр высокого диапазона
D. Амперметр низкого диапазона

Посмотреть ответ / Скрыть ответ

ОТВЕТ: B. Вольтметр нижнего диапазона

Q6. Если измерительный трансформатор используется для расширения диапазонов измерения переменного тока, его показания будут зависеть от

А.R
B. L
C. C
D. Ни один из этих

Посмотреть ответ / Скрыть ответ

Q7. Номинальное соотношение для трансформатора тока составляет

A. Номинальный ток первичной обмотки / номинальный ток вторичной обмотки

B. Нет. витков в первичной обмотке / шт. витков во вторичной обмотке

кл. витков вторичной обмотки / шт. число витков в первичной обмотке

D. номинальный ток вторичной обмотки / номинальный ток первичной обмотки

Посмотреть ответ / Скрыть ответ

ОТВЕТ: A.номинальный ток первичной обмотки / номинальный ток вторичной обмотки

Q8. Сопротивления обмотки трансформатора потенциала минимизированы за счет использования

A. Толстые проводники и небольшая длина витков
B. Тонкие проводники и небольшая длина витков
C. Тонкие проводники и большая длина витков
D. Толстые проводники и большая длина витков. витков

Посмотреть ответ / Скрыть ответ

ОТВЕТ: A. Толстые проводники и небольшая длина витков

Q9.В трансформаторе напряжения с увеличением частоты фазовый угол

A. Увеличивается
B. Уменьшается
C. Остается прежним
D. Ни один из этих
Ответ: A

Посмотреть ответ / Скрыть ответ

Q10. При нормальных условиях эксплуатации ток возбуждения трансформатора тока и трансформатора напряжения

A. Оба значения изменяются в широком диапазоне
B. Изменяется в широком диапазоне, остается постоянным
C. Остается постоянным, изменяется в широком диапазоне
D.Оба остаются постоянными

Посмотреть ответ / Скрыть ответ

ОТВЕТ: B. Изменяется в широком диапазоне, остается постоянным

Типы трансформаторов тока с наилучшей стоимостью — Отличные предложения по типам трансформаторов тока от трансформаторов тока разных типов продавцы

Отличные новости !!! Вы находитесь в нужном месте, чтобы узнать о типах трансформаторов тока. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress.У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот лучший тип трансформаторов тока вскоре станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели трансформаторы тока своего типа на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в типах трансформаторов тока и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам разобраться, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести трансформаторы тока этого типа по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

Текст 14. Трансформаторы тока

Почему используются трансформаторы тока . -Трансформатор тока — это измерительный трансформатор для преобразования тока из одного значения в другое, обычно более низкое, или для преобразования тока высокого напряжения в пропорциональный ток низкого напряжения. напряжение относительно потенциала земли.Трансформаторы тока используются в сочетании с измерителями переменного тока или приборами, где измеряемый ток имеет такую ​​величину, что измеритель или измерительная катушка тока не могут быть удобно выполнены с достаточной пропускной способностью. Они также используются везде, где необходимо измерять ток высокого напряжения из-за трудности обеспечения надлежащей изоляции в самом счетчике. В этой связи напряжение питания, превышающее 660 вольт, считается высоким. В измерительной практике трансформаторы тока используются везде, где измеряемый ток превышает 100 ампер, и в некоторых случаях более низкое значение, чем это считается желательным максимумом для прямого измерения.

Конструкция трансформаторов тока . -Трансформатор тока содержит магнитную цепь, обычно в виде железных штамповок, собранных вместе для образования сердечника, на котором намотаны две электрические цепи, называемые первичной обмоткой и вторичной обмоткой соответственно. Первичная обмотка несет измеряемый ток и подключена к главной цепи. Вторичная обмотка пропускает ток, пропорциональный измеряемому току, а вторичные выводы подключены к токовой обмотке счетчика или прибора: Обе обмотки изолированы от сердечника и друг от друга.Вторичная изоляция способна выдерживать испытательное давление 2000 вольт, приложенное между обмоткой и сердечником в течение одной минуты. Изоляция первичной и вторичной обмоток примерно в четыре раза больше напряжения, существующего в рабочих условиях. Во время этого испытания сердечник и вторичная обмотка соединяются вместе.

Первичная цепь трансформатора тока может состоять из одного проводника в виде стержня или кабеля вместо обмотки, когда измеряемый ток составляет порядка 600 ампер или более.В низковольтных цепях измеряемый ток может быть настолько большим, что будет неудобно использовать первичный интегральный элемент с трансформатором *, и последний в таком случае состоит из железного сердечника соответствующей формы с вторичной обмоткой на нем, при этом весь трансформатор монтируется на шину или кабель. Номинальный ток полной нагрузки трансформатора называется номинальным первичным током и представляет собой значение в амперах первичного тока, указанное на паспортной табличке.

Вторичная обмотка трансформатора тока обычно рассчитана на передачу пяти ампер на счетчик или прибор, когда номинальный первичный ток течет в главной цепи.Это называется номинальным вторичным током, и стандартным значением, принятым в большинстве стран, является пять ампер. На практике на электростанциях нет ничего необычного в том, что счетчик находится на расстоянии нескольких сотен футов от трансформаторов тока. Потери LR в соединительных выводах вместе с потерями в токовых катушках измерителя могут наложить нагрузку, превышающую номинальные параметры трансформатора, если при вторичном токе пять ампер потери в выводах могут быть существенно уменьшены до одного ампера или 0.Допустимые альтернативы — 5 ампер. Поскольку потери изменяются пропорционально квадрату тока, принятие одной из этих альтернатив уменьшит потери в отведениях до одной двадцать пятой или одной сотой исходного значения соответственно.

Магнитная и электрическая цепи трансформатора тока схематически представлены на рис. 14; показано, что первичная обмотка окружает один конец сердечника, а вторичная обмотка окружает другой. На практике две обмотки не будут разделены таким образом, поскольку первичная обмотка будет наложена на вторичную, но они показаны таким образом для ** ясности на схеме.Первичные выводы такими же буквами заключены в кружок. Сердечники трансформаторов тока обычно состоят из пластин из кремнистой стали, но если требуется высокая степень точности, может использоваться никелевая сталь с высокой проницаемостью, такая как Mumetal или Permalloy. Обычно используются три типа магнитных цепей, а именно кольцевые, сердечниковые и оболочечные, которые показаны на рисунке 8.

Трансформаторы тока :: Electronic Measurements

Последняя модификация: 6 октября 2013 г.

Рис.1: Миниатюрный трансформатор тока диаметром ок. 11 мм.

Трансформаторы тока часто используются в приложениях, где необходимо измерять большие токи или где необходимо небольшое измерительное сопротивление. Большим преимуществом трансформатора тока является гальваническая развязка между измеряемым током и регистрирующим прибором.

Обычно термин «трансформатор тока» используется для обозначения пассивного трансформатора тока, показанного на рисунке 1, и подходит только для приложений переменного тока.Частотный диапазон очень зависит от конструкции трансформатора и способа его применения. Трансформатор тока оказывает минимальное влияние на измерение и схему, в которую он вставлен, благодаря своему очень низкому импедансу и, следовательно, минимальному падению первичного напряжения.

Помимо пассивных трансформаторов, существуют также активные трансформаторы тока, которые могут измерять постоянный ток. Они обсуждаются в статье Пробники осциллографов.

Строительство и эксплуатация

Как и обычный трансформатор, трансформатор тока состоит из первичной и вторичной обмоток, установленных на замкнутом сердечнике.Сердечник может быть изготовлен из железа или феррита, а в особых случаях — из воздуха.

Первичная обмотка N _P проводит измеряемый ток. Эта обмотка в большинстве случаев представляет собой однооборотный провод, который вставляется через отверстие сердечника. Вторичная обмотка N _S имеет большое количество витков и закреплена закрепленной на сердечнике. По этой обмотке проходит преобразованный первичный ток и она подключена к измерительному прибору.

Коэффициент трансформации

Коэффициент трансформации определяется передаточным числом N _P / N _S .Если первичная обмотка состоит только из провода, вставленного в сердечник, это считается одним витком.
При определенном первичном токе и определенном соотношении витков вторичный ток рассчитывается как:
[экв. 1]

Нагрузочное сопротивление

В идеальном случае вторичная обмотка трансформатора тока должна быть закорочена. Потому что в отличие от силовых трансформаторов ток преобразуется, а напряжение должно поддерживаться на низком уровне. Закороченная вторичная обмотка гарантирует отсутствие препятствий для вторичного тока.Чистое короткое замыкание на практике невозможно, но целью является как можно более низкое оконечное сопротивление. Это оконечное сопротивление трансформаторов тока часто называют нагрузочным резистором.

Рис. 3: Трансформатор тока с нагрузочным резистором. Показания производятся с помощью вольтметра. 2: Трансформатор тока с подключением к амперметру.

На рис. 2 показано, как вторичная обмотка заканчивается низкоомным амперометром. Во многих случаях ток будет измеряться косвенно с помощью вольтметра и нагрузочного резистора (рисунок 3).Этот нагрузочный резистор должен быть как можно ниже.

Низкоомный резистор нагрузки будет поддерживать низкое напряжение на вторичной стороне:
[экв. 2]
И поскольку правила для трансформаторов тока такие же, как и для любого другого трансформатора, первичное напряжение — это преобразованное напряжение напряжения на вторичной стороне:
[экв. 3]
При производстве амперметров они стремятся к как можно более низкому напряжению нагрузки. При использовании трансформатора тока падение напряжения в первичной обмотке можно поддерживать на низком уровне за счет увеличения передаточного числа и низкого согласующего резистора.

Преобразованный импеданс

Импеданс первичной обмотки рассчитывается исходя из напряжения и тока первичной обмотки:
[экв. 4]
Полное сопротивление первичной обмотки определяется непосредственно нагрузочным резистором вторичной обмотки и передаточным числом. Если объединить уравнения с 1 по 4:
[экв. 5]

Модель трансформатора

В предыдущей главе описан идеальный трансформатор тока. Практический трансформатор имеет ограниченную полосу пропускания, которая зависит от нагрузочного резистора и амплитуды возбуждения.Чтобы объяснить поведение трансформатора тока, на рисунке 4 изображена упрощенная модель.

Рис. 4: Упрощенная модель трансформатора тока.

Трансформатор (N1, N2) идеален. L _м представляет индукцию намагничивания сердечника, включая гистерезис. Магнитные поля двух обмоток никогда не соединяются полностью, и вызванные этим поля утечки предполагаются двумя последовательными индукторами L _LeakP и L _LeakS . И омическое сопротивление меди каждой обмотки составляет Rcu _P en Rcu _S .

Низкие частоты

Ограничение полосы пропускания на нижнем конце связано с комбинацией напряжения на вторичном нагрузочном резисторе и длительным периодом времени. Резистор с большей нагрузкой вызовет более высокое вторичное напряжение по сравнению с резистором с меньшей нагрузкой при том же значении тока. Более высокое вторичное напряжение приведет к более высокому первичному напряжению и, следовательно, к более высокому напряжению на самоиндукции намагничивания L _m .
Изменение тока в катушке намагничивания в результате первичного напряжения:
[экв.6]
Насколько выше первичное напряжение В _P и дольше оно выдерживает dt , насколько выше будет ток намагничивания. Фаза этого тока намагничивания сдвинута на 90 ° по отношению к току во вторичном нагрузочном резисторе. А поскольку амплитуда тока намагничивания будет больше на более низких частотах, это будет иметь два заметных последствия:

• вторичный ток станет меньше по отношению к первичному току,
• , фазовый сдвиг между первичным и вторичным током станет больше, как показано на рисунке 10.

Трансформатор тока с повышенным током

Рис. 5: Искажение напряжения и формы тока из-за перегрузки трансформатора тока.

То, что ток намагничивания увеличивается на более низких частотах, также приводит к увеличению напряженности магнитного поля:
[экв. 7]
Ядро дри

ТРАНСФОРМАТОРЫ

При выборе трансформатора следует учитывать две основные проблемы: нагрузка и приложение. При выборе необходимо тщательно оценить несколько факторов, чтобы обеспечить удовлетворение потребностей обеих основных проблем.Говоря клише, обычно нетрудно выбрать трансформаторы меньшего размера. Блок с номинальной мощностью в кВА, превышающей ожидаемую нагрузку, можно быстро подобрать. Но если вы выбираете большой блок для системы электроснабжения, чтобы стать частью большой распределительной сети, вы обычно делаете гораздо большие инвестиции; таким образом, процесс оценки становится более подробным и детальным. Обладая более чем 90-летним опытом работы в этой отрасли, компания Pacific Crest Transformers составила краткий контрольный список, который поможет вам сделать правильный выбор.

Популярные вопросы
Есть три основных вопроса, которые влияют на ваш выбор:

• Достаточно ли мощности выбранного агрегата, чтобы справиться с ожидаемой нагрузкой, а также с определенной перегрузкой?
• Можно ли увеличить мощность агрегата, чтобы справиться с возможным увеличением нагрузки?
• Каков ожидаемый срок службы устройства? Каковы начальные затраты, затраты на установку, эксплуатацию и обслуживание?

Чтобы выбрать правильный трансформатор, сначала определите:

• Первичное напряжение, которое является доступным напряжением
• Вторичное напряжение, необходимое для нагрузочного оборудования
• Частота (в Гц) и фаза (одно- или трехфазное? Также для вторичного напряжения)

Нагрузка

• кВА; с возможным будущим увеличением, учтенным в
• Можно ли использовать трансформатор в помещении или на улице?
• Трансформатор должен быть напольным или настенным?
• Требуется автотрансформатор или трансформатор с двойной обмоткой?

Факторы оценки

Стоимость и мощность трансформатора обычно связаны с набором факторов оценки:

1.Применение Агрегата

Требования к трансформатору

явно меняются в зависимости от области применения.

Например: в сталелитейной промышленности для функционирования металлургических и других процессов требуется большое количество бесперебойной энергии. Таким образом, потери нагрузки должны быть минимизированы — это означает, что лучше подходит конкретный тип конструкции трансформатора, который минимизирует потери меди. В применениях ветроэнергетики выходная мощность сильно различается в разных случаях; Используемые здесь трансформаторы должны безотказно выдерживать скачки напряжения.В плавке жизненно важны силовые трансформаторы, которые могут обеспечивать постоянную правильную энергию; в автомобильной промышленности хорошая кратковременная перегрузочная способность является необходимым атрибутом. Текстильная промышленность, использующая двигатели с различными характеристиками напряжения, потребует прерывистых трансформаторов или трансформаторов с переключением ответвлений; в садоводстве требуются высокопроизводительные устройства, которые подходят для приложений с переменной нагрузкой и точным напряжением.

Эти примеры служат для того, чтобы подчеркнуть, что тип нагрузки (амплитуда, продолжительность и степень нелинейных и линейных нагрузок) и размещение являются ключевыми факторами.Если стандартные параметры не подходят для вашего конкретного приложения, тогда потребуется сотрудничество с производителем, который может настроить рабочие характеристики, размер и другие атрибуты в соответствии с вашими потребностями. Pacific Crest регулярно производит трансформаторы на заказ для уникальных приложений.

2. Тип изоляции (жидкий или сухой тип)

Хотя до сих пор ведутся споры об относительных преимуществах имеющихся типов трансформаторов, есть некоторые принятые рабочие характеристики:

• Трансформаторы, заполненные жидкостью, более эффективны, обладают большей перегрузочной способностью и более длительным сроком службы.
• Устройства, заполненные жидкостью, лучше снижают температуру теплообменника в горячих точках, но имеют более высокий риск воспламенения, чем сухие типы.
• В отличие от блоков сухого типа, заполненные жидкостью трансформаторы иногда требуют защитных желобов для защиты от утечек жидкости.

Агрегаты сухого типа обычно используются для более низких номиналов (точка переключения составляет от 500 кВА до 2,5 МВА). Размещение также является решающим фактором здесь; будет ли устройство работать в помещении, обслуживая офисное здание / квартиру, или на открытом воздухе, обслуживая промышленную нагрузку? Трансформаторы большей мощности, используемые вне помещений, почти всегда заполнены жидкостью; с меньшей производительностью внутренние блоки, как правило, являются сухими.Сухие типы обычно поставляются в закрытых или закрытых помещениях; лак, лак, пропитанный под вакуумом (VPI), эпоксидная смола или литьевая смола — вот различные типы используемых изоляционных материалов.

Типы с заполнением жидкостью: выбор материала наполнителя
Выбор материала наполнителя обычно основывается на факторах, которые включают номинальную температуру трансформатора, механическую прочность катушек, электрическую прочность изоляции, степень расширения проводников при различных нагрузках, и стойкость изоляционной системы к термическому удару.

Типы, заполненные жидкостью: соображения температуры
Трансформаторы, заполненные жидкостью, в качестве изолирующей и охлаждающей среды, имеют прямоугольную или цилиндрическую форму при изготовлении обмоток. Между слоями обмоток используются прокладки, позволяющие жидкости течь и охлаждать обмотки и сердечник. Внутри герметичного резервуара, в котором находятся сердечник и змеевики, жидкость течет по каналам и вокруг концов змеевика, при этом основной теплообмен происходит во внешних эллиптических трубках.Для трансформаторов мощностью более 5 МВА используются радиаторы (коллекторы вверху и внизу) для дополнительной теплоотдачи. Современная бумажная изоляция в агрегатах с жидким наполнением позволяет повысить среднюю температуру обмотки на 65 ⁰ ° C.

Сухой тип: соображения температуры
Изоляция сухого типа обеспечивает электрическую прочность и способность выдерживать термические ограничения. Номинальные значения превышения температуры обычно составляют 150 ⁰ ° C, 115 ⁰ ° C и 80 ⁰ ° C в зависимости от используемого класса изоляции.

Агрегаты сухого типа: классы изоляции

• Класс H — 220 ⁰ C (с допуском горячей точки обмотки 30 ⁰ C)
• Класс F — 185 ⁰ C (с допуском горячей точки обмотки 30 ⁰ C)
• Класс B — 150 ⁰ C (с допуском горячей точки обмотки 30 ⁰ C)

3. Выбор материала обмотки
В трансформаторах для обмоток используется медь или алюминий, при этом блоки с алюминиевой обмоткой обычно более рентабельны.Однако трансформаторы с медной обмоткой меньше по размеру — медь — лучший проводник — а медь способствует большей механической прочности катушки. Важно работать с производителем, у которого есть возможности и опыт работы с любым материалом в соответствии с вашими конкретными требованиями.

4. Использование материала сердечника с низкими потерями
Выбор сердечника является решающим фактором, и потери в сердечнике следует определять должным образом. Потери в сердечнике возникают из-за гистерезиса и вихревых токов.Следует использовать высококачественную магнитную сталь, чтобы уменьшить гистерезисные потери; ламинированные сердечники выбираются для минимизации потерь на вихревые токи.

5. Защита от неблагоприятных условий
Очень важно, чтобы сердечник, катушки, выводы и аксессуары трансформатора были должным образом защищены, особенно при использовании в суровых условиях. Трансформаторы, заполненные жидкостью, должны иметь герметичную конструкцию, автоматически обеспечивающую защиту внутренних компонентов. Для высококоррозионных условий можно использовать резервуары из нержавеющей стали.Некоторые подходы к созданию сухих трансформаторов для суровых условий окружающей среды включают блоки с литой катушкой, блоки с литой изоляцией и блоки с герметизацией под вакуумом (VPE), иногда с использованием силиконового лака. Если блоки сухого типа не полностью герметизированы, узлы сердечник / катушка и вывод следует периодически очищать, даже в не агрессивных средах, чтобы предотвратить накопление пыли и других загрязнений с течением времени.

6. Изоляторы
В сухих трансформаторах обычно используются изоляторы, изготовленные из формовочных смесей из полиэстера, армированного стекловолокном.Эти изоляторы доступны с номинальным напряжением до 15 кВ и предназначены для использования внутри помещений или во влагонепроницаемом корпусе. В трансформаторах с жидкостным заполнением используются изоляторы из фарфора. Они доступны с номинальным напряжением более 500 кВ. Фарфоровые изоляторы устойчивы к треку, подходят для использования вне помещений и легко чистятся.

Высоковольтные фарфоровые изоляторы содержат пропитанную маслом бумажную изоляцию, которая действует как емкостные делители напряжения, обеспечивая равномерные градиенты напряжения.Для проверки состояния этих изоляторов через определенные промежутки времени должны проводиться испытания коэффициента мощности.

7. Регламент
Разница между напряжением холостого хода вторичной обмотки и напряжением полной нагрузки является мерой регулирования трансформатора. Это можно определить с помощью следующего уравнения:

где — напряжение холостого хода, а — напряжение полной нагрузки.

Плохое регулирование означает, что по мере увеличения нагрузки напряжение на клеммах вторичной обмотки существенно падает.

8. Отводы напряжения
Даже при хорошем регулировании вторичное напряжение трансформатора может измениться при изменении входящего напряжения. Трансформаторы при подключении к электросети зависят от напряжения электросети; при изменении работы коммунальных служб или подключении к их линиям новых нагрузок входное напряжение на вашем предприятии может уменьшиться или даже, возможно, возрасти.

Чтобы компенсировать такие изменения напряжения, трансформаторы часто строятся с переключателями ответвлений нагрузки (LTC) или иногда с переключателями ответвлений без нагрузки (NLTC).(LTC работают с подключенной нагрузкой, тогда как NLTC должны отключать нагрузку.) Эти устройства состоят из ответвлений или выводов, подключенных к первичной или вторичной катушкам в разных местах, чтобы подавать постоянное напряжение от вторичных катушек к нагрузке в различных условиях. .

9. Ожидаемый срок службы
Обычно считается, что срок службы трансформатора — это срок службы системы изоляции. Срок службы изоляции прямо пропорционален температурам, которые испытывает изоляция в процессе эксплуатации.Температуры обмоток различаются, и для трансформаторов сухого типа обычно допустимы горячие точки максимум на 30 ° C выше средней температуры обмотки обмотки. Температуры горячих точек оцениваются путем вычисления суммы максимальной температуры окружающей среды, среднего повышения температуры обмотки и градиента обмотки.

Трансформаторы

обычно имеют номинальную мощность в кВА, указанную на «паспортной табличке», и это представляет собой величину нагрузки в кВА, которая приведет к повышению номинальной температуры при стандартных условиях эксплуатации.При использовании в этих «стандартных условиях эксплуатации», включая принятую температуру горячей точки с правильным классом изоляции, можно оценить «нормальный» срок службы трансформатора.

10. Перегрузка
Условия эксплуатации иногда могут вызвать перегрузку трансформатора; и что эта перегрузка означает для устройства, с точки зрения того, что оно может выдержать без развития проблем или неисправностей, является важным соображением. Основная проблема — это тепло и его рассеивание.

Например, если трансформатор перегружен на 20% выше его номинальной кВА в течение определенного периода времени, любое тепло, выделяемое в катушках, может легко передаваться за пределы бака трансформатора в зависимости от периода перегрузки. Если такая передача тепла происходит, то шансы возникновения неисправности невелики; но очевидно, что существует период времени, по истечении которого трансформатор не может оставаться в состоянии перегрузки; тепло может начать накапливаться внутри блока и вызвать серьезные проблемы, что в конечном итоге приведет к неисправности и возможному отключению электроэнергии.Проблемы с отводом тепла часто решаются с помощью встроенных вентиляторов, что также увеличивает нагрузочную способность трансформатора.

11. Уровень изоляции
Уровень изоляции трансформатора основан на его базовом импульсном уровне (BIL). BIL может варьироваться для данного напряжения системы, в зависимости от степени воздействия системного перенапряжения, с которым трансформатор может столкнуться в течение своего жизненного цикла. Если рассматриваемая электрическая система включает твердотельные элементы управления, выбор BIL должен быть сделан очень осторожно.Эти элементы управления при работе прерывают ток и могут вызвать скачки напряжения.

12. Экранирование
Способность трансформатора ослаблять электрические шумы и переходные процессы является важным фактором, особенно при работе с конкретными типами нагрузки. Применение экрана между первичной и вторичной обмотками распределительного трансформатора часто достигается при обслуживании твердотельного оборудования, такого как компьютеры и периферийные устройства.

13.Размещение трансформаторов рядом с нагрузкой
Сведение к минимуму расстояния между блоком и основной нагрузкой явно выгодно по нескольким причинам — помимо снижения потерь энергии и падений напряжения, это также снижает стоимость вторичной прокладки кабелей.