Измерительный трансформатор тока

Трансформаторы. Описание, типы, классификация трансформаторов. Измерительные, силовые, импульсные трансформаторы.

Электрический трансформатор — это устройство, предназначенное для изменения величины напряжения в сети переменного тока. Принцип действия трансформаторов основан на явлении электромагнитной индукции. При подключении первичной обмотки к источнику переменного тока, в обмотках генерируется магнитное поле, которые взывает ЭДМ во вторичных обмотках. Данная ЭДС пропорциональна числу витков в первичных и вторичных обмотках. Отношение электродвижующей силы в первичной обомотке/вторичной называется коэффициентом трансформации.

Основными элементами конструкции трансформатора являются первичные и вторичные обмотки и ферромагнитный магнитопровод (обычно замкнутого типа). Обмотки расположены на магнитопроводе и индуктивно связаны друг с другом. Использование магнитопровода позволяет саккумулировать большую часть магнитного поля внутри трансформатора, что повышает КПД устройства. Магнитопровод обычно состоит из набора металлических пластин, покрытых изоляцией, для предотвращения возникновения «паразитных» токов внутри магнитопровода.
Зачастую часть вторичной обмотки служит часть первичной и наоборот. Данный тип трансформаторов называют автотрансформаторами. В этом случае концы первичных обмоток подключаются к сети переменного напряжения, а концы вторичной присоединяются к потребителям электроэнергии.

Основная классификация трансформаторов.

По назначению: измерительные трансформаторы тока, напряжения, защитные, лабораторные, промежуточные.
По способу установки: наружные, внутренние, шинные, опорные, стационарные, переносные.
По числу ступеней: одноступенчатные, многоступенчатые (каскадные).
По номинальному напряжения: низковольтные, высоковольтные.
По типу изоляции обмоток: c сухой изоляцией, компаундной, бумажно-маслянной.

Основные типы трансформаторов

Силовые трансформаторы — наиболее распространенный тип электро. трансформаторов. Они предназначены для изменения энергии переменного тока в электросетях энергосистем, в сетях освещения или питания электрооборудования. Применяются для создания комплектных трансформаторных подстанций.
Классифицируются по количеству фаз и номинальному напряжения.
Наиболее известные низковольтные однофазные и трехфазные трансформаторы серии ТП и ОСМ.
Среди высоковольтных трансформаторов, наиболее используемые в данной момент в энергетике, трансформаторы ТМГ-с масляным охлаждением в герметичном баке.. Преимуществами данной серии вляется высокий КПД (до 99%), высокие показатели защиты от перегрева, высокие эксплуатационные характеристики, и минимальное обслуживание во время использования.
Помимо силовых, существуют трансформаторы различных типов и назначения: для измерения больших напряжений и токов (измерительные трансформаторы), для преобразования напряжения синусоидальной формы в импульсное (пик-трансформаторы), для преобразования импульсов тока и напряжения (импульсные трансформаторы), для выделения переменной составляющей тока, для разделения электрических цепей на гальванически не связанные между собой части, для их согласования и т.д.

Измерительные трансформаторы— электротехнические устройства, предназначенные для изменения уровня напряжения с высокой точностью трансформации.
Классифицируются по назначению, изменению уровня напряжения или тока.
Также делятся на низковольтные трансформаторы тока типа Т, 066 ТШ-0,66, ТТИ-066 и Высоковольтные трансформаторы напряжения, такие как НАМИТ и ЗНОЛ.
Вторичные обмотки данных устройств соединены с измерительными устройствами (амперметрами, счетчиками электроэнергии, вольтметрами, фазометрами, реле тока и т.д.) Применение данного оборудования позволяет изолировать измеряющее оборудование от больших токов и напряжений измеряемой цепи, и создает возможность стандартизации измеряющего оборудования.

Автотрансформаторы – устройства, обмотки которого соеденены гальванически между собой. Благодыря малым коэффициентам трансформации, автотрансформаторы имеют меньшие габариты и стоимость оп сравнению с многообмоточными. Из недостатков необходимо отметить невозможность гальванической изоляции цепей.
Основные сферы использования автотрансформаторов – изменение напряжения в пусковых устройствах крупных электрических машин переменного тока, в системах релейной защиты при плавном регулировании напряжения. В случае реализации в конструкции автотрансформатора изменения количества рабочих витков вторичной обмотки, появляется возможность сохранять уровень вторичного напряжения при изменении первичного напряжения. Наибольшее распространение данный данный механизм используется в стабилизаторах напряжения.

Импульсный трансформатор — это устройство с ферромагнитным сердечником, используемый для изменения импульсов тока или напряжения.
Импульсные трансформаторы наиболее часто используются в электронновычислительных устройствах, системах радиолокации, импульсной радиосвязи и т.д. в качестве измерительного устройства в счетчиках электроэнергии.
Основное требование импульсным трансформаторам, — при изменении импульса форма импульса должна сохраняться. Это достигается максимальным уменьшением межвитковой емкости, индуктивности рассеивания за счет использования применением сердечников малой величины, взаимным расположение и уменьшением числа обмоток.

Пик-трансформатор — устройство, изменяющее напряжение синусоидальной формы в импульсное напряжение с изменяющейся через каждые полпериода полярностью. Пик-трансформаторы применяются в качестве генераторов импульсов главным, высоковольтных исследовательских установках и системах автоматики..

Измерительные трансформаторы тока и напряжения — конструкции, технические характеристики

Измерительные трансформаторы тока и напряжения предназначены для уменьшения первичных токов и напряжений до значений, наиболее удобных для подключения измерительных приборов, реле защиты, устройств автоматики. Применение измерительных трансформаторов обеспечивает безопасность работающих, так как цепи высшего и низшего напряжения разделены, а также позволяет унифицировать конструкцию приборов и реле.

Трансформаторы тока классифицируют:

по конструкции — втулочные, встроенные, проходные, опорные, шинные, разъемные;

роду установки — наружные, для закрытых и комплектных распределительных устройств;

числу ступеней трансформации — одноступенчатые и каскадные;

коэффициентам трансформации — с одним или несколькими значениями;

числу и назначению вторичных обмоток.

Т — трансформатор тока;

Ф — с фарфоровой изоляцией;

Н — наружной установки;

К — каскадный, с конденсаторной изоляцией или катушечный;

О — одновитковый стержневой;

Ш — одновитковый шинный;

В — с воздушной изоляцией, встроенный или с водяным охлаждением;

Л — с литой изоляцией;

М — маслонаполненный, модернизированный или малогабаритный;

Р — для релейной защиты;

Д — для дифференциальной защиты;

З — для защиты от замыканий на землю.

Технические характеристики трансформаторов тока

Номинальный первичный и вторичный ток трансформаторов тока

Трансформаторы тока характеризуются номинальным первичным током Iном1 (стандартная шкала номинальных первичных токов содержит значения от 1 до 40000 А) и номинальным вторичным током Iном2, который принят равным 5 или 1 А. Отношение номинального первичного к номинальному вторичному току представляет собой коэффициент трансформации КТА= Iном1/ Iном2

Токовая погрешность трансформаторов тока

Трансформаторы тока характеризуются токовой погрешностью ∆I=(I2K-I1)*100/I1 (в процентах) и угловой погрешностью (в минутах). В зависимости от токовой погрешности измерительные трансформаторы тока разделены на пять классов точности: 0,2; 0,5; 1; 3; 10. Наименование класса точности соответствует предельной токовой погрешности трансформатора тока при первичном токе, равном 1—1,2 номинального. Для лабораторных измерений предназначены трансформаторы тока класса точности 0,2, для присоединений счетчиков электроэнергии — трансформаторы тока класса 0,5, для присоединения щитовых измерительных приборов -классов 1 и 3.

Нагрузка трансформаторов тока

Нагрузка трансформатора тока — это полное сопротивление внешней цепи Z2, выраженное в омах. Сопротивления r2 и х2 представляют собой сопротивление приборов, проводов и контактов. Нагрузку трансформатора можно также характеризовать кажущейся мощностью S2 В*А. Под номинальной нагрузкой трансформатора тока Z2ном понимают нагрузку, при которой погрешности не выходят за пределы, установленные для трансформаторов данного класса точности. Значение Z2ном дается в каталогах.

Электродинамическая стойкость трансформаторов тока

Электродинамическую стойкость трансформаторов тока характеризуют номинальным током динамической стойкости Iм.дин. или отношением kдин = Термическая стойкость определяется номинальным током термической стойкости Iт или отношением kт= Iт / I1ном и допустимым временем действия тока термической стойкости tт.

Конструкции трансформаторов тока

По конструкции различают трансформаторы тока катушечные, одновитковые (типа ТПОЛ), многовитковые с литой изоляцией (типа ТПЛ и ТЛМ). Трансформатор типа ТЛМ предназначен для КРУ и конструктивно совмещен с одним из штепсельных разъемов первичной цепи ячейки.

Для больших токов применяют трансформаторы типа ТШЛ и ТПШЛ, у которых роль первичной обмотки выполняет шина. Электродинамическая стойкость таких трансформаторов тока определяется стойкостью шины.

Для ОРУ выпускают трансформаторы типа ТФН в фарфоровом корпусе с бумажно-масляной изоляцией и каскадного типа ТРН. Для релейной защиты имеются специальные конструкции. На выводах масляных баковых выключателей и силовых трансформаторов напряжением 35 кВ и выше устанавливаются встроенные трансформаторы тока. Погрешность их при прочих равных условиях больше, чем у отдельно стоящих трансформаторов.

Технические характеристики измерительных трансформаторов напряжения

Номинальные первичное и вторичное напряжение измерительных трансформаторов напряжения

Трансформаторы напряжения характеризуются номинальными значениями первичного напряжения, вторичного напряжения (обычно 100 В), коэффициента трансформации К=U1ном/U2ном. В зависимости от погрешности различают следующие классы точности трансформаторов напряжения: 0,2;0,5; 1:3.

Нагрузка трансформаторов напряжения

Вторичная нагрузка трансформатора напряжения—это мощность внешней вторичной цепи. Под номинальной вторичной нагрузкой понимают наибольшую нагрузку, при которой погрешность не выходит за допустимые пределы, установленные для трансформаторов данного класса точности.

Конструкции трансформаторов напряжения

В установках напряжением до 18 кВ применяются трехфазные и однофазные трансформаторы, при более высоких напряжениях — только однофазные. При напряжениях до 20 кВ имеется большое число типов трансформаторов напряжения: сухие (НОС), масляные (НОМ, ЗНОМ, НТМИ, НТМК), с литой изоляцией (ЗНОЛ). Следует отличать однофазные двухобмоточные трансформаторы НОМ от однофазных трехобмоточных трансформаторов ЗНОМ. Трансформаторы типов ЗНОМ-15, -20 -24 и ЗНОЛ-06 устанавливаются в комплектных токопроводах мощных генераторов. В установках напряжением 110 кВ и выше применяют трансформаторы напряжения каскадного типа НКФ и емкостные делители напряжения НДЕ.

Читать еще: Монтаж магнитного пускателя

Схемы включения трансформаторов напряжения

В зависимости от назначения могут применяться разные схемы включения трансформаторов напряжения. Два однофазных трансформатора напряжения, соединенные в неполный треугольник, позволяют измерять два линейных напряжения. Целесообразна такая схема для подключения счетчиков и ваттметров. Для измерения линейных и фазных напряжений могут быть использованы три однофазных трансформатора (ЗНОМ, ЗНОЛ), соединенные по схеме «звезда — звезда», или трехфазный типа НТМИ. Так же соединяются в трехфазную группу однофазные трехобмоточные трансформаторы типа ЗНОМ и НКФ.

Присоединение расчетных счетчиков к трехфазным трансформаторам напряжения не рекомендуется, т.к. они имеют, обычно, несимметричную магнитную систему и увеличенную погрешность. Для этой цели желательно устанавливать группу из двух однофазных трансформаторов соединенных в неполный треугольник.

Трансформаторы напряжения выбирают по условиям Uуст ≤U1ном, S2≤ S2ном в намечаемом классе точности. За S2ном принимают мощность всех трех фаз однофазных трансформаторов напряжения, соединенных по схеме звезды, и удвоенную мощность однофазного трансформатора, включенного по, схеме неполного треугольника.

Измерительные трансформаторы тока

Межповерочный интервал — 16 лет.

Трансформатор тока с обмотками для защиты класса точности 5PR, 10 PR

Класс напряжения: 0,66 кВ
Номинальный первичный ток: 1-2000 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S

Класс напряжения: 0,66 кВ
Номинальный первичный ток: 1-600 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S

Класс напряжения: 0,66 кВ
Номинальный первичный ток: 100-2500 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S; 5P; 10P

Номинальный первичный ток: 600-5000 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S; 10P

Номинальный первичный ток: 300-2500 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S; 1

Номинальный первичный ток: 100-4000 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2S; 1

Номинальный первичный ток: 300-3000 А
Номинальный вторичный ток: 1 А ;5 А
Класс точности: 0,2;0,2S; 0,5; 0,5S

. НОВИНКА .

Номинальный первичный ток: 5000 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S; 10P

Номинальный первичный ток: 100-600 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S; 5P; 10P

. НОВИНКА .

Разъемный измерительный трансформатор

Номинальный первичный ток: 300-1000 А
Номинальный вторичный ток: 5 А
Класс точности: 1; 0,5

Номинальный первичный ток: 200-1200 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S; 5Р; 10P

. НОВИНКА .

Номинальный первичный ток: 100-2500 А
Номинальный вторичный ток: 1, 2 или 5 А
Класс точности: 0,2; 0,2S; 0,5; 0,5S; 1; 3; 10; 5Р; 10P

. НОВИНКА .

Номинальный первичный ток: 100-600 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,2; 0,2S; 0,5; 0,5S; 1; 3; 5; 5Р; 10P

Номинальный первичный ток: 75-10000 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S; 10P

Номинальный первичный ток: 15000, 25000 А
Номинальный вторичный ток: 5 А
Класс точности: 10P

Номинальный первичный ток: 3000-30000 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S

Класс напряжения: 6, 10 кВ
Номинальный первичный ток: 10-2000 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S; 1; 5Р; 10P
Количество вторичных обмоток: 2 или 3

Класс напряжения: 6, 10 кВ
Номинальный первичный ток: 5-2000 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S; 10P
Количество вторичных обмоток: 2, 3 или 4

Класс напряжения: 10 кВ
Номинальный первичный ток: 5-4000 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S; 5Р; 10P
Количество вторичных обмоток: 2, 3 или 4

Класс напряжения: 6, 10 кВ
Номинальный первичный ток: 10-2000 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S; 10P
Количество вторичных обмоток: 2 или 3

Класс напряжения: 6, 10 кВ
Номинальный первичный ток: 10-3000 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S; 10P
Количество вторичных обмоток: 2
Уменьшенные габаритные размеры — всего 210 мм в длину!

Класс напряжения: 6, 10 кВ
Номинальный первичный ток: 10-2000 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S; 10P
Количество вторичных обмоток: 2, 3 или 4

Класс напряжения: 6, 10 кВ
Номинальный первичный ток: 5-2000 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S; 10P
Количество вторичных обмоток: 2 или 3

Класс напряжения: 10 кВ
Номинальный первичный ток: 1000-5000 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S; 10P
Количество вторичных обмоток: 2 или 3

Класс напряжения: 10 кВ
Номинальный первичный ток: 1000-6000 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S; 10P
Количество вторичных обмоток: 2, 3, 4, 5 или 6

Класс напряжения: 10 кВ
Номинальный первичный ток: 5-2000 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S; 10P
Количество вторичных обмоток: 2, 3 или 4

Класс напряжения: 10 кВ
Номинальный первичный ток: 20-2000 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S; 10P
Количество вторичных обмоток: 2 или 3

Класс напряжения: 10 кВ
Номинальный первичный ток: 20-3000 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S; 10P
Количество вторичных обмоток: 2, 3 или 4

Класс напряжения: 10 кВ
Номинальный первичный ток: 50-1000 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S; 10P
Количество вторичных обмоток: 1 или 2

Класс напряжения: 10 кВ
Номинальный первичный ток: 50-3000 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S; 10P
Количество вторичных обмоток: 2 или 3

Класс напряжения: 10 кВ
Номинальный первичный ток: 10-2000 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S; 10P
Количество вторичных обмоток: 2 или 3

Класс напряжения: 6 кВ
Номинальный первичный ток: 10-600 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S; 10P
Количество вторичных обмоток: 1

Класс напряжения: 10 кВ
Номинальный первичный ток: 10-600 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S; 10P
Количество вторичных обмоток: 1

Класс напряжения: 10 кВ
Номинальный первичный ток: 10-600 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S; 10P
Количество вторичных обмоток: 2

Класс напряжения: 20 кВ
Номинальный первичный ток: 5-2500 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S; 10P
Количество вторичных обмоток: 2, 3 или 4

Класс напряжения: 20 кВ
Номинальный первичный ток: 3000-18000 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S; 10P
Количество вторичных обмоток: 2 или 3

Класс напряжения: 20 или 35 кВ
Номинальный первичный ток: 300-4000 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S; 10P
Количество вторичных обмоток: 2, 3 или 4

. НОВИНКА .

Класс напряжения: 27 кВ
Номинальный первичный ток: 600 А
Номинальный вторичный ток: 5 А
Класс точности: 5P, 10P
Количество вторичных обмоток: 1

. НОВИНКА .

Класс напряжения: 35 кВ
Номинальный первичный ток: 100-1200 А
Номинальный вторичный ток: 1,2,5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S; 1
Количество вторичных обмоток: 1, 2 или 3

Класс напряжения: 35 кВ
Номинальный первичный ток: 15-3000 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5S; 0,2S; 10P
Количество вторичных обмоток: 3, 4 или 5

Класс напряжения: 35 кВ
Номинальный первичный ток: 100-2000 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S; 10P
Количество вторичных обмоток: 1, 2 или 3

Читать еще: Как правильно прокладывать проводку в квартире

Класс напряжения: 35 кВ
Номинальный первичный ток: 10-2000 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S; 10P
Количество вторичных обмоток: 1, 2, 3 или 4

Класс напряжения: 35 кВ
Номинальный первичный ток: 5-3000 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S; 10P
Количество вторичных обмоток: 2, 3 или 4

Класс напряжения: 110 кВ
Номинальный первичный ток: 20-4000 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S; 1; 3; 5P; 10P
Количество вторичных обмоток: 3, 4, 5 или 6

Класс напряжения: 110 кВ
Номинальный первичный ток: 20-2000 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S; 1; 3; 5P; 10P
Количество вторичных обмоток: 3, 4, 5 или 6

Класс напряжения: 35, 110 и 220 кВ
Номинальный первичный ток: 100-3000 А
Номинальный вторичный ток: 1-5 А
Класс точности: 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S; 10P
Количество вторичных обмоток: 1 или 3

Измерительный трансформатор тока

Продукция
- Комплексные поставки оборудования
  - Силовые трансформаторы
  - Шинопроводы
  - Кабеленесущие системы
  - Коммутационная аппаратура
  - Приводная техника
  - Измерительные трансформаторы тока
- Низковольтные комплектные устройства
  - РУНН на базе конструктива OKKEN
  - РУНН на токи до 6300 А
  - УКРМ
  - Щиты автоматизации и управления
- Комплектные трансформаторные подстанции
  - КТП внутренней установки
  - БКТП
  - КТПН
- Комплектные устройства 6-10 кВ
  - КСО
  - КРУ
  - Комплектно-распределительные подстанции
Услуги
- Проектирование
- Монтаж
- Пусконаладочные работы
Объекты
О компании
Контакты

Главная
/
Продукция
/
Комплексные поставки оборудования
/
Измерительные трансформаторы тока

Измерительный трансформатор тока — трансформатор, предназначенный для преобразования тока до значения, удобного для измерения. Первичная обмотка трансформатора тока включается последовательно в цепь с измеряемым переменным током, а во вторичную включаются измерительные приборы (выходной ток чаще всего 5А редко 1А). Ток, протекающий по вторичной обмотке трансформатора тока, пропорционален току, протекающему в его первичной обмотке.

Трансформаторы тока (далее — ТТ) широко используются для измерения электрического тока и в устройствах релейной защиты электроэнергетических систем, в связи с чем на них накладываются высокие требования по точности. Трансформаторы тока обеспечивают безопасность измерений, изолируя измерительные цепи от первичной цепи с высоким напряжением, часто составляющим сотни киловольт.

Как правило, ТТ выполняют с двумя и более группами вторичных обмоток: одна используется для подключения устройств защиты, другая, более точная — для подключения средств учёта и измерения (например, электрических счётчиков).

—>ЭлектрО —>

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ

В ячейках распределительного устройства, через которые подключаются к сборным шинам линия, генератор, силовой трансформатор, устанавливаются трансформаторы тока (ТТ), а на каждой секции сборных шин и на выводах генераторов — трансформаторы напряжения (ТН). Подбирая коэффициенты трансформации этих измерительных трансформаторов, силу тока в любой цепи можно измерить обычным амперметром, рассчитанным на силу тока в 5 А, и любое напряжение — вольтметром, рассчитанным на напряжение в 100 В.

В электроустановках ТТ предназначены для питания токовых катушек измерительных приборов и реле, а ТН — для катушек напряжения измерительных приборов и аппаратов защиты, измерения и контроля за напряжением.

При этом измерительные приборы надежно изолированы от высокого напряжения, так как в трансформаторах нет электрической связи между обмотками высокого и низкого напряжения. Вторичные обмотки ТТ и ТН заземляют, чтобы предотвратить появление высокого напряжения на измерительных приборах в случае аварийного пробоя изоляции между обмотками высокого и низкого напряжения измерительного трансформатора.

Первичная обмотка трансформатора тока (рис. 1) (стержень, шины или катушки) 1 проходит внутри фарфорового изолятора 2, на который надеты кольцевые сердечники 3, 5 (один или два). Сердечники изготовляют из спиральной стальной ленты, свернутой в виде кольца. На каждом сердечнике намотана вторичная обмотка 4 из медного изолированного провода. ТТ изготовляются в однофазном исполнении. В РУ применяются ТТ классов точности 0,5; 1; 3.

Рис. 1. Принципиальная схема ( а) и устройство ( б) трансформатора тока, предназначенного для внутренней установки: I , II – соответственно первичная и вторичная обмотка; W – ваттметр; U – обмотка напряжения ваттметра; А – амперметр; P – реле.

Конструктивное исполнение ТТ весьма разнообразно.

Различают одно- и многовитковые трансформаторы тока. Применение получили одновитковые трансформаторы следующих характерных конструкций: стержневые, шинные и встроенные.

Стержневые трансформаторы тока изготовляют для напряжении до 35 кВ и номинальных первичных токов силой от 400 до 1500 А. В качестве примера на рис. 2 показан трансформатор типа ТПОЛ-10 (П — проходной, О — одновитковый, Л — с литой изоляцией) для номинального напряжения 10 кВ. Первичная обмотка 1 выполнена в виде прямолинейного стержня с зажимами на концах. На стержень поверх изоляции надеты два кольцевых магнитопровода 2 с вторичными обмотками. Магнитопроводы вместе с первичной и вторичной обмотками залиты эпоксидным компаундом и образуют монолитный блок 3 в виде проходного изолятора. Блок снабжен фланцем 4 из силумина с отверстиями под болты для крепления трансформатора. Зажимы 5 вторичных обмоток расположены на боковом приливе изоляционного блока.

Рис. 2. Стержневой трансформатор типа ТПОЛ-10.

Шинные трансформаторы тока изготовляют для напряжений до 20 кВ и номинальных первичных токов силой до 18000 А классом точности 0,5. При таких больших токах целесообразно упростить конструкцию трансформатора, используя в качестве первичной обмотки проводник (шина, пакет шин) соответствующего присоединения. При этом устраняются зажимы первичной обмотки с соответствующими контактными соединениями. В качестве примера на рис. 3 показан трансформатор тока типа ТШЛ-20 (Ш — шинный, Л — с литой изоляцией) для напряжения 20 кВ. Магнитопроводы 2 и 5 с вторичными обмотками залиты эпоксидным компаундом и образуют изоляционный блок 3. Блок соединен с основанием 1 и с приливами 6 для крепления трансформатора. Проходное отверстие (окно) трансформатора тока рассчитано на установку шин. Зажимы 4 вторичных обмоток расположены над блоком 3.

Рис. 3. Шинный трансформатор типа ТШЛ-20.

Многовитковые ТТ изготавливают для всей шкалы номинальных напряжений и для первичных номинальных токов силой 1000 — 1600 А.

Для напряжений 6. 10 кВ изготавливают катушечные и петлевые ТТ с эпоксидной изоляцией. На рис. 4, а показан ТТ типа ТПЛ-10 (П — петлевой, Л — с литой изоляцией) для напряжения 10 кВ.

Для напряжения 35. 220 кВ изготавливают ТТ наружной установки с масляной изоляцией типов ТФН, ТФНД (Ф — с фарфоровым кожухом, Н — для наружной установки, Д — с обмоткой для релейной защиты (рис. 4, б, в ).

Нагрузкой для ТТ служат сопротивления токовых обмоток измерительных приборов, реле автоматики и проводов вторичных цепей, включаемые последовательно. Суммарное значение этих сопротивлений не должно превышать номинального, указанного в каталоге на ТТ. В противном случае погрешность измерений превысит допустимую.

Рис. 4. Трансформатор тока типа ТПЛ-10 и ТПЛУ-10 ( а), ТФНД-110М ( б) и ТФННД220М ( в): Л₁, Л₂ – соответственно ввод и вывод шины со стороны высокого напряжения; И₁, И₂ – вывод со стороны низкого напряжения.

В эксплуатации нельзя допускать работу ТТ с разомкнутой вторичной обмоткой, так как его магнитная система рассчитана на малую индукцию. Намагничивающая сила первичной обмотки ТТ почти полностью уравновешивается размагничивающим действием его вторичной обмотки. Если вторичная обмотка разомкнута, то индукция в магнитопроводе резко возрастает, что приводит к перегреву сердечника и недопустимому повышению напряжения на зажимах разомкнутой вторичной обмотки, что создает опасность для обслуживающего персонала и изоляции обмотки.

На рис. 5 показаны схемы включения ТТ.

Рис. 5. Схема включения трансформатора тока для измерения силы тока в одной ( а), двух ( б) и трех ( в) фазах.

Защита кабельных линий от однофазных замыканий на землю часто осуществляется трансформатором тока нулевой последовательности (ТНП, ТНП-Ш), имеющим кольцеобразную или прямоугольную форму. Трансформатор надевается на защищаемый кабель. К обмотке трансформатора подключается защитное реле (рис. 6).

Рис. 6. Кабельный трансформатор тока.

Трансформатор напряжения конструктивно и по принципу устройства во многом похож на силовой трансформатор небольшой мощности для той же ступени напряжения (рис. 7).

Рис. 7. Трансформатор напряжения.

Номинальное напряжение вторичных обмоток ТН составляет 100 В. Для установки в РУ используются ТН классов точности 0,5; 1 и 3.

ТН выпускаются на все стандартные напряжения от 0,5 до 500 кВ. На напряжения до 3 кВ ТН выполняются сухими, для 6 кВ и выше — масляными. ТН напряжением 35 кВ и выше выполняются для наружных установок. Схемы включения ТН приведены на рис. 8.

Рис. 8. Включение трансформатора напряжения: а – трехфазного трехстержневого; б – комплекта из двух однофазных трансформаторов; в – трех однофазных; г – трехфазного пятистержневого.

Читать еще: Стартеры для ламп

Напряжения проводов относительно земли и напряжения нулевой последовательности используют для релейной защиты, а также для сигнализации об однофазных замыканиях в сетях, где повреждения этого вида не подлежат автоматическому отключению и могут быть длительными (сети с изолированной нейтралью).

В схемах (см. рис. 8) при отсутствии замыкания на землю вольтметры показывают фазное напряжение, а при замыкании на землю одной из фаз вольтметр этой фазы покажет напряжение, близкое к нулю. Показания двух других вольтметров будут близки к значениям линейных напряжений.

Схема г (см. рис. 8) содержит две вторичные обмотки, одна из которых служат для измерений фазных и линейных напряжений. Вторая обмотка ( а₁, x ₁ .) соединена в разомкнутый треугольник, на концах которого напряжение равно нулю при нормальном состоянии сети, так как сумма трех фазных ЭДС, индуктируемых в дополнительных обмотках, равна нулю.

При однофазном замыкании в сети у зажимов разомкнутого треугольника появляется напряжение, соответствующее тройному напряжению нулевой последовательности.

Реле, подключенное к обмотке, подает сигнал о неисправности сети. Число витков на фазу дополнительной обмотки выбирают таким образом, чтобы при замыкании в сети напряжение на ее зажимах составляло около 100 В.

Измерительный трансформатор тока. Что это и зачем он нужен?

Введение

Одновременно с входом в нашу жизнь электричества остро встали некоторые вопросы, тесно связанные с его эксплуатацией. Одним из них стал вопрос организации токовой защиты цепи. Появилась необходимость в разделении силовых цепей и цепей защиты, а также в создании и организации сложных защит, которые невозможно собрать, используя аппараты только в силовых цепях.

Дело в том, что защита электропроводки в обычных квартирах сводится к применению автоматических выключателей или предохранителей, а защита от поражения электрическим током — к применению УЗО или АВДТ. Вышеперечисленные аппараты встраиваются непосредственно в защищаемую цепь и, как правило, не имеют дистанционных органов управления.

В сетях с более высокими мощностями и токами, где уже требуется релейная защита, работающая по определенным алгоритмам, (например, АПВ — автоматическое повторное включение) требуется организовать питание целого ряда устройств и реле цепей защиты. Для этого применяется трансформатор тока — электротехническое устройство, предназначенное для уменьшения первичного тока (тока измеряемой рабочей цепи) до значений, наиболее удобных для измерительных приборов и реле, находящихся во вторничной цепи. К нему подключаются следующие устройства: амперметры, преобразователи тока, обмотки токовых реле, счетчиков, ваттметров и другие.

Технические характеристики и режим работы

Основным параметром трансформатора тока является его коэффициент трансформации, то есть кратность первичного тока ко вторичному. Ряд первичных токов включает следующие значения: 5; 10; 15; 20; 30; 40; 50; 75; 80; 100; 150; 200; 300; 400; 500; 600; 750; 800; 1000; 1200; 1500; 2000; 3000; 4000; 5000 (А).

С целью унификации и стандартизации всего выпускаемого измерительного и защитного оборудования существует стандартная величина вторичного тока — это 5 А. Соответственно, коэффициент трансформации определяется так: Kт= 400/5= 80.

Трансформатор тока работает в режиме близкому к короткому замыканию, т.к. сумма сопротивлений последовательно подключенных приборов защиты не превышает несколько десятых долей Ом.

Не менее важной задачей, которую как раз и решает трансформатор тока (ТТ) является отделение вторичных цепей измерения и защиты от силовых цепей высокого напряжения и, следовательно, обеспечение безопасности работы с устройствами измерения и защиты.

Применение

Кроме основных задач, описанных выше, трансформаторы тока применяются при косвенном подключении счетчиков электрической энергии. Это обусловлено тем, что счетчики при прямом включении в сеть с большими рабочими токами выйдут из строя. Поэтому возникает необходимость в снижении измеряемых рабочих токов до приемлемых величин, например, до стандартных 5 Ампер.

Современный рынок предлагает решения совместимые как с проводами, так и с шинами.

Важное замечание

Размыкание вторичной обмотки трансформатора тока не допускается при протекании рабочих токов в первичной обмотке. При разомкнутой вторичной цепи ТТ ЭДС может достигать 1000 В и более, что крайне опасно для обслуживающего персонала. Поэтому при замене аппарата, включенного в цепь трансформатора тока, необходимо сначала замкнуть накоротко (шунтировать) измерительную обмотку ТТ, а затем производить отключение вышедшего из строя прибора. Поэтому измерительную (вторичную) обмотку трансформатора тока необходимо заземлить для исключения появления высокого напряжения на выводах И1 И2.

Трансформаторы тока выполняют не только важные задачи отделения защитных цепей от силовых и унификации оборудования, но и применяются при подключении счетчиков электроэнергии в сетях с большими рабочими токами, где прямое включение невозможно.

Измерительные трансформаторы тока и напряжения

Измерительные трансформаторы – это группа электротехнических устройств, которые широко применяются для измерения значений основных параметров (ток, напряжение) в бытовых и промышленных сетях с частотой 50-60 Герц.

Главное назначение этих устройств заключается в уменьшении исходных параметров тока или напряжения в сети для обеспечения подключения измерительных приборов, различной автоматики и защитных систем (реле-прерыватели).

Подключение к сети измерительного трансформатора позволяет разделить цепи высшего и низшего напряжения, что гарантирует дополнительную безопасность для работников профильных профессий (электромонтер, оператор силовых установок), особенно когда речь идет о сетях с высокими значениями тока и напряжения.

Основные разновидности и классификация измерительных трансформаторов

Существует целый ряд параметров, по которым проводится классификация измерительных трансформаторов.

В зависимости от конкретного критерия можно выделить следующие виды измерительных трансформаторов:

основной критерий – тип измеряемого значения. Существуют измерительные трансформаторы тока и напряжения, которые работают на линиях с постоянным или переменным током;
по коэффициенту трансформации изделия могут быть многодиапазонными или однодиапазонными;
если в качестве критерия брать способ установки, то можно выделить внешние, накладные, переносные, встраиваемые и внутренние трансформаторы;
в зависимости от конструкции устанавливают различные типы диэлектриков – масляные, газовые или сухие.

Представленная классификация позволяет описать все виды измерительных трансформаторов и правильно классифицировать их исходя из основных критериев.

В большинстве случаев изделия классифицируют только по основному критерию – типу измеряемого значения. Давайте рассмотрим этот аспект более подробно.

Когда напряжение является ключевым критерием

Измерительные трансформаторы напряжения – отдельная группа электротехнических устройств, которые по принципу работы преобразуют высокое входящее напряжение в более низкое, удобное для работы контрольно-измерительной аппаратуры и приборов.

Основной режим работы – холостой ход, так как изделие не предназначено для передачи мощности.

По своей конструкции и принципу работы изделие практически не отличается от силового понижающего трансформатора – тот же стальной сердечник, одна первичная и несколько вторичных обмоток.

Исходя из особенностей конструкции различают пять разновидностей трансформаторов напряжения:

заземляемый;
незаземляемый;
каскадный;
двух- или трехобмоточный;
емкостной.

Основной критерий – переменный ток

Измерительные трансформаторы тока преобразовывают ток в цепи до заданных значений. Изделия широко используются в защитных реле как неотъемлемая часть энергетических систем и в первичных цепях электростанций, ток в которых достигает сотен киловольт.

Особенность такого трансформатора заключается в том, что вторичная обмотка замыкается на контрольном измерительном приборе или защитной автоматике, а на первичную подается ток.

Практический пример использования – в бытовых и промышленных сетях электроснабжения, где через такой трансформатор подключается стандартный электрический счетчик.

Существует несколько основных разновидностей измерительных трансформаторов тока, которые отличаются типом первичной обмотки (стержневые, шинные и катушечные).

Если брать за критерий рабочее напряжение, то выделяют две группы устройств – работающие в диапазоне до 1000 вольт и выше указанного значения.

Постоянный ток

Измерительные трансформаторы постоянного тока получили широкое применение для снятия значений основных показателей в высоковольтных цепях. По своей конструкции и принципу действия этот вид трансформаторов практически ничем не отличается от магнитного усилителя.

В основе принципа работы лежат нелинейные магнитные свойства ферромагнетиков. Конструктивно такой трансформатор имеет специальный сердечник из ферромагнитного материала и две разновидности обмоток, которые предназначены для переменных и постоянных токов.

На территории ЦВК «Экспоцентр» будет проходить международная выставка «Электро». В мероприятии примут участие делегаты более чем из разных стран мира, которые привезут новейшую аппаратуру, включая силовые и измерительные трансформаторы, и покажут новейшие технологические разработки в профильных сферах.

Посетителей выставки ждет действительно большая экспозиция, где каждый специалист сможет найти необходимую информацию и увидеть продукцию от производителей мировой величины.

0 0 голоса

Рейтинг статьи