Заземление вторичных обмоток трансформаторов тока: Заземление трансформаторов тока | Полезные статьи

Заземление вторичных цепей ТН (Страница 3) — Трансформаторы тока (ТТ), напряжения (ТН) и их вторичные цепи — Советы бывалого релейщика

А вот кстати, господа, позволите не скромный вопрос?))

Я конечно лазаю по своим ТН, да знаю что ф. В вторички заземляется, читал даже по моему на этому форуме, еще до того как зарегистрировался, почему заземляется. Я собственно 4 года как типа релейщик и вот хочу сказать что электричество такая дрянь, каждый день что то новое и никто в нем толком до конца не разбирается:))) Это я так, просто.

Внимание! Вопрос:
Давно меня мучает этот вопрос, который вроде как бы глупый, но этот вопрос никто не задает. Но я не боюсь, спрошу. Смотрим информацию и схему из самого первого поста этой темы.
Цитирую

Сергей89 пишет:

ПУЭ требует заземлять либо нейтраль звезды, либо один из концов обмотки ТН.

На всех схемах которые есть у меня на производстве, на схемах в книжках, да и вообще везде и по факту на ТН, что на однофазных, что на трехфазных, к выводу фазы В придается провод. .. но всегда это вывод «а»!!! этот вывод это «начало» или «конец» обмотки ТН!!!???
И ведь везде написано что вывод «а» это начало вторчиной обмотки ТН!
Но ведь в ПУЭ написано  » заземлять либо нейтраль звезды, либо один из концов обмотки ТН. «!
Я вот знаю что не может весь мир ошибаться, так что это я тупой, но я не могу понять в чем?!)))

А еще прочитал историю про ЗНОМ-35, прослезился, такая трогательная:)))
Для интереса окружающий поделюсь инфой: у меня на предприятии, к самим трехфазным НТМИ 10кВ/100В прям к баку прикручен пробивной предохранитель, а ко второму полюсу этого предохранителя придана одна из фаз вторички. Предохранитель этот и предназначен для случаев попадания высокого напряжения на вторичку, т.е. когда попадет высокое на низкое, то предохранитель пробьется и замкнет на землю вторичку и типа не будет высокого тогда во вторичке.
Но что то я так и непонима. как это работает. Вот и сегодня лазил на одном таком НТМИ и обнаружил что на пробивной предохранитель придана фаза В, и мало того еще и предохранитель звонится, пару десятков Ом показывает. И вот думаю, а правильно ли что он придан на фазу В.

Обрыв вторичной обмотки трансформатора тока. К чему это приводит?!

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

Несколько дней назад мне передали замечание, что на одном из фидеров перестал показывать амперметр, хотя нагрузка на фидере была, и причем не маленькая, около 30-50 (А).

Кстати, данная неисправность произошла в распределительном устройстве напряжением 10 (кВ) исполнения КСО.

Щитовой амперметр типа Э30 подключен через трансформатор тока ТПОЛ-10 с коэффициентом трансформации 150/5.

По приезду на подстанцию я обнаружил, что произошел обрыв провода на щитовом амперметре.

Амперметр установлен на дверце ячейки КСО и, видимо, в течение длительной эксплуатации произошло перегибание жилок гибкого проводника, что и привело к обрыву.

Напомню, что согласно ПУЭ, п.3.4.4, сечение токовых цепей должно быть не менее 2,5 кв.мм по меди или 4 кв.мм по алюминию. В моем случае применен медный гибкий провод ПВ-3 (ПуГВ) сечением 2,5 кв.мм.

В связи со случившейся ситуацией я и решил написать статью о том, что произойдет с трансформаторами тока при обрыве их вторичной цепи.

Итак, поехали.

Во всех правилах, хоть в ПОТЭУ (п.42.2), хоть в ПТЭЭП (п.2.6.24), строго настрого запрещено размыкать вторичную цепь ТТ и об этом должны знать все без исключения.

К тому же об этом всегда напоминают в виде надписи «Внимание! Опасно! На разомкнутой обмотке напряжение», а то вдруг кто забудет!

А что же все таки произойдет с трансформатором тока при обрыве его вторичной цепи? Давайте разберемся!

Правда для этого нам необходимо рассмотреть принцип работы трансформатора тока и его устройство. Сильно вдаваться в подробности устройства ТТ я не буду, т. к. цель статьи заключается немного в другом, да и разновидностей ТТ в природе не мало. Если кому интересно, то могу рассказать об устройстве ТТ более подробнее на примере конкретного типа, но уже в другой своей публикации.

В общем, первичная обмотка трансформатора тока чаще всего состоит из одного витка или шины, которая подключена последовательно в силовую цепь, где необходимо измерять или контролировать ток.

Встречаются также и трансформаторы тока с многовитковой первичной обмоткой.

Вот например, трансформаторы тока ТПФМ-10 имеют многовитковую первичную обмотку. На данный момент таких ТТ на наших подстанциях осталось уже немного, т.к. мы с некоторой периодичностью заменяем их на более новые ТПОЛ-10.

Подробнее про классификацию трансформаторов тока читайте в моей отдельной статье (вот ссылочка).

Первичная обмотка (шина) имеет малое количество витков (чаще всего один) и большое сечение, соизмеримое с номинальным током силовой нагрузки.

Шина первичной обмотки проходит через магнитопровод, на котором намотана вторичная обмотка.

Вторичная обмотка имеет много витков и малое сечение, и всегда замыкается накоротко, либо через малое сопротивление подключенных к ней реле и различных приборов (Zн).

Сильно вдаваться в теорию я не буду, а попробую объяснить более по-простому.

При протекании тока в первичной обмотке трансформатора тока, по закону электромагнитной индукции возникает магнитный поток Ф1, который замыкается по магнитопроводу и пронизывает вторичную обмотку ТТ. В связи с этим, во вторичной обмотке ТТ наводится (индуцируется) ток I2 (при условии, что цепь замкнута), который образует магнитный поток Ф2, направленный встречно магнитному потоку Ф1. В итоге, в магнитопроводе образуется результирующий магнитный поток Фт, который называют основным или намагничивающим потоком.

Конструктора при проектировании рассчитывают сечение магнитопровода исходя из нормальной работы трансформатора тока, т. е. при его замкнутой вторичной обмотке. При нормальной работе трансформатора тока основной поток Фт не велик.

При разрыве вторичной обмотки ТТ произойдет следующее.

Во-первых, значительно увеличится основной магнитный поток Фт в магнитопроводе, что вызовет его нагрев. Это произойдет из-за того, что во вторичной обмотке не будет тока, а значит не возникнет встречного магнитного потока Ф2, который скомпенсирует магнитный поток Ф1 от первичной обмотки.

Во-вторых, на выводах вторичной обмотки наведется напряжение, соизмеримое с несколькими киловольтами.

Почему же наводится такое напряжение?!

Согласно закону сохранения энергии, мощность с генератора (первичная обмотка трансформатора тока в нашем случае) равна мощности, которую мы снимаем со вторичной обмотки с учетом потерь в меди и стали. В итоге, это выражение можно записать в таком виде :

Р1 = Рпот + Р2

Для простоты и наглядности не будем учитывать потери в меди и стали:

Р1 = Р2

Запишем мощности вышеприведенного выражения через токи и напряжения:

U1·I1 = U2·I2

А теперь представим, что тока I2 у нас не стало. Соответственно, выражение примет следующий вид:

U1·I1 = U2

У обычных трансформаторов напряжения при изменении вторичного тока I2 всегда изменяется ток в первичной обмотке I1 из-за наличия большого количества витков. А вот у трансформатора тока первичная обмотка имеет всего один виток, а изменить первичный ток I1 никак не возможно, потому что он является частью силовой цепи, где мы и контролируем его.

Поэтому, «U1·I1» является как бы константой (неизменной величиной) и для сохранения передаваемой мощности из первичной обмотки во вторичную в значительной степени увеличивается напряжение на вторичной обмотке до нескольких киловольт. В нормальном режиме на вторичной обмотке напряжение составляет буквально несколько вольт, а то и меньше (зависит от нагрузки).

На самом деле напряжение на первичной обмотке (напряжение падения на витке или шине) тоже немного изменяется, но это настолько малая величина, что ей можно смело пренебречь.

1. Повышенное напряжение на выводах вторичной обмотки может привести к повреждению подключенных к ней устройств, в особенности это касается полупроводниковых приборов и различной электроники.
2. Повышенное напряжение может привести к межвитковому замыканию вторичной обмотки или пробою ее на корпус, соответственно, выходу трансформатора тока из строя.
3. Также повышенное напряжение опасно в плане поражения обслуживающего персонала электрическим током в случае ошибочного или самопроизвольного разрыва вторичных цепей ТТ.

Ну коль такая ситуация с обрывом токовых цепей ТТ фазы С у меня случилась на подстанции, то я и решил воспользоваться ситуацией, и измерить напряжение на разомкнутой вторичной обмотке.

Напряжение между выводами ТТ (421 и 410) составило 34,2 (В). Как видите, ничего критического нет и это далеко не киловольты. Тем не менее нужно учесть то, что во время измерения первичный ток ТТ составлял 30% от номинального. При номинальном же токе напряжение на разомкнутой обмотке будет гораздо и гораздо больше и не исключено, что там наведутся киловольты!

Кстати, из-за насыщения магнитопровода напряжение на разомкнутой вторичной обмотке имеет несинусоидальную форму с резкими и острыми пиками.

В общем, решил фидер в ремонт не выводить. Установил на токовом клеммнике закоротку и произвел переподключение амперметра.

Перезачистил оба конца, опрессовал их изолированными наконечниками и подключил к амперметру. Готово.

Снял закоротку с клеммника и проверил показания амперметра. Как видите, теперь амперметр показывает ток нагрузки данного присоединения.

Вот еще один пример разрыва вторичной цепи ТТ из моей практики.

При проведении пуско-наладочных работ в одном из торговых центров я обнаружил, что монтажники забыли закоротить трансформатор тока на фазе А.

И уже по традиции, рекомендую посмотреть видеоролик по материалам данной статьи:

Дополнение. Рекомендую посмотреть видео про еще один случай обрыва вторичной цепи ТТ:

Запомните главное и золотое Правило! Трансформатор тока работает в режиме короткого замыкания, т.е. его вторичная обмотка должна быть всегда замкнута накоротко или через малое сопротивление подключенных к ней устройств и приборов.

P.S. А у Вас случались обрывы вторичных цепей ТТ?! Какие последствия Вы наблюдали при этом? Поделитесь в комментариях своими случаями из практики. Вообще, если тема с обрывом токовых цепей ТТ Вам интересна, то можно взять какой-нибудь ТТ и снять зависимость вторичного напряжения от первичного тока. Трансформаторы тока у меня в наличии есть, хоть низковольтные, хоть высоковольтные 10 (кВ). В общем пишите, свои предложения в комментариях!

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

Трансформаторы тока и напряжения

Перед тем, как рассказать об измерительных трансформаторах – немного теории.  Трансформатор – элемент электрической цепи, преобразующий величину переменного напряжения. Трансформаторы могут быть:

• понижающими, выдающие на выходе меньшее напряжение, чем на входе;
• повышающими, выполняющие противоположное преобразование;
• разделительные, не изменяющие величину напряжения, применяющиеся для гальванической развязки между участками электрической сети.

Повышающие и понижающие трансформаторы обратимы: если подать номинальное выходное напряжение трансформатора на его вторичную обмотку, на первичной мы получим номинальное входное напряжение.

С токами в обмотках происходит обратная картина. Первичная обмотка рассчитывается на ток, соответствующий номинальной мощности трансформатора. Под мощность выбирается и сечение магнитопровода, и диаметр обмоточного провода первичной обмотки.

Ток вторичной обмотки понижающего трансформатора может быть больше тока в первичной во столько раз, во сколько меньше ее напряжение. Это отношение называется коэффициентом трансформации. Поэтому сечение обмоточного провода вторичной обмотки у понижающего трансформатора больше. У понижающего – все наоборот. У разделительного – все одинаково.

Зачем нужны измерительные трансформаторы напряжения

В электроустановках до 1000 В измерение напряжения производят, подключая вольтметры непосредственно к шинам или другим контролируемым участкам сети. Но в сетях 6 кВ и выше это невозможно, потому что:

• при измерении высокого напряжения требуется понизить его величину до размера, воспринимаемого рамкой стрелочного прибора или электронным преобразователем цифрового. Резистивные делители не выполнят задачу с требуемой точностью, а применение понижающего трансформатора сделает прибор громоздким;
• изоляция проводников для подключения прибора должна выдерживать номинальное напряжение электроустановки. Кроме того, должны соблюдаться междуфазные расстояния, требуемые ПУЭ. Выполнить это невозможно.

Трансформатор напряжения НОЛ

Поэтому для измерений величину напряжения понижают, и для этого нужен трансформатор напряжения

Трансформаторы напряжения и их конструкция

На какое бы напряжение не была рассчитана первичная обмотка трансформатора напряжения, напряжение на вторичной его обмотке стандартно – 100 В. Это сделано для унификации: счетчику электроэнергии без разницы, в какой электроустановке работать – 6 кВ, 10 кВ или более. Если он предназначен для эксплуатации с трансформаторами напряжения, в его технических характеристиках в графе «номинальное напряжение» указано: «3х100 В». Цифра «3» означает, что для измерений к нему подключаются три фазы.

Конструктивно трансформаторы напряжения выполняются:

• элемент преобразования одной фазы напряжения в своем корпусе, при трехфазном напряжении устанавливаются три таких трансформатора;
• один корпус содержит трансформатор для преобразования всех трех фаз.

Трехфазный трансформатор напряжения НАМИ

Первичные обмотки трехфазных трансформаторов соединяются в звезду.

Вторичных обмоток у трансформаторов напряжения несколько:

• обмотка для приборов учета, имеющая класс точности 0,5s;
• обмотка для измерительных приборов – класс точности 0,5;
• обмотка для устройств релейной защиты – класс 10Р;
• обмотка для разомкнутого треугольника – класс 10Р.

Класс точности имеет значение при учете и измерениях. Но есть еще один нюанс: измерительная обмотка трансформатора работает в заявленном классе точности, если не превышена допустимая нагрузка на нее. Поэтому, вместе с классом, на бирке трансформатора указывается допустимая мощность, превышать которую нельзя.

Трансформатор напряжения НОМ-10

Еще один фактор, изменяющий класс точности – сопротивление соединительных проводников. Если прибор учета или амперметр находится вдали от трансформатора напряжения и подключен контрольным кабелем с жилами недостаточного сечения, то значение напряжения на нем будет меньше, чем на трансформаторе.

Выводы вторичной обмотки трансформатора напряжения, используемого для коммерческого учета, закрывают крышкой и пломбируют.

Первичные обмотки трансформаторов напряжения защищают предохранителями. Для защиты вторичных обмоток раньше тоже применяли предохранители, но теперь их заменили автоматические выключатели.

Три однофазных трансформатора ЗНОЛ, собранные вместе

А теперь – вспомним теорию в начале статьи. Основная опасность при работе на трансформаторах напряжения состоит в явлении обратной трансформации. Если по каким-то причинам на вторичную обмотку попадет напряжение 100 В, то первичная окажется под номинальным напряжением электроустановки. Работающие в ячейке люди окажутся под напряжением. Поэтому при выводе в ремонт трансформатора напряжения принимают меры. Исключающие обратную трансформацию.

Зачем нужны трансформаторы тока

Одна из причин, из-за которых в электроустановках выше 1000 В устанавливают трансформаторы тока – та же, что и для трансформаторов напряжения. Невозможно обеспечить изоляцию цепей для подключения приборов.

Но есть дополнительные факторы, вынуждающие использовать их и в электроустановках выше 1000 В:

• максимальный ток, на который рассчитаны электросчетчики прямого включения – 100 А. Токи выше 100 А требуется понизить.
• включение амперметров последовательно с нагрузкой снижает надежность электроснабжения;
• вольтметр подключается к шинам через предохранители или автоматический выключатель, выводы амперметра защитить невозможно. Ток короткого замыкания в амперметре равен току КЗ на шинах. Ошибки в эксплуатации приводят к тяжелым последствиям, а неисправности прибора выводят его из строя навсегда. Поэтому и требуется выполнить гальваническую развязку амперметра с сетью.
• Заменить амперметр прямого подключения можно, только отключив нагрузку.

Принцип действия и конструкция трансформаторов тока

Трансформатор тока тоже имеет первичную и вторичную обмотку. Но особенность его в том, что первичная обмотка имеет один или несколько витков, а в большинстве изделий представляет собой шину, проходящую через корпус трансформатора. Вариант – трансформаторы, не имеющие собственной первичной обмотки. Они надеваются на шину с измеряемым током или через них пропускается провод, жила кабеля.

Варианты конструктивного исполнения трансформаторов тока до 1000 В

Вторичная обмотка у трансформатора тока на напряжение до 1000 В одна, но у высоковольтных их – минимум две, но бывает и больше. Работает он аналогично повышающему трансформатору, поэтому – все, что сказано в начале статьи о соотношении токов в них для него справедливо.

Номинальный ток вторичной обмотки трансформатора тока всегда равен 5 А, на какой бы ток не была рассчитана первичная. Классы точности обмоток для подключения аппаратуры различаются так же, как и у трансформаторов напряжения.

Но вот подключить к трансформатору тока, используемому для учета электроэнергии, ничего больше не получится. По правилам, кроме счетчика, там не должно быть ничего. И если для аппаратов выше 1000 В это требование легко выполнить (один трансформатор имеет несколько обмоток), то для электроустановок до 1000 В при необходимости устанавливают по два трансформатора на одну фазу: один – для учета, другой – для всего остального (амперметры, ваттметры, устройства защиты, компенсация реактивной мощности). Выводы вторичной обмотки для коммерческого учета у всех трансформаторов закрываются крышкой и пломбируются.

Установка трансформаторов тока в ячейке выше 1000 В

Трансформатор тока должен работать в замкнутой на нагрузку или накоротко вторичной обмоткой. Иначе на ней наводится ЭДС далеко не безопасной величины как для людей, так и для электрооборудования. При обрыве во вторичных цепях можно получить смертельный удар током, даже проведя рукой рядом с клеммами амперметра или счетчика. А электронные схемы на входе приборов выйдут из строя под действием высокого напряжения.

Поэтому для замены амперметров и электросчетчиков в токовых цепях устанавливают специальные клеммы, на которых перед демонтажем прибора обмотку трансформатора закорачивают. Для приборов учета рядом устанавливают клеммы для отключения цепей напряжения. Это функции совмещены в специальном устройстве, называющимся «колодка клеммная измерительная». Для коммерческих цепей учета эти коробки пломбируются, для чего винт, крепящий ее крышку, имеет прорезь в головке (как у винтов крепления крышки корпуса электросчетчика).

Видео про трансформаторы тока

Почему нельзя размыкать вторичную обмотку трансформатора тока и зачем ее обязательно заземлять? Попутно вы узнаете о технических характеристиках и конструкции трансформаторов тока, особенностях их применения.

Оцените качество статьи:

Требования к измерительным трансформаторам

Технические требования к трансформаторам тока (ТТ) и напряжения (ТН) определяет ГОСТ 7746-2015 и 1983-2001, соответственно.

• 
  Класс точности устройств для установки коммерческих приборов учета электроэнергии не должен превышать 0,5. При этом не допускается нагрузка вторичных обмоток, превышающая номинальные значения. В связи с чем следует проверить выбранные номиналы измерительных обмоток по всем видам нагрузок.

• 
  Трансформаторы необходимо устанавливать так, чтобы иметь возможность, не отключая и не демонтируя устройство, видеть данные, указанные на табличках.

• 
  Все виды измерительных трансформаторов должны пройти заводскую поверку, а впоследствии подвергаться периодической поверке в соответствии с требованиями, указанными в паспорте устройства.

• 
  В целях безопасности обслуживающего персонала, проводящего работы в цепях РЗА и КИПиА, обмотки должны быть заземлены.

Требования к ТТ

• 
  Возможно применение устройства с более высоким коэффициентом трансформации при условии, что ток во вторичной обмотке при максимальной и минимальной нагрузке составляет более 40% и менее 5% соответственно.

• 
  На отходящих питающих линиях необходимо проектировать трансформатор в трех фазах.

• 
  На выводах вторичной обмотки должны быть крышки, чтобы была возможность провести опломбировку.

• 
  Токовые обмотки электросчетчиков и вторичные обмотки трансформатора соединяются вне цепей защиты и наряду с измерительными приборами.

• 
  Запрещено устанавливать промежуточные ТТ для использования расчетных счетчиков.

• 
  Заземление на вторичных обмотках необходимо устраивать на зажимах трансформатора.

Требования к ТН

• 
  Если ввод трехфазный, следует использовать одно трехфазное устройство или три однофазных.

• 
  Параметры проводов и кабелей для цепей напряжения расчетных счетчиков должны гарантировать потери не более 0,25% от номинального напряжения устройства с классом точности 0,5. Можно от трансформаторов прокладывать отдельные кабели к счетчику.

• 
  Решетки и дверцы камер с предохранителями должны быть опломбированы, при невозможности это сделать, нужно поставить пломбы на выводы.

• Вторичные обмотки должны быть заземлены на зажимах трансформатора или на ближайшей от него сборке зажимов.

Требования к организации коммерческого учета

Требования к местам установки приборов учета

Приборы учета подлежат установке на границах балансовой принадлежности объектов электроэнергетики (энергопринимающих устройств) смежных субъектов розничного рынка — потребителей, сетевых организаций, имеющих общую границу балансовой принадлежности (далее — смежные субъекты розничного рынка). 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.

В случае если прибор учета, в том числе коллективный (общедомовой) прибор учета в многоквартирном доме, расположен не на границе балансовой принадлежности объектов электроэнергетики (энергопринимающих устройств) смежных субъектов розничного рынка, то объем потребления электрической энергии, определенный на основании показаний такого прибора учета, в целях осуществления расчетов по договору подлежит корректировке на величину потерь электрической энергии, возникающих на участке сети от границы балансовой принадлежности объектов электроэнергетики (энергопринимающих устройств) до места установки прибора учета (ОПФРР п. 144).

Приборы учета (измерительные комплексы) электроэнергии должны размещаться в легко доступных для обслуживания сухих помещениях, в достаточно свободном и не стесненном для работы месте с температурой в зимнее время не ниже 0°С. Приборы учета 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 неотапливаемых 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).

Приборы учета 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 прибора учета должна быть в пределах 0,8-1,7 м (ПУЭ п. 1.5.29) (за исключением вариантов технического решения установки прибора учета 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 и установки его с уклоном не более 1° (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).

Требования к приборам учета

Выбор класса точности:

• Для учета электрической энергии, потребляемой потребителями (кроме граждан-потребителей) с максимальной мощностью менее 670 кВт, подлежат использованию приборы учета класса точности:
  • 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. (ОПФРР п.138, п.142).
• Для учета электрической энергии, потребляемой потребителями с максимальной мощностью не менее 670 кВт, подлежат использованию приборы учета, позволяющие измерять почасовые объемы потребления электрической энергии, класса точности 0,5 S и выше, обеспечивающие хранение данных о почасовых объемах потребления электрической энергии за последние 90 дней и более или включенные в систему учета. (ОПФРР п.138, п.142).
• Для учета электроэнергии, потребляемой гражданами, подлежат использованию приборы учета класса точности 2,0 и выше.

Требования к поверке:

• Каждый установленный расчетный прибор учета должен иметь на винтах, крепящих кожух прибора учета, пломбы с клеймом метрологической поверки, а на зажимной крышке – пломбу сетевой компании.
• Наличие действующей поверки прибора учета подтверждается наличием читаемой пломбы метрологической поверки и, как правило, предоставлением документа – паспорта-формуляра на прибор учета или свидетельства о поверке. В документах на прибор учета должны быть отметки о настройках тарифного расписания и местного времени.

Требования к вводным устройствам и к коммуникационным аппаратам на вводе

• Должна обеспечиваться возможность полного визуального осмотра со стационарных площадок вводных устройств ВЛ, КЛ, а также вводных доучетных электропроводок оборудования для выявления безучетного подключения энергопринимающих устройств. Места возможного безучетного подключения должны быть изолированы путем пломбировки камер, ячеек, шкафов и др. (ПТЭЭП п.2.11.18).
• При нагрузке до 100 А включительно, исключать установку разъединителей (рубильников) до места установки узла учета. Для безопасной установки и замены приборов учета в сетях напряжением до 1 кВ должна предусматриваться установка вводных автоматов защиты (на расстоянии не более 10 м от прибора учета) с возможностью опломбировки (ПУЭ п.1.5.36).
• Установку аппаратуры АВР, ОПС и другой автоматики предусматривать после места установки прибора учета (измерительного комплекса) электроэнергии.

Требования к измерительным трансформаторам напряжения

• Класс точности – не хуже 0,5 (ПУЭ п.1.5.16).
• При трёхфазном вводе применять трёхфазные ТН или группы из трёх 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 (Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок п. 42.1).
• 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).
• Наличие действующей поверки подтверждается, как правило, предоставлением оригиналов паспортов или свидетельств о поверке ТН с протоколами поверки (ПТЭЭП 2. 11.11).

Требования к измерительным трансформаторам тока

• Класс точности – не хуже 0,5 (ПУЭ п.1.5.16).
• При полукосвенном включении прибора учета необходимо устанавливать трансформаторы тока во всех фазах.
• Значения номинального вторичного тока должны быть увязаны с номинальными токами приборов учёта.
• 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 вторичной измерительной обмотки трансформаторов тока должны иметь крышки для опломбировки. (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. (Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок п. 42.1)
• Заземление во вторичных цепях трансформаторов тока следует предусматривать на зажимах трансформаторов тока (ПУЭ п. 3.4.23).
• Трансформатор тока должен иметь действующую метрологическую поверку первичную (заводскую) или периодическую (в соответствии с межповерочным интервалом, указанным в описании типа данного средства измерения). Наличие действующей поверки подтверждается, как правило, предоставлением оригиналов паспортов или свидетельств о поверке ТТ с протоколами поверки (ПТЭЭП 2.11.11).
• Предельные значения вторичной нагрузки трансформаторов тока класса точности 0,5 должны находиться в диапазоне 25–100% от номинальной (ГОСТ-7746–2001 трансформаторы тока).

Требования к измерительным цепям

• В электропроводке к расчетным счетчикам наличие паек и скруток 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).
• Жилы контрольных кабелей для присоединения под винт к зажимам панелей и аппаратов должны иметь сечения не менее 1,5 мм (а при применении специальных зажимов – не менее 1,0 мм) для меди; для неответственных вторичных цепей, для цепей контроля и сигнализации допускается присоединение под винт кабелей с медными жилами сечением 1 мм;
• 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).
• Присоединения токовых обмоток счетчиков к вторичным обмоткам трансформаторов тока следует проводить отдельно от цепей защиты и электроизмерительными приборами (ПУЭ п. 1.5.18).
• Для сохранности измерительных цепей должна быть предусмотрена возможность опломбировки испытательных блоков, коробок и других приборов, включаемых в измерительные цепи прибора учета, при этом необходимо минимизировать применение таких устройств (ПТЭЭП п. 2.11.18).
• Проводники цепей напряжения подсоединять к шинам посредством отдельного технологического болтового присоединения, в непосредственной близости от трансформатора тока данного измерительного комплекса.
• Нагрузка вторичных обмоток измерительных трансформаторов, к которым присоединяются приборы учета, 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 прибора учета и цепей напряжения в каждой фазе прибора учета при их замене или проверке, а также включение образцового прибора учета без отсоединения проводов и кабелей. Конструкция сборок и коробок зажимов расчетных приборов учета должна обеспечивать возможность их пломбирования. (ПУЭ п.1.5.23).

Опасность размыкания вторичной обмотки ТТ

В данной статье речь пойдет об опасности размыкания вторичной обмотки трансформаторов тока (ТТ).

Трансформаторы тока предназначены для преобразования первичного тока до наиболее удобных для измерительных приборов и реле значений и отделения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокого напряжения.

Трансформатор тока работает при постоянной нагрузке во вторичной цепи и переменной величине тока в первичной обмотке, т.е. при переменном магнитном потоке. Нормальный режим его работы близок к условиям короткого замыкания, так как его вторичная обмотка замкнута на последовательно соединенные обмотки приборов, реле и других аппаратов с незначительным сопротивлением.

Трансформатор тока представляет собой замкнутый магнитопровод 2 (рис. 9.35 а) [Л1, с.285-287] и две обмотки. Первичную обмотку 1 включают последовательно в контролируемую цепь (цепь измеряемого тока) I₁. Ко вторичной обмотке 3 присоединяют последовательно токовые обмотки приборов и реле, обтекаемые током I₂. Тогда коэффициент трансформации равен [Л1, с.286]:

Номинальные вторичные токи равны 5 А и 1 А.

На векторной диаграмме (рис. 9.35 б) показана результирующая магнитнодвижущая сила (МДС) F₀. В нормально режиме работы она сравнительно невелика, что обусловливает малые значения магнитного потока (Ф) и электродвижущей силы Е2 (ЭДС), наводимой во вторичной обмотке.

При разомкнутой вторичной обмотке ток в ней равен нулю, т.е. I₂ = 0, и МДС вторичной обмотки также равна нулю, т.е. F₂=I₂w₂=0. Так как ток в первичной обмотке I₁ и ее МДС F₁ практически не изменяются, то результирующая МДС F₀ увеличивается во много раз и становится равной F₁.

Соответственно увеличивается магнитный поток Ф, величина которого ограничивается лишь насыщением сердечника и индукцией в стали сердечника, при этом за счет повышенных потерь в стали сердечника происходит сильный нагрев магнитопровода, вплоть до пожара.

В результате магнитный поток Ф наведет во вторичной обмотке значительную ЭДС, а напряжение на разомкнутых концах этой обмотки может возрасти с нескольких десятков до тысяч вольт, что, опасно для:

• обслуживающего персонала;
• изоляции вторичной обмотки;
• приборов, реле и терминалов защит.

Поэтому при эксплуатации запрещается разрывать вторичную цепь работающего трансформатора тока согласно ПУЭ 7-издание пункт 3.4.16, тем более что это может совпасть с режимом к.з. в первичной обмотке.

Перед отключением прибора от трансформатора тока необходимо предварительно замкнуть накоротко его вторичную обмотку используя испытательные блоки или зашунтировать обмотку реле, прибора и только после этого отъединить прибор.

Следует запомнить, что:

Нормальным режимом работы ТТ является режим К3, а режим с разомкнутой вторичной обмоткой (режим холостого хода) — аварийным режимом. Поэтому если ТТ включен и к его вторичной обмотке не подключена нагрузка, то эту обмотку следует обязательно закоротить.

Литература:

1. Электроснабжение сельского хозяйства. И.А. Будзко, 2000 г.

Всего наилучшего! До новых встреч на сайте Raschet.info.

Поделиться в социальных сетях

Техника безопасности при обслуживании токовых цепей

В цепях измерения, сигнализации, управления, релейной защиты и автоматики имеет право работать только персонал специализированной службы. Для управления и сигнализации в электроустановках используют постоянный, выпрямленный или переменный ток от аккумуляторных батарей, выпрямительных устройств, силовых и измерительных трансформаторов, рабочее напряжение которых обычно составляет 110 — 220 В. Измерительные приборы, устройства релейной защиты и автоматики, кроме того, подключаются ко вторичным цепям специально предназначенных для этой цепи трансформаторов тока и напряжения. Особенно опасна работа в цепях трансформаторов тока на включенном присоединении. Нельзя даже кратковременно размыкать цепь вторичной обмотки трансформаторов тока, так как при этом нарушается баланс магнитных потоков в сердечнике трансформаторов тока, и первичный ток становится током намагничивания. Ток намагничивания перегревает железо трансформатора тока, наводит в его вторичной обмотке высокое напряжение, опасное для работающих. Поэтому до начала работы цепи вторичных обмоток трансформаторов тока замыкают накоротко. Для короткого замыкания к зажимам присоединяют металлические провода с наконечниками. Эту работу выполняют отверткой с изолирующей ручкой и изолированным стержнем, стоя на резиновом коврике.
Провода цепей переменного напряжения, оперативного тока, катушек отключения и включения перед работой на панели отсоединяют и изолируют, надевая на оголенные концы изолирующие трубки или обматывая их изоляционной лентой. Вторичные обмотки трансформаторов тока и напряжения заземляют. Заземление, вторичных обмоток является защитой при возможном пробое высшего напряжения на обмотку низшего напряжения. Поэтому нельзя отсоединять это заземление, за исключением случая, когда присоединение отключено.
Лица, принимаемые на работу, связанную с непосредственным обслуживанием, ремонтом, испытанием или наладкой электротехнического оборудования, обязательно проходят медицинское освидетельствование в соответствии со списком производств и профессий, утверждённых приказом Министерства здравоохранения к работе в электроустановках до этого времени он исполняет обязанности дублёра – работает под наблюдением и руководством опытного основного дежурного. При этом как дублёр, так и лицо его контролирующее, в равной степени отвечают за работу оборудования. Лишь после стажировки новый работник может быть допущен к самостоятельной оперативной работе.
Допуск к стажировке и самостоятельной работе оформляется специальным распоряжением с обязательным указанием о том, что работник прошёл проверку знаний правил техники безопасности. Во время стажировки на рабочем месте ответственность за соблюдение техники безопасности возлагается как на стажёра, так и на лицо, его контролирующее.
В процессе текущей работы весь производственный персонал предприятий энергосистем в обязательном порядке проходит систематическое производственное обучение и обучение безопасным методам работы.
Для оперативного и оперативно-ремонтного персонала установлены следующие обязательные формы обучения:
а) инструктаж на рабочем месте по ПТЭ, ПТБ и инструкциям не менее одного раза в месяц;
б) противоаварийные тренировки не менее одного раза в квартал;
в) курсовое без отрыва от отпускаются лица в возрасте не моложе 18 лет. Практикантам технических училищ, не достигших 18-летнего возраста, разрешается пребывание в помещении электроустановок, в котором расположено электрооборудование и электроаппараты, ограниченное время и под постоянным надзором опытного работника; их нельзя допускать к самостоятельной работе и присваивать III и выше квалификационные группы по технической безопасности.
До назначения на самостоятельную работу дежурный и оперативно-ремонтный персонал приходит теоретическую подготовку, обучается на рабочем месте, осваивает правила технической эксплуатации и правила техники безопасности в объёме, необходимом для его рабочего места, правила Госгортехнадзора, инструкции. Обучения контролирует начальник цеха или лицо, ответственное за эксплуатацию установок.
По окончанию обучения специальная квалификационная комиссия проверяет знание правил техники безопасности у нового работника и присваивает ему квалификационную группу по технике безопасности.
После проверки знаний оперативные и оперативно-ремонтный работник проходит стажировку от двух до четырёх недель в зависимости от сложности работы.
Для ремонтных рабочих обязательны инструктажи на рабочем месте и курсовое обучение. Для высококвалифицированных рабочих организуется тематические курсы и лекции. Инструктаж проводят руководители цехов, подстанций, лабораторий, смен, участков и мастера в рабочее время. Цель инструктажа – обучить каждого рабочего правильным и безопасным методам работы, уходу за оборудованием, применению инструкций и правил в рабочей установке. Одновременно контролируется знания персонала ПТЭ и ПТБ. В течение года должен быть освещены все вопросы работы инструктируемых лиц.

Измерительные трансформаторы (ТТ, ТН) в системе

Измерительные трансформаторы от ABB

Три основные задачи ТТ и ТН

Три основные задачи измерительных трансформаторов:

1. Преобразование токов или напряжений из обычных от высокой стоимости к стоимости, которую легко использовать для реле и инструментов.
2. Для изоляции измерительной цепи от первичной системы высокого напряжения.
3. Для обеспечения возможности стандартизации приборов и реле на несколько номинальных токов и напряжений.

Измерительные трансформаторы — это специальные типы трансформаторов, предназначенные для измерения токов и напряжений. Действуют общие законы для трансформаторов.

Здесь мы рассмотрим шесть важных аспектов использования измерительного трансформатора в энергосистеме:

1. Обозначения клемм трансформаторов тока
2. Вторичное заземление трансформаторов тока
3. Вторичное заземление трансформаторов напряжения
4. Подключение для получения остаточное напряжение
5. Предохранители вторичных цепей трансформатора напряжения
6. Расположение трансформаторов тока и напряжения на подстанциях

1.Обозначения клемм для трансформаторов тока

В соответствии с публикацией IEC 60044-1 клеммы должны быть обозначены, как показано на следующих схемах. Все клеммы с маркировкой P1 , S1 и C1 должны иметь одинаковую полярность.

Рисунок 1 слева — трансформатор с одной вторичной обмоткой; Рисунок 2 справа — Трансформатор с двумя вторичными обмотками
Рисунок 3 слева — Трансформатор с одной вторичной обмоткой с дополнительным ответвлением; Рисунок 4 справа — Трансформатор с двумя первичными обмотками и одной вторичной обмоткой

Вернуться к основным аспектам ↑

2.

Вторичное заземление трансформаторов тока

Чтобы предотвратить достижение во вторичных цепях опасно высокого потенциала относительно земли, эти цепи должны быть заземлены. Подключите клемму S1 или клемму S2 к заземлению.

Для реле защиты заземлите ближайшую к защищаемому объекту клемму. Для счетчиков и приборов заземляйте ближайший к потребителю терминал.

Когда измерительные приборы и защитные реле подключены к одной обмотке, защитное реле определяет точку заземления.

• Если на вторичной обмотке есть неиспользуемые отводы, их необходимо оставить открытыми.
• Если имеется гальваническое соединение между более чем одним трансформатором тока, они должны быть заземлены только в одной точке (например, дифференциальная защита).
• Если сердечники не используются в трансформаторе тока, они должны быть замкнуты накоротко между ответвлениями с самым высоким коэффициентом передачи и должны быть заземлены.

Опасно открывать вторичную цепь при работе ТТ. Будет индуцировано высокое напряжение.

Рисунок 5 слева — трансформатор; Рисунок 6 справа — Кабели
Рисунок 7 — Сборные шины

Вернуться к основным аспектам ↑

3. Вторичное заземление трансформаторов напряжения

Чтобы предотвратить достижение опасного потенциала вторичных цепей, цепи должны быть заземлены . Заземление должно выполняться только в одной точке вторичной цепи трансформатора напряжения или гальванически связанных цепей.

Трансформатор напряжения, который на первичной обмотке соединен фазой с землей, должен иметь вторичное заземление на клемме № .

Трансформатор напряжения с первичной обмоткой, подключенной между двумя фазами, должен иметь заземленную вторичную цепь, напряжение которой отстает от другой клеммы на 120 градусов. Неиспользуемые обмотки должны быть заземлены .

Рисунок 8 — Трансформаторы напряжения, подключенные между фазами
Рисунок 9 — Набор трансформаторов напряжения

Вернуться к основным аспектам ↑

4.

Подключение для получения остаточного напряжения

Остаточное напряжение (напряжение смещения нейтрали, напряжение поляризации) для заземления- Реле неисправности можно получить от трансформатора напряжения между нейтралью и землей , например, на нейтрали силового трансформатора.

Его также можно получить из трехфазного комплекта трансформаторов напряжения, у которых первичная обмотка соединена фазой с землей, а одна из вторичных обмоток соединена разомкнутым треугольником.

На рисунке 10 показан принцип измерения для разрыва треугольного соединения во время замыкания на землю в высокоомной заземленной (или незаземленной) и эффективно заземленной энергосистеме соответственно.

Из рисунка видно, что сплошное замыкание на землю создает выходное напряжение

U _rsd = 3 x U _2n

в системе с высокоомным заземлением и

U _rsd = U _2n

в эффективно заземленной системе. Поэтому трансформатор напряжения вторичного напряжения из

U _2n = 110/3 В

часто используется в высокоомных заземленных системах, а U _2n = 110 В в эффективно заземленных системах. Остаточное напряжение равно 110 В получается в обоих случаях. Трансформаторы напряжения с двумя вторичными обмотками, одна для соединения по Y, а другая с разомкнутым треугольником, могут иметь соотношение:

для высокоомных и эффективно заземленных систем соответственно.Номинальное напряжение, отличное от 110 В, например 100 В или 115 В также используются в зависимости от национальных стандартов и практики.

Рисунок 10 — Остаточное напряжение (напряжение смещения нейтрали) от разомкнутой цепи треугольника

5. Предохранители вторичных цепей трансформатора напряжения

Предохранители должны быть предусмотрены в первой коробке, где три фазы соединяются вместе. Цепь от клеммной коробки до первой коробки построена так, чтобы минимизировать риск неисправностей в цепи.

Желательно не использовать предохранители в клеммной коробке трансформатора напряжения , так как это затруднит наблюдение за трансформаторами напряжения.Предохранители в трехфазной коробке позволяют дифференцированно подключать цепи к различным нагрузкам, таким как цепи защиты и измерения.

Предохранители должны быть выбраны таким образом, чтобы обеспечить быстрое и надежное устранение неисправностей, даже в случае неисправности в конце кабельной разводки. Следует проверять замыкания на землю и двухфазные замыкания.

Вернуться к основным аспектам ↑

6. Расположение трансформаторов тока и напряжения на подстанциях

Измерительные трансформаторы используются для подачи измеренных величин тока и напряжения в соответствующей форме на управляющие и защитные устройства, такие как счетчики энергии, показывающие приборы, защитные реле, локаторы неисправностей, регистраторы неисправностей и синхронизаторы.

Измерительные трансформаторы, таким образом, устанавливаются , когда необходимо получить измеряемые величины для вышеупомянутых целей.

Типичными местами установки являются распределительные щиты для линий, фидеров, трансформаторов, шинных соединителей и т. Д. На соединениях нейтрали трансформатора и на сборных шинах.

Рисунок 11 — Трансформаторы тока и напряжения на подстанции

Вернуться к основным аспектам ↑

Расположение в различных схемах подстанции

Ниже приведены некоторые примеры подходящих мест для трансформаторов тока и напряжения в нескольких различных схемах распределительных устройств.

Рисунок 12 — Станция с двойной сборной шиной
Рисунок 13 — Станция с передаточной шиной
Рисунок 14 — Станция с двойным выключателем и двойной сборной шиной
Рисунок 15 — Секционная станция с одной сборной шиной

Вернуться к основным аспектам ↑

Ссылка: Применение измерительных трансформаторов Руководство — ABB

Вторичное заземление трансформатора тока — электрическое напряжение

Согласно руководству ANSI, стандарт IEEE определяет методы заземления трансформатора тока. Заземление трансформатора тока очень важно с точки зрения безопасности и правильной работы защитных реле. В соответствии со стандартом заземления трансформатора тока вторичная цепь трансформатора тока должна быть подключена к заземлению станции только в одной точке. Это справедливо независимо от количества вторичных обмоток трансформатора тока, подключенных к цепи.

Если трансформатор тока имеет комплекты из трех вторичных обмоток, отдельная обмотка не должна быть соединена с землей, цепь, состоящая из комплектов вторичной обмотки трансформатора тока, должна быть соединена только в одной точке, в нейтрали. точка КТ.Единое заземление трансформаторов тока устраняет проблемы, связанные с напряжением, генерируемым в разных точках заземления трансформатора тока.

В соответствии с IEEE C57,13.3-2014-IEEE Guidelines для заземления измерительного трансформатора

1. Вторичная обмотка трансформатора тока и напряжения должна быть заземлена.
2. Вторичная обмотка трансформаторов тока должна быть заземлена в одной точке.

Каким образом заземление ТТ в нескольких точках создает проблемы?

Если трансформаторы тока заземлены в нескольких точках заземления, нормальный ток не создает никаких проблем. Однако во время неисправности величина повышения потенциала в разных точках заземления трансформатора тока будет разной. Повышение потенциала земли может не быть точным представлением первичного тока, и реле может сработать даже при отсутствии повреждения в зоне защиты. Срабатывание дифференциального реле из-за неисправности, внешней по отношению к зоне защиты, является одним из наиболее популярных нежелательных срабатываний.

Если каждый трансформатор тока заземлен отдельно, при возникновении неисправности повышение потенциала для вторичных цепей CT1 и CT2 может быть разным, и реле может сработать при этом, даже если в зоне защиты нет повреждения.Чтобы избежать этой проблемы, рекомендуемым методом заземления является установка одной точки заземления в одной точке либо на распределительном щите, либо на панели реле.

Точка заземления во вторичной цепи измерительного трансформатора должна находиться на плате управления или в первой точке подключения. Если реле защиты установлено в выключателе, нейтральная точка обоих трансформаторов тока должна быть заземлена в одной точке. Если реле защиты установлено в отдельном месте, соединение звездой может быть выполнено в выключателе, но нейтральные точки ТТ должны быть заземлены в одной точке на конце реле.

Дифференциальное реле должно срабатывать только тогда, когда неисправность является внутренней по отношению к защитной зоне. Если трансформаторы тока заземлены в разных точках, короткое замыкание вне защитной зоны может повысить потенциал земли обоих трансформаторов тока, используемых для дифференциальной защиты. В этой ситуации повышение потенциала земли на одном из ТТ может быть больше, чем повышение потенциала земли на другом ТТ, и эта разница потенциалов на вторичной обмотке трансформатора тока может вызвать ложное срабатывание реле дифференциальной защиты.

В случае внешней неисправности будет небольшая разница во вторичном напряжении трансформаторов тока, поскольку рост потенциала земли будет одинаковым для обоих трансформаторов тока, и не будет ложного отключения.

Надежная работа дифференциальной защиты может быть обеспечена, если ТТ заземлены в одной точке, которая является нулевой точкой ТТ.

Похожие сообщения

Следите за нами и ставьте лайки:

Заземление управляющих трансформаторов — Технические статьи

Любая схема электрического оборудования управления показывает большое количество заземленных соединений.Многие соединения очевидны, например, разные шкафы управления, разные линии электропитания и т. Д. Но часто возникает проблема, связанная с множеством заземляющих соединений, связанных с трансформаторами.

Трансформаторы

присутствуют почти в каждой системе энергоснабжения, а также в большинстве систем управления. Они часто используются с трехфазной электросетью для обеспечения одной фазы 240 В или 120 В (часто и того, и другого) для использования таких нагрузок, как нагреватели, источники питания постоянного тока и другое съемное оборудование.

Трансформатор представляет собой сложное устройство и часто включает в себя специфические детали подключения, которые не очевидны, но, к счастью, часто включаются в схемы.

В этой статье будут исследованы конкретные детали заземления трансформатора, а также несколько распространенных конфигураций заземляющих соединений. Все элементы оборудования отличаются друг от друга, поэтому это не относится к каждой ситуации, но должно обеспечить ясность и обоснование того, почему существует так много заземляющих соединений.

Причина заземления силовых устройств

Хотя назначение и основы земли подробно обсуждались в предыдущих статьях, стоит упомянуть еще раз на очень широком уровне.

Заземляющие соединения обеспечивают резервный защитный канал, проложенный между каждым элементом оборудования и металлическим предметом, который может соприкасаться с электричеством.

Если из-за неисправности или неправильной проводки провод под напряжением отсоединяется и касается любого металлического предмета поблизости, образуется свободнотекущая цепь с низким сопротивлением. Возникающий в результате большой ток должен в идеале отключать прерыватель или почти сразу же перегорать предохранитель, пока проблема не будет решена и цепь не вернется в исходное состояние.

Управляющий трансформатор как часть основной схемы источника питания с четко обозначенными паяными соединительными клеммами для первичной и вторичной обмоток, а также прочно заземленным металлическим основанием.

Поскольку отказ может произойти из-за почти любого металлического объекта рядом с проводом под напряжением, кажется логичным исследовать каждую точку в каждой цепи и вокруг нее, чтобы убедиться, что она должным образом заземлена.

Типовые точки заземления трансформатора

Почти всегда есть три точки соединения с землей, за редким исключением двух, как обсуждается ниже. Эти три точки: первичная обмотка, само шасси и вторичная обмотка.

Первичная обмотка

Чаще всего первичная обмотка трансформатора в системе управления питается от однофазного источника трехфазного или более высокого напряжения. При правильном подключении эта входящая линия питания уже была заземлена, когда входила в помещение или в шкаф управления.

Следовательно, нечасто можно увидеть символ заземления, прикрепленный к схеме прямо у входной первичной обмотки, но обязательно проследите его до источника, чтобы убедиться, что он фактически уже заземлен.

Шасси

Почти каждое шасси трансформатора сделано из металла, хотя некоторые маленькие — из пластика. Если корпус металлический, он не должен находиться под напряжением. Назначение трансформатора — поддерживать всю электрическую проводимость проводов вокруг катушек — никакое электричество не должно течь в железный сердечник или металлическое шасси, окружающее катушки.

Однако в случае отказа из-за обрыва провода это шасси может оказаться под напряжением, и если это произойдет, оно будет подключено к электрическому тракту с почти нулевым сопротивлением. Очень важно, чтобы металлический корпус трансформатора был надежно заземлен, а не только первичная проводка.

Вторичная обмотка

Одним из преимуществ трансформатора является то, что он обеспечивает изоляцию между входящими и исходящими линиями, даже если нет изменения напряжения. Ядро не проводит электричество, поэтому, хотя оно индуцирует соответствующее напряжение на стороне выхода, этот выходной провод никогда не будет иметь физического соединения с входом основного источника питания.

Что касается заземления, это означает, что вторичный выход должен быть заземлен, поскольку это еще одна изолированная часть цепи. Любой отказ проводки после трансформатора должен иметь возможность ненадолго повторно войти в цепь, чтобы сработать это устройство защиты цепи. Как и в случае с любым источником питания, нейтральный провод заземлен, и это произойдет сразу после выхода трансформатора.

Общие конфигурации проводки

Трансформаторы

бывают разных конфигураций проводки.Хотя не все из них рассматриваются в этой статье, она помогает понять наиболее распространенные: одиночный выход и двойной выход.

Один выход

Если трансформатор имеет один единственный выход напряжения, то для питания нагрузок, вероятно, будет либо 240 В, либо 120 В, либо 24 В переменного тока, что является обычным для многих устройств управления.

Одно выходное напряжение позволяет подключить один из двух проводов к земле и, следовательно, является нейтральным проводом.

В любом случае один из двух проводов должен быть заземлен. Этот провод становится нейтральным. Если имеется только одно выходное напряжение, не имеет значения, какой провод является нейтральным или заземленным, хотя иногда предпочтительнее использовать конкретный провод, чтобы поддерживать чередование фаз между устройствами.

Именно здесь с трансформаторами с одним выходом, в которых иногда, но очень редко, имеется незаземленная вторичная обмотка.Он устанавливается только для того, чтобы предотвратить распространение любого вида электромагнитного шума через землю рядом с выходом.

Обычно он подключается таким образом только при тестировании и устранении неисправностей оборудования с использованием заземляющих стендовых испытательных устройств, таких как осциллографы.

Если вторичная обмотка трансформатора была заземлена, помимо тестируемого устройства, может возникнуть контур заземления и вызвать повреждение. Это особые вариации изолирующих трансформаторов.

Двойной выход

Часто бывает, что трансформатор, на который подается более высокое напряжение, выдает два разных уровня напряжения.Чаще всего это выход 120/240 В. Из вторичной обмотки будут выходить три линии — по одной на каждом конце обмотки и одна от центра, называемая центральным отводом.

Существуют две разные стратегии использования этого центрального ответвительного провода.

Во-первых, если этот центральный отвод соединен с землей, он называется нейтралью. Если к двум внешним проводам подключено нагрузочное устройство, оно получит 240 В. Если нагрузка подключена между одной из внешних сторон и центральной нейтралью, она будет получать только 120 В.

Таким образом, есть два способа получить 120 В (от линии к нейтрали) и один способ получить 240 В (от линии к линии). Это обычная конфигурация для бытовой электропроводки, поскольку она позволяет очень тщательно контролировать цепи нагрузки.

Первая стратегия, при которой центральный ответвленный провод соединяется с землей, делая его нейтралью. Линия к линии обеспечивает 240 В, а любая фаза к нейтрали обеспечивает 120 В.

Вторая стратегия состоит в том, чтобы заземлить один из внешних проводов, сделав его нейтралью.Нагрузка, подключенная между центральным ответвлением и внешней нейтралью, получит 120 В.

Если нагрузка подключена извне, она получит 240 В. Таким образом, выходные напряжения одинаковы, но как более низкие, так и более высокие напряжения ограничиваются одним выходным проводом, что позволяет осуществлять очень продуманный контроль.

Вторая стратегия, при которой один из внешних проводов соединяется с землей, делая его нейтралью. Центр к нейтрали обеспечивает 120 В, а внешний к нейтрали обеспечивает 240 В.

Обзор заземляющих трансформаторов управления

Трансформаторы — обычные устройства, но соединения и операции иногда могут сбивать с толку. Часто их просто подключают к цепи управления в надежде на правильную работу, но без четкого понимания работы.

Для большинства промышленных систем управления типичным является обеспечение надежного заземления на стороне первичной обмотки, а также на самом шасси. Вторичная обмотка также должна быть заземлена в наиболее подходящем случае для конкретного оборудования.

Все изображения предоставлены автором.

Почему вторичная обмотка трансформатора тока всегда закорачивается? — AnswersToAll

Почему вторичная обмотка трансформатора тока всегда закорачивается?

Первоначальный ответ: почему вторичная обмотка трансформатора тока всегда закорачивается? вторичная обмотка закорочена, чтобы через нее мог протекать полный ток, и может быть выполнено назначение трансформатора тока для измерения тока в системе.

Почему вторичная обмотка трансформатора тока не должна быть разомкнутой?

Если в первичной цепи протекает ток, вторичная цепь никогда не должна размыкаться. Это может вызвать очень высокое напряжение из-за ампер-витков первичной обмотки, которые начинают намагничивать сердечник. Пока он действует как трансформатор, он вызывает очень высокие пики напряжения. …

Почему мы замыкаем трансформатор тока накоротко?

Если замкнутый токопроводящий путь не будет обеспечен, напряжение на вторичных клеммах повысится до опасного уровня до уровня, при котором произойдет пробой изоляции, что, в свою очередь, вызовет искрение.Это опасно как для оборудования, так и для персонала. Вот почему мы должны замкнуть вторичную обмотку и заземлить ее.

Что происходит при коротком замыкании вторичной обмотки трансформатора?

Короткое замыкание вторичной обмотки приводит к очень большому вторичному току, но небольшому току нагрузки или его отсутствию, поскольку короткое замыкание происходит поперек нагрузки (см. Рисунок 3). Первичный ток также намного больше обычного, поскольку отраженное сопротивление очень низкое. В случае короткого замыкания измеритель покажет 0 Ом.

Почему вторичный трансформатор заземлен?

Вторичное заземление трансформаторов напряжения Чтобы предотвратить достижение опасного потенциала вторичных цепей, цепи должны быть заземлены. Заземление должно выполняться только в одной точке вторичной цепи трансформатора напряжения или гальванически связанных цепей.

Почему вторичная обмотка ТТ должна быть заземлена?

Поскольку первичная обмотка зависит от вторичной, когда вторичное соединение заземляется или закорачивается, для работы первичной обмотки требуется небольшое напряжение.Если вторичная обмотка не подключена к нагрузке, она пытается поддерживать противодействующее магнитное поле, и уровни напряжения могут резко возрасти.

Почему вторичная обмотка Pt не должна закорачиваться?

Это связано с низким уровнем регулирования напряжения. PT будет пытаться поддерживать свое вторичное напряжение и для этого будет пытаться пропустить большой ток через закороченные клеммы. Этот высокий ток приведет к перегреву и последующему повреждению ПТ.

Почему вторичный ПТ не должен закорачиваться?

Почему вторичная обмотка ТТ соединена звездой?

В трансформаторе напряжения первичная и вторичная обмотки соединены звездой, потому что в конфигурации звезды линейное напряжение в 3 раза больше фазного напряжения, следовательно, распределение напряжения на каждую обмотку уменьшается или делится на 1.732 раза. Благодаря этому снижается стоимость изоляции первичной обмотки.

Почему ТТ заземлена в первичной обмотке?

Нейтраль первичной обмотки надежно заземлена. Если первичная нейтраль не заземлена, составляющая нулевой последовательности напряжений (из-за замыкания на землю) не может проходить через первичные обмотки. Следовательно, замыкание на землю в системе не может быть обнаружено на вторичной стороне ТН.

Что произойдет, если ТТ заземлен в нескольких местах?

Если трансформаторы тока заземлены в нескольких точках заземления, нормальный ток не создает никаких проблем.Однако во время неисправности величина повышения потенциала в разных точках заземления трансформатора тока будет разной.

Что подразумевается под полярностью ТТ?

Знаки полярности на ТТ обозначают относительные мгновенные направления тока I.e для данного направления первичного тока (входящего), каким должно быть направление вторичного тока (уходящего). Есть два типа полярности: аддитивная и вычитающая.

Почему вторичный PT открыт?

В нормальных условиях вторичная обмотка трансформатора тока подключена к некоторому сопротивлению, обеспечиваемому реле / ​​измерительным прибором.Следовательно, ток во вторичной цепи низкий. В случае короткого замыкания вторичных выводов эти предохранители перегорят и тем самым разомкнут цепь.

Почему ТТ подключается последовательно?

ТТ можно рассматривать как последовательный трансформатор. Первичный ток в трансформаторе тока не зависит от условий вторичной цепи (нагрузка / нагрузка). Первичная обмотка ТТ подключена последовательно с линией, по которой проходит измеряемый ток. Следовательно, он передает полный линейный ток.

Что такое полярность и почему она важна?

Полярность важна, потому что она определяет, является ли молекула гидрофильной (от греческого «водолюбивый») или гидрофобной (от греческого «водобоязнь» или «водобоязнь»). Молекулы с высокой полярностью гидрофильны и хорошо смешиваются с другими полярными соединениями, такими как вода.

Как мне узнать, работает ли мой ТТ?

Проверка коэффициента трансформации трансформатора тока может быть выполнена путем подачи первичного тока и измерения токового выхода или путем подачи вторичного напряжения и измерения наведенного первичного напряжения.

Basics Трансформаторы тока

Принцип работы и конструкция

Трансформатор тока — это преобразующее устройство, которое преобразует входной ток в обрабатываемый токовый сигнал на выходе. Трансформатор тока в основном используется для преобразования токов больших величин в непосредственно измеряемые меньшие значения в миллиамперном или маломамперном диапазоне. В классическом трансформаторе тока входной ток пропорционален выходному току. Благодаря физическому принципу и механической конструкции токовый сигнал передается гальванически развязанным электронным средствам обработки.

Трансформатор тока в основном состоит из небольшого количества обмоток на первичной стороне и большего количества обмоток на вторичной стороне. Преобразуемый ток протекает через первичную обмотку. Обмотки обычно наматываются на кольцевой сердечник переменного магнитного феррита.

Типичным типом трансформатора является трансформатор тока с кольцевым сердечником или кольцевой трансформатор. Токовая шина или токоведущий кабель часто используется в качестве первичной обмотки, которая проходит через тороидальный сердечник трансформатора.Таким образом, рельс или линия образуют первичную обмотку с одним витком. Вторичная обмотка расположена на кольцевом сердечнике. Трансформация определяется соотношением количества первичной и вторичной обмоток. Классическая конструкция трансформатора тока кольцевого типа показана на следующем рисунке.

Принцип действия трансформатора тока кольцевого типа

Другой классический тип трансформатора тока — спиральный. В трансформаторе этого типа первичная обмотка представляет собой токоведущий провод, намотанный на кольцевой сердечник на первичной стороне.В этом случае номер первичной обмотки> 1, но меньше номера вторичной обмотки. Принцип действия показан на следующем рисунке.

Принцип действия трансформатора тока катушки

Опасные напряжения при неподключенной вторичной стороне

Вторичная обмотка должна быть подключена к устройству измерения тока или замкнута накоротко, в противном случае могут возникнуть высокие потери в сердечнике или опасное напряжение. на вторичной стороне. Поэтому перед заменой измерительной электроники во вторичной цепи трансформатор тока необходимо замкнуть накоротко на выводах вторичной обмотки.

Характеристические значения и расчет

В принципе, конструкция и, следовательно, расчет соответствуют нормальному трансформатору.Основное соотношение между входным и выходным током определяется соотношением количества витков N первичной и вторичной сторон. Поэтому важной характеристикой конструкции трансформатора тока является коэффициент трансформации.

I _Out = N1 / N2 * I _In

Почему вторичная обмотка трансформатора тока и трансформатора напряжения должны быть

Вторичная обмотка трансформатора тока и трансформатора напряжения должны быть заземлены при использовании, чтобы предотвратить высокое напряжение ввод низкого напряжения через трансформатор последовательно после того, как изоляция трансформатора сломана, что приведет к повреждению прибора и пользователей и заземлению одной точки вторичной обмотки трансформатора, что не повлияет на нормальное использование оборудования, но также защитит безопасность персонала и оборудования.

В целях обеспечения безопасности вторичная обмотка трансформатора тока должна быть заземлена, что играет защитную роль при наличии опасности высокого напряжения на вторичной обмотке трансформатора тока для обеспечения безопасности людей и оборудования.

Функция трансформатора тока

В процессе производства использование основного оборудования в системе контролируется, чтобы гарантировать безопасное использование энергосистемы. Трансформатор тока обычно преобразует большой ток первичной цепи в малый вторичный ток, который ему пропорционален, и, наконец, выводит малый вторичный ток на вторичный прибор, релейную защиту и автоматическое устройство для использования.Таким образом, трансформатор тока является источником переменного тока для электрических элементов управления, регулирования, измерения и защиты, а также является соединением вторичной электрической цепи и первичной цепи.

Почему вторичная обмотка трансформатора тока не может разомкнуться? Поскольку вторичная цепь трансформатора тока разомкнута, вторичный ток исчезает, и эффект размагничивания исчезает, что вызывает высокую магнитную плотность в сердечнике. И поскольку количество витков на вторичной стороне намного больше, чем количество витков на первичной стороне, после того, как вторичная сторона открыта, также будет хорошее высокое напряжение, иногда до тысяч вольт, поэтому это не так. подвергает опасности только вспомогательное оборудование, но также и серьезную личную безопасность.= амплитуда магнитной индукции (T = Вт / м ² ) n = эмпирическая константа для магнитного материала (1 < n <3).

Поскольку магнитная цепь трансформатора состоит из металлических пластин, возникают гистерезисные потери. Чтобы ограничить эти потери, желательно, чтобы постоянная материала была как можно меньше.

В этом случае возможен сплав железа с использованием кремния (например,2 Вт / кг

Здесь:

k _w = константа материала относительно потерь на вихревые токи

δ = толщина листа в мм.

При добавлении кремния увеличивается электрическое сопротивление, в результате чего снижаются потери на вихревые токи. Согласно последней формуле, предпочтительно, чтобы пластины были как можно более тонкими. Типичная толщина пластины составляет от 0,3 до 1 мм для работы при 50 Гц. Тарелок может быть 0.2

1,11 = коэффициент формы синусоидального напряжения

a = коэффициент формы фактического напряжения.

Гистерезис и потери на вихревые токи формируют потери в стали. Иногда их называют постоянными потерями трансформатора, поскольку они зависят не от нагрузки, а только от магнитной индукции. Магнитная индукция зависит только от приложенного напряжения. Следующая таблица дает представление о потерях в стали с пластинами толщиной от 0,2 до 0,5 мм и частотой 50 Гц с индукцией 1 Тесла.

На рис. 50 Гц для тороидальных ленточных сердечников 0.3 мм (данные для холоднокатаных сердечников из 3% Si-Fe). На рис. 16-12 мы видим влияние частоты на общие потери в железе для того же материала. Такие сердечники используются для силовых трансформаторов, импульсных трансформаторов, сварочных трансформаторов, линейных трансформаторов и т. Д.

Рис. 16-11. Потери в стали как функция индукции

Рис. 16-12. Потери в стали с частотой в качестве параметра

Для ограничения потерь на вихревые токи на более высоких частотах используются ферромагнитные сердечники. Эти ферриты состоят из сплава оксида железа с современными материалами, такими как марганец, никель,… Оксиды обладают низкой электропроводностью.Ферриты могут изготавливаться без потерь в МГц-диапазоне. Максимальная самоиндукция ферритов (от 0,3 до 0,5 Тл) меньше, чем у пластин из кремнистой стали (от 1 до 1,5 Тл), поскольку большая часть объема состоит из атомов кислорода, которые явно немагнитны. На рис. 16-13 показаны потери в сердечнике для феррита (Сименс) в зависимости от индуктивности, а на рис.