Трансформатор тока: конструкция, принцип работы, классификация
Для нормального функционирования устройств обеспечивающих релейную защиту высоковольтных ЛЭП, требуется контролировать параметры электрической линии. Снимать показания с высоковольтных проводов напрямую – опасно и не эффективно. Режим работы обычного трансформатора не позволяет контролировать изменение тока. Решает эту проблему трансформатор тока, у которого показатели вторичной цепи изменяются пропорционально величине тока первичной обмотки.
Конструкция и принцип действия
Внешний вид типичного трансформатора тока представлен на рисунке 1. Характерным признаком этих моделей является наличие у них диэлектрического корпуса. Формы корпусов могут быть разными – от прямоугольных до цилиндрических. В некоторых конструкциях отсутствуют проходные шины в центре корпуса. Вместо них проделано отверстие для обхвата провода, который выполняет функции первичной обмотки.
Рис. 1. Трансформатор тока
Материалы диэлектриков выбирают в зависимости от величины напряжений, для которых предназначено устройство и от условий его эксплуатации. Для обслуживания промышленных энергетических систем изготавливают мощные ТТ с керамическими корпусами цилиндрической формы (см. рис. 2).
Рис. 2. Промышленный керамический трансформатор тока
Особенностью трансформатора является обязательное наличие нагрузочного элемента (сопротивления) во вторичной обмотке (см. рис. 3). Резистор необходим для того, чтобы не допускать работы в режиме без вторичных нагрузок. Функционирование трансформатор тока с ненагруженными вторичными обмотками недопустимо из-за сильного нагревания (вплоть до разрушения) магнитопровода.
Рис. 3. Принципиальная схема трансформатора тока
В отличие от трансформаторов напряжения, ТТ оснащены только одним витком первичной обмотки (см. рис. 4). Этим витком часто является шина, проходящая сквозь кольцо сердечника с намотанными на него вторичными обмотками (см. рис. 5).
Рис. 4. Схематическое изображение ТТ Рис. 5. Устройство ТТ
Иногда в роли первичной обмотки выступает проводник электрической цепи. Для этого конструкция сердечника позволяет применить шарнирное соединение частей трансформатора для обхвата провода (см. рис. 6).
Рис. 6. ТТ с разъемным корпусом
Сердечники трансформаторов выполняются способом шихтования кремнистой стали. В моделях высокого класса точности сердечники изготовляют из материалов на основе нанокристаллических сплавов.
Принцип действия.
Основная задача токовых трансформаторов понизить (повысить) значение тока до приемлемой величины. Принцип действия основан на свойствах трансформации переменного электрического тока. Возникающий переменный магнитный поток улавливается магнитопроводом, перпендикулярным направлению первичного тока. Этот поток создается переменным током первичной катушки и наводит ЭДС во вторичной обмотке. После подключения нагрузки начинает протекать электрический ток по вторичной цепи.
Зависимости между обмотками и токами выражены формулой: k = W2 / W1 = I1 / I2 .
Поскольку ток во вторичной катушке обратно пропорционален количеству витков в ней, то путем увеличения (уменьшения) коэффициента трансформации, зависящего от соотношения числа витков в обмотках, можно добиться нужного значения выходного тока.
На практике, чаще всего, эту величину устанавливают подбором количества витков во вторичной обмотке, делая первичную обмотку одновитковой.
Линейная зависимость выходного тока (при номинальной мощности) позволяет определять параметры величин в первичной цепи. Численно эта величина во вторичной катушке равна произведению реального значения тока на номинальный коэффициент трансформации.
В идеале I1 = kI2 = I2W2/W1. С учетом того, что W1 = 1 (один виток) I1 = I2W2 = kI2. Эти несложные вычисления можно заложить в программу электронного измерителя.
Рис. 7. Принцип действия трансформатора тока
На рисунке 7 не показан нагрузочный резистор. При измерениях необходимо учитывать и его влияние. Все допустимые погрешности в измерениях отображает класс точности ТТ.
Классификация
Семейство трансформаторов токаклассифицируют по нескольким признакам.
- По назначению:
- По способу монтажа:
- наружные (см. рис. 8), применяются в ОРУ;
- внутренние (размещаются в ЗРУ);
- встраиваемые;
- накладные (часто совмещаются с проходными изоляторами);
- переносные.
Рис. 8. Пример наружного использования ТТ
- Классификация по типу первичной обмотки:
- многовитковые, к которым принадлежат катушечные конструкции, и трансформаторы, с обмотками в виде петель;
- По величине номинальных напряжений:
Трансформаторы тока можно классифицировать и по другим признакам, например, по типу изоляции или по количеству ступеней трансформации.
Расшифровка маркировки
Каждому типу трансформаторов присваиваются буквенно-цифровые символы, по которым можно определить его основные параметры:
- Т — трансформатор тока;
- П — буква указывающая на то, что перед нами проходной трансформатор. Отсутствие буквы П указывает, что устройство принадлежит к классу опорных ТТ;
- В — указывает на то, что трансформатор встроен в конструкцию масляного выключателя или в механизм другого устройства;
- ВТ — встроенный в конструкцию силового трансформатора;
- Л— со смоляной (литой) изоляцией;
- ФЗ — устройство в фарфоровом корпусе. Звеньевой тип первичной обмотки;
- Ф — с надежной фарфоровой изоляцией;
- Ш — шинный;
- О — одновитковый;
- М — малогабаритный;
- К — катушечный;
- 3 — применяется для защиты от последствий замыкания на землю;
- У — усиленный;
- Н — для наружного монтажа;
- Р — с сердечником, предназначенным для релейной защиты;
- Д — со вторичной катушкой, предназначенной для питания электричеством дифференциальных устройств защиты;
- М — маслонаполненный. Применяется для наружной установки.
- Номинальное напряжение (в кВ) указывается после буквенных символов (первая цифра).
- Числами через дробь обозначаются классы точности сердечников. Некоторые производители вместо цифр проставляют буквы Р или Д.
- следующие две цифры «через дробь» указывают на параметры первичного и вторичного токов;
- после позиции дробных символов — код варианта конструкционного исполнения;
- буквы, расположенные после кода конструкционного варианта, обозначают тип климатического исполнения;
- цифра на последней позиции — категория размещения.
Схемы подключения
Первичные катушки трансформаторов тока включаются в цепь последовательно. Вторичные катушки предназначены для подключения измерительных приборов или используются системами релейной защиты.
Во вторичную цепь включаются выводы измерительных приборов и устройства релейной защиты. С целью обеспечения безопасности, сердечник магнитопровода и один из зажимов вторичной катушки должны заземляться.
При подключении трехфазных счетчиков, в сетях с изолированной нейтралью обмотки трансформатора соединяются по схеме «Неполная звезда». При наличии нулевого провода применяется схема полной звезды.
Выводы трансформаторов маркируются. Для первичной обмотки применяются обозначения Л1 и Л2, а для вторичной – И1 и И2. При подключении измерительных приборов следует соблюдать полярность обмоток.
Схема «неполная звезда» применяется для двухфазного соединения.
В дифференциальных защитах, используемых в силовых трансформаторах, обмотки включаются треугольником.
Основные схемы подключения:
Основные схемы подключения
- В сетях с глухозаземленной нейтралью ТТ подключается к каждой фазе. Соединение обмоток трансформатора – полная звезда.
- Подключение по схеме неполной звезды. Применяется в сетях с изолированными нулевыми точками.
- Схема восьмерки. Симметрично распределяет нагрузки при трехфазном КЗ.
- Соединение ТТ в фильтр токов нулевой последовательности. Применяется для защиты номинальной нагрузки от коротких замыканиях на землю.
Технические параметры
Очень важной характеристикой трансформатора тока является класс точности. Этот параметр характеризует погрешность измерения, то есть показывает, на сколько номинальный (идеальный) коэффициент трансформации отличается от реального.
Коэффициенттрансформации
Так как в реальном коэффициенте трансформации присутствует синфазная и квадратурная составляющая, то значения коэффициента всегда отличаются от номинального. Разницу (погрешность) необходимо учитывать при измерениях. На результаты измерений влияют также угловые погрешности.
У всех ТТ погрешность отрицательна, так как у них всегда присутствуют потери от намагничивания и нагревания токовых катушек. С целью устранения отрицательного знака погрешности, для смещения параметров трансформации в положительную сторону, применяют витковую коррекцию. Поэтому в откорректированных устройствах привычная формула для вычислений не работает. Поэтому коэффициенты трансформации в таких аппаратах производители определяют опытным путем и указывают их в техпаспорте.
Класс точности
Токовые погрешности искажают точность измерения электрического тока. Поэтому для измерительных трансформаторов высокие требования к классу точности:
Трансформатор может находиться в пределах заявленного класса точности, только если сопротивление максимальной нагрузки не превышает номинального, а ток в первичной цепи не выходит за пределы 0,05 – 1,2 величины номинального тока трансформатора.
О назначении
Основная сфера применения трансформаторов – защита измерительного и другого оборудования от разрушительного действия предельно высоких токов. ТТ применяются для подключения электрического счетчика, изоляции реле от воздействия мощных токовых нагрузок.
Источник: https://www.asutpp.ru/transformatory-toka.html
Трансформаторы тока WEIGEL, Германия
Таблица устройств
Таблица габаритов
Список трансформаторов тока
Трансформатор тока ASK
Трансформаторы тока измерительные с универсальным (фигурным) или прямоугольным окном серии ASKДля монтажа на шину или кабельОбщее описаниеОсобенности:
|
Трансформатор тока ASR
Трансформаторы тока измерительные с круглым отверстием под кабель или втулку серии ASR. Идеально встраиваются в соединения шин или в место подключения кабеля к шине. Втулки из высококачественной меди обеспечивают прочное соединение.Общее описаниеОсобенности:
|
Трансформатор тока ASG
| Трансформатор тока с круглым отверстием для номинальных значений первичного тока от 50 A до 300 A, номинальные значения вторичного тока: 5 A, 2 A или 1 A, класс точности 1, с подвижными вторичными проводами подключения, номинальное значение поперечного сечения соединительных проводов: 2,5 мм², измерительная система залита полиуретановой смолой. |
Трансформатор тока CTB
Трансформаторы тока измерительные с комбинированным отверстием под кабель или шину серии CTB. Трансформаторы имеют новую конструкцию клемм вторичной цепи, которая обеспечивает очень быстрое и надежное подключение проводов, а также быстрый их демонтаж. Пружинные зажимы создают постоянное усилие, предотвращающее ослабление контакта в измерительной цепи.Характеристики трансформаторов CTB:
|
Трансформатор тока KBU
Трансформаторы тока измерительные с разъемным сердечником серии KBU. Обеспечивают легкую замену при изменении нагрузки на шине в случае модернизации объекта.Общее описаниеОсобенности:
|
Трансформатор тока KBR
Трансформаторы тока измерительные с отверстием под кабель серии KBR.Трансформатор закрепляется на кабеле с помощью защелки за несколько секунд. Боковые зажимы дополнительно фиксируют трансформатор от перемещения вдоль кабеля.Каждый трансформатор имеет кабель вторичного тока с цветной маркировкой длиной 2,5 м (другая длина возможна по заказу). Номинальный вторичный ток — 1А или 5А, возможно также исполнение с выходным сигналом по напряжению 0-333 мВ.Трансформаторы KBR предназначены в первую очередь для использования в системах технического учета электроэнергии для измерения и регистрации потребления электроэнергии по отдельным фидерам.Общее описаниеХарактеристики трансформаторов KBR:
|
Трансформатор тока WSK
Трансформаторы с первичной цепью, выполненной в виде обмотки или проходной шины, монтируемой в разрыв шины или кабеля. Серия WSK.Общее описаниеОсобенности:
|
Трансформатор тока KSU / SUSK
| Суммирующий трансформатор тока для номинальных значений первичного тока 5 A или 1 A, номинальные значения вторичного тока: 5 A, 2 A или 1 A, классы точности 0,2, 0,5 и 1. Указаная за типовым названием цифра дает информацию о количестве подключаемых основных трансфоматоров, при этом нужно учитывать, что реализовать возможно макс. 8 первичных входов. |
| Трансформаторы тока для реек с разъединителями-предохранителями для номинальных значений первичного тока от 100 A до 600 A, номинальные значения вторичного тока 5 A или 1 A, класс точности 3. Контактирование вторичных подключений через 4-х миллиметровый гнездовой контактный штекер, для прямого монтажа в соединении с низковольтными предохранителями высокой отключающей способности с контактными ножами и NH-предохранительной вставкой (NH — низкого напряжения и большой мощности) по норме DIN 43620/1. NH-трансформаторы тока оснащены 2 или 4 гнездовыми контактными зажимами и могут длительно применяться в открытом состоянии. Напряжение холостого хода при номинальном значении вторичного тока 5 A составляет прибл. 3-6 В, а при номианльном значении вторичного тока 1 A – прибл. 13-25 В.Могут поставляться различные размеры (NH 1, NH 2 и NH 3). |
| Защитные проходные трансформаторы тока, для номинальных значений первичного тока от 50 A до 2000 A, номинальные значения вторичного тока 5 A, 2 A или 1 A, исполнение с классом защиты 5P5, 10P5, 5P10 и 10P10. |
| Защитные трансформаторы тока с круглым отверстием для первичного провода, номинальные значения первичного тока от 100 A до 300 A, номинальные значения вторичного тока 5 A, 2 A или 1 A, исполнение с классом защиты 5P5 и 10P5. |
| Комплект трехфазных трансформаторов тока, для номинальных значений первичного тока: от 3 x 50 A до 3 x 750 A, номинальные значения вторичного тока 5 A, 2 A или 1 A, с классами точности 0,2, 0,5s, 0,5 и 1. |
| Проходные трансформаторы тока серии EASK для номинальных значений первичного тока от 50 A до 3000 A, номинальные значения вторичного тока 5 A или 1 A, с классами точности 0,2s, 0,2, 0,5s, 0,5 с разрешением на применение типа для коммерческого учета от PTB, Брауншвайг. Поставка всех устройств осуществляется включая необходимый крепежный материал. По запросу возможно включить в поставку шины первичной линии (электролитная медь, никелированная), соответствующие окну под шину, включая винты DIN 933 в комплекте с гайками, подкладными шайбами и пружинными кольцами для монтажа в сборные шины и т.п. |
| Трансформаторы тока серии EASR с круглым отверстием для первичного провода, для номинальных значений первичного тока от 75 A до 600 A, номинальные значения вторичного тока 5 A или 1 A, с классами точности 0,2, 0,5s и 0,5, с разрешением на применение типа для коммерческого учета от PTB, Брауншвайг, поставка может проводиться по выбору заказчика с медной втулкой или с крепежем для шины. |
Трансформаторы тока с многовитковой первичной обмоткой для номинальных значений первичного тока от 25 A до 150 A, номинальные значения вторичного тока 5 A или 1 A, классы точности: 0,2, 0,5s и 0,5 с разрешением на применение типа для коммерческого учета от PTB, Брауншвайг и первичной обмоткой и первичными соединительными зажимами вместо отверстия для первичного провода. Серия EWSK.Особенности:
|
| Суммирующие трансформаторы тока для номинальных значений первичного тока 5 A, вторичный номинальный ток 5 A, класс точности 0,2 С разрешением на применение типа для коммерческого учета от PTB, Брауншвайг. Расположенная после типового наименования цифра дает информацию о количестве подключаемых основных трансформаоров, при этом реально подключать макс. 8 первичных входов. |
| Комплект трехфазных трансформаторов тока, для номинальных значений первичного тока 3 x 50 A и 3 x 750 A, номинальные значения вторичного тока 5 A или 1 A,классы точности: 0,2, 0,5s и 0,5. С разрешением на применение типа для коммерческого учета от PTB, Брауншвайг, для экономящей место инсталляции в распределительных энергосетях, комплект трансформаторов оснащен шиной первичного подключения и примонитрованной защитной крышкой (защита от касания). |
Источник: https://krasp-rus.ru/transformerscur
Трансформатор тока
Трансформатор тока очень интересная и важная тема в электротехнике. Здравствуй, дорогой читатель. Постараюсь доходчиво и подробно рассказать, что такое трансформатор тока, описать его конструкцию и для чего он нужен.
Сильно не заморачивайтесь, трансформатор тока —такой же трансформатор, как и все другие, в основном. Я бы назвал трансформатор тока измерительным трансформатором. Почему измерительным, спросите вы.
Отвечаю: все, кто хоть мало-мальски разбирается в основах электротехники или электромонтажа, сталкивался с амперметром (измерительный прибор, показывающий силу тока). Так вот, им вы можете померить маленькие токи по значению. А если мне нужно узнать силу тока, которая больше 600 А? Что делать? Для этого и нужен трансформатор тока.
Он понизит большой ток до нужного амперметру значения. В принципе, трансформатор тока, только этим и занимается — он помощник амперметра в измерении силы тока.
Устройство трансформатора тока
Как я уже говорил выше, трансформатор тока — обычный трансформатор, сердечник и две обмотки, первичная и вторичная.
Первичную обмотку, которая содержит небольшое количество витков, включают последовательно в цепь, у которой необходимо измерить ток, а к вторичной, с большим числом витков, подключают амперметр.
Так как сопротивление амперметра маленькое, я думаю, что трансформатор тока работает в режиме короткого замыкания, при котором сумма магнитных потоков равна разности потоков, созданных первичной и вторичной обмотками.
Принцип работы
Измеряемый ток, протекая по первичной обмотке с маленьким сопротивлением, мы уже знаем, на первичной мало витков, создает на ней небольшое падение напряжения, которое трансформируется во вторичную обмотку. Поскольку число витков вторичной обмотки значительно больше, чем у первичной, то на ней получается большее напряжение при меньшем токе. Чем больше ток, тем меньше напряжение и наоборот.
Применение
Мы уже знаем, что трансформатор тока это друг амперметра, они вместе показывают нам силу тока. Однако, его также можно применить для включения токовых обмоток ваттметров (мощность) и некоторых других приборов. Выводы обмоток трансформатора тока маркируют таким образом: первичная обмотка — Л1 и Л2 (линия), вторичная — И1 и И2 (измеритель).
Совет напоследок: вторичную обмотку работающего трансформатора тока не размыкайте. Она всегда должна быть замкнута на прибор или закоротите. Почему так надо делать? При разомкнутом состоянии, образуется большой магнитный поток, который создаст на вторичной трансформатора тока высокое напряжение, опасное для жизни.
Ну вот, в принципе, всё, что сегодня я хотел вам поведать об одном из приборов электротехники. Статью дополнили информацией о подключении трансформатора тока. Много полезного, связанного с электромонтажными работами и электротехникой вы можете найти на карте сайта. Пишите комментарии, всего доброго.
Источник: http://podvi.ru/elektrotexnika/transformator-toka.html
Трансформаторы тока. Виды и устройство. Назначение и работа
В системе обеспечения электрической энергией трансформаторы выполняют различные функции. Конструкции классического вида применяются для изменения определенных свойств тока до значений, наиболее подходящих для осуществления измерений.
Существуют и другие виды трансформаторов, которые выполняют задачи по корректировке свойств напряжения до значений, подходящих наилучшим образом для последующего распределения и передачи электроэнергии.
Трансформаторы тока согласно своему назначению имеют особенности конструкции, и перечень основных и вспомогательных функций.
Назначение
Основной задачей такого трансформатора является преобразование тока. Он корректирует свойства тока с помощью первичной обмотки, подключенной в цепь по последовательной схеме. Вторичная обмотка измеряет измененный ток. Для такой задачи установлены реле, измерительные приборы, защита, регуляторы.
По сути дела, трансформаторы тока – это измерительные трансформаторы, которые не только измеряют, но и осуществляют учет с помощью приборов. Запись и сохранение рабочих параметров тока нужно для рационального применения электроэнергии при ее транспортировке. Это одна из функций трансформатора тока. Модели конструкций бывают преобразующего типа и силовые варианты исполнений.
Устройство
Обычно все варианты исполнений трансформаторов подобного вида снабжены магнитопроводами с вторичной обмоткой, которая при эксплуатации нагружена определенными значениями параметров сопротивления. Выполнение показателей нагрузки важно для дальнейшей точности измерений. Разомкнутая цепь обмотки не способна создавать компенсации потоков в сердечнике. Это дает возможность чрезмерному нагреву магнитопровода, и даже его сгоранию.
С другой стороны, магнитный поток, образуемый первичной обмоткой, имеет отличие в виде повышенных эксплуатационных характеристик, что также приводит к перегреву магнитопровода. Сердечник трансформатора тока изготавливают из нанокристаллических аморфных сплавов. Это вызвано тем, что трансформатор может работать с более широким интервалом эксплуатационных величин, которые зависят от класса точности.
Отличие от трансформатора напряжения
Одним из некоторых отличий является способ создания изоляции между двумя обмотками. Первичную обмотку в трансформаторах тока изолируют соответственно параметрам принимаемого напряжения. Вторичная обмотка имеет заземление.
Трансформаторы тока работают в условиях, подобных к случаю короткого замыкания, так как у них небольшое сопротивление вторичной обмотки. В этом и заключается назначение трансформаторов, измеряющих ток, а также отличие от трансформатора напряжения по условиям работы.
Для трансформатора напряжения при коротком замыкании его работа опасна из-за риска возникновения аварии. Для трансформатора тока такой режим работы вполне приемлемый и безопасный. Хотя бывают у таких трансформаторов также угрозы аварии, но для этого устанавливают свои системы и средства защиты.
Трансформаторы тока имеют три основных вида. Наиболее применяемые из них:
- Сухие.
- Тороидальные.
- Высоковольтные (масляные, газовые).
У сухих трансформаторов первичная обмотка без изоляции. Свойства тока во вторичной обмотке зависят от коэффициента преобразования.
Тороидальные исполнения трансформаторов устанавливают на шины или кабели. Поэтому первичная обмотка для них не нужна, в отличие от обычных трансформаторов напряжения и тока. Первичный ток протекает по шине, которая проходит в центре трансформатора. Он дает возможность вторичной обмотке фиксировать показатели тока.
Такие трансформаторы тока редко используются для замера параметров тока, так как их надежность и точность измерений оставляет желать лучшего. Они чаще используются для дополнительной защиты от короткого замыкания.
Принцип работы и применение
При эксплуатации в цепях с большим током появляется необходимость использовать небольшие устройства, которые бы помогали контролировать нужные параметры тока бесконтактным методом. Для таких задач широко применяются токовые трансформаторы. Они измеряют ток, а также выполняют много вспомогательных функций.
Такие трансформаторы производятся в значительном количестве и имеют разные формы и модели исполнения. Отличительными параметрами этих устройств является интервал измерения, класс защиты устройства и его конструкция.
В настоящее время новые трансформаторы тока работают по простому методу, который был известен в то время, когда появилось электричество. При действии с нагрузкой в проводе образуется электромагнитное поле, улавливающееся чувствительным прибором (трансформатором тока). Чем сильнее это поле, тем больший ток проходит в проводе. Нужно только рассчитать коэффициент усиления прибора и передать сигнал в управляющую цепь, либо в цепь контроля.
Трансформаторы выполняют функцию рамки на силовом проводе и реагируют на значение сети питания. Современные измерительные трансформаторы выполнены из большого числа витков, имеют хороший коэффициент трансформации. Во время настройки устройства определяют вольтамперные свойства для расчета точки перегиба кривой. Это нужно для выяснения участка графика с интервалом устойчивости функции трансформатора, который также имеет свой коэффициент усиления.
Кроме задач измерения, измеритель дает возможность разделить цепи управления и силовые цепи, что является важным с точки зрения безопасности. Применяя современные трансформаторы тока, получают сигнал небольшой мощности, не опасный для человека и удобный в работе
В качестве нагрузки такого устройства может быть любой прибор измерения, который может работать с ним. При большом расстоянии оказывает влияние внутреннее сопротивление линии. В этом случае прибор калибруют. Также, сигнал можно передавать в цепь защиты и управления на основе электронных приборов.
С помощью них производят аварийное отключение линий. Приборы производят контроль сети, определяют нужные параметры. При проектировании встает задача по подбору прибора для измерения и контроля. Трансформаторы выбирают по средним параметрам сети и конструкции прибора измерения. Чаще всего мощные установки комплектуются своими измерительными устройствами.
На современном производстве широко применяются измерительные трансформаторы. Также они нашли применение и в обыденной жизни. Чувствительные приборы осуществляют защиту дорогостоящего оборудования, создают безопасные условия для человека. Они работают в электроцепях, создавая контроль над эксплуатационными параметрами.
Коэффициент трансформации
Этот коэффициент служит для оценки эффективности функционирования трансформатора. Его значение по номиналу дается в инструкции к прибору. Коэффициент означает отношение тока в первичной обмотке к току вторичной обмотки. Это значение может сильно меняться от числа секций и витков.
Нужно учитывать, что этот показатель не всегда совпадает с фактической величиной. Есть отклонение, определяемое условиями работы прибора. Назначение и метод работы определяют значения погрешности. Но этот фактор также не может быть причиной отказа от контроля коэффициента трансформации. Имея значение погрешности, оператор сглаживает ее аппаратурой специального назначения.
Установка
Простые трансформаторы тока, работающие на шинах, устанавливаются очень просто, и не требуют инструмента или техники. Прибор ставится одним мастером при помощи крепежных зажимов. Стационарные требуют оборудования фундамента, монтажа несущих стоек. Каркас крепится сваркой. К этому каркасу монтируется аппаратура. Комплект оснащения зависит назначение устройства и его особенности.
Подключение
Чтобы облегчить процесс соединения проводов с устройством, изготовители маркируют комплектующие детали цифровым и буквенным обозначением. С помощью такой маркировки операторы, которые обслуживают устройство, могут легко сделать соединение элементов.
Способ подключения взаимосвязан с устройством, принципом работы и назначением прибора. Также оказывает влияние и схема обслуживаемой сети. Трехфазные линии с нейтралью предполагают установку прибора только на двух фазах. Эта особенность вызвана тем, что электрические сети на напряжение 6-35 киловольт не оснащены нулевым проводом.
Контроль
Это мероприятие состоит из разных операций: визуальный осмотр, дается оценка всей конструкции, проверяется маркировка, паспортные данные и т.д. Далее, осуществляется размагничивание трансформатора с помощью медленного повышения тока на первичной обмотке. Далее, величину тока уменьшают.
Затем готовят главные мероприятия по измерению параметров. Поверка основывается на оценке правильности полярности клемм катушек по нормам, также определяют погрешность с дальнейшей сверкой с паспортными данными.
Безопасность
Основные опасности при функционировании измерительных трансформаторов обусловлены качеством намотки катушек. Необходимо учитывать, что под витками действует основа из металла, которая в открытом виде создает опасность и угрозу для обслуживающего персонала.
Поэтому создается график обслуживания, по которому проводится периодическая проверка устройства. Персонал обязан следить за состоянием обмоток катушек. Перед проведением проверки трансформатор отключается и подключаются шунтирующие закоротки и заземление обмотки.
Похожие темы:
Источник: https://electrosam.ru/glavnaja/jelektrooborudovanie/ustrojstva/transformatory-toka/
Трансформатор тока — что это? Характеристики трансформатора тока
Трансформатор тока состоит из двух цепей, первичной и вторичной, соединенных магнитопроводом.
Если первичная цепь образована несколькими витками, то это прибор обмоточного типа. Если первичная цепь представляет собой простой провод, проходящий через датчик, то это прибор шинного типа (интегральная схема, образованная медной шиной) или проходной трансформатор (первичная цепь образована проводом, не изолированным от электроустановки) либо тор (первичная цепь образована изолированным кабелем).
Характеристики трансформатора тока
Установленный уровень изоляции трансформатора тока ТТ
Это наибольшее напряжение, которое выдерживает первичная цепь трансформатора тока. Напомним, что первичная цепь подключается к высокому напряжению, а вторичная цепь, как правило, одним из выводов подсоединяется к земле.
Как для любого электротехнического оборудования устанавливаются также следующие параметры:
— максимальное одноминутное испытательное напряжение промышленной частоты;
— максимальное импульсное испытательное напряжение.
Пример: при номинальном напряжении 24 кВ трансформатор тока должен выдерживать в течение 1 минуты при частоте 50 Гц напряжение 50 кВ и импульсное напряжение 125 кВ.
Установленный коэффициент трансформации
Данный параметр представлен в виде соотношения первичного и вторичного токов Ip/Is. Значение вторичного тока устанавливается, как правило, равным 5 или 1 А.
Основными характеристиками трансформатора тока являются также и другие:
Точность
Данная характеристика обусловлена «сводной» погрешностью по номинальному предельному току. Предельный коэффициент точности (FLP) — это соотношение номинального предельного тока и установленного значения тока.
— Для класса Р:
5Р10 означает погрешность 5% при 10 In, а 10Р15 составляет погрешность 10% при 15 In, где: 5Р и 10Р — нормализованные классы точности трансформаторов тока для защиты; 5 In, 10 In, 15 In, 20 In — нормализованные значения предельного номинального тока.
— Класс PR определяется коэффициентом остаточной намагниченности, отношением остаточного потока к потоку насыщения, и это значение должно быть меньше 10%.
5РR и 10РR — нормализованные классы точности трансформаторов тока для защиты.
— Класс РХ соответствует другому методу определения характеристик трансформатора тока — по «напряжению точки перегиба», сопротивлению вторичной цепи, намагничивающему току (см. рис. 1 на стр. 20).
Номинальная мощность
Полная мощность в ВА, подаваемая трансформатором тока во вторичную цепь при гарантированной точности определения вторичного тока.
Мощность потребляется всеми подключенными приборами, а также соединительными проводами. Если нагрузка трансформатора тока меньше номинальной, то фактическая точность трансформатора будет больше установленной точности, и, соответственно, перегруженный трансформатор тока теряет в точности.
Кратковременный допустимый ток
Выраженный действующим значением в кА, максимальный допустимый ток (Ith) за 1 секунду (при короткозамкнутой вторичной цепи) представляет термическую устойчивость трансформатора тока к токам перегрузки. Трансформатор тока должен выдерживать ток короткого замыкания в течение времени, необходимого для устранения повреждения. Если время устранения повреждения больше или меньше 1 с, ток, который выдерживает трансформатор тока, рассчитывается по формуле:
Электродинамическая устойчивость, выраженная пиковым значением в кА, составляет не менее 2,5 • Ith
Нормализованные значения определяемого первичного тока (в А) следующие: 10 — 12,5 — 15 — 20 — 25 — 30 — 40 — 50 — 60 — 75 и их кратные или десятые доли.
Источник: http://belenergetics.ru/el-seti/xarakteristiki-transformatora-toka/
Принцип действия ТТ и их назначение
В сегодняшнем материале, я решил начать рассматривать вопросы, касающиеся основ теории трансформаторов тока. Сами эти аппараты распространены повсеместно в электроустановках, и я думаю, всем будет интересно и полезно обновить в памяти принцип их работы.
Назначение трансформаторов тока: преобразование тока и разделение цепей
Начнем с ответа на вопрос – для чего нужен трансформатор тока? Здесь существует несколько основных вопросов, которые решает установка трансформаторов тока.
- Во-первых, это измерение больших токов, когда измерение непосредственно реальной величины первичного тока не представляется возможным. Измеряют преобразованную в меньшую сторону после трансформатора тока величину. Обычно это 1, 5 или 10 ампер.
- Во-вторых, это разделение первичных и вторичных цепей. Таким образом, происходит защита изоляции релейного оборудования, приборов учета электроэнергии, измерительных приборов.
Из чего состоит ТТ, принцип его работы
Трансформатор тока имеет замкнутый сердечник (магнитопровод), который собирают из листов электротехнической стали. На сердечнике расположено две обмотки: первичная и вторичная.
Первичная обмотка включается последовательно (в рассечку) цепи, по которой течет измеряемый (первичный) ток. К вторичной обмотке присоединяются последовательно соединенные реле, приборы, которые образуют вторичную нагрузку трансформатора тока. Такое описание состава трансформатора тока достаточно для описания принципа его работы, более подробное описание реального состава трансформатора тока приведено в другой статье.
Для рассмотрения принципа действия трансформатора тока рассмотрим схему, расположенную на рисунке.
В первичной обмотке протекает ток I1, создавая магнитный поток Ф1. Переменный магнитный поток Ф1 пересекает обе обмотки W1 и W2. При пересечении вторичной обмотки поток Ф1 индуцирует электродвижущую силу Е2, которая создает вторичный ток I2. Ток I2, согласно закону Ленца имеет направление противоположное направлению I1.
Вторичный ток создает магнитный поток Ф2, который направлен встречно Ф1. В результате сложения магнитных потоков Ф1 и Ф2 образуется результирующий магнитный поток (на рисунке он обозначен Фнам). Этот поток составляет несколько процентов от потока Ф1. Именно поток Фнам и является тем звеном, что производит передачу и трансформацию тока.
Его называют потоком намагничивания.
Коэффициент трансформации идеального ТТ
В первичной обмотке w1 создается магнитодвижущая сила F1=w1*I1, а во вторичной — F2=w2*I2. Если принять, что в трансформаторе тока отсутствуют потери, то магнитодвижущие силы равно по величине, но противоположны по знаку. F1=-F2. В итоге получаем, что I1/I2=w2/w1=n. Это отношение называется коэффициентом трансформации трансформатора тока.
Коэффициент трансформации реального ТТ
В реальном трансформаторе тока существуют потери энергии. Эти потери идут на:
- создание магнитного потока в магнитопроводе
- нагрев и перемагничивание магнитопровода
- нагрев проводов вторичной обмотки и цепи
К магнитодвижущим силам из прошлого пункта прибавится мдс намагничивания Fнам=Iнам*w1. В выражении ниже токи и мдс это вектора. F1=F2+Fнам или I1*w1=I2*w2+Iнам*w1 или I1=I2*(w2/w1)+Iнам
В нормальном режиме, когда первичный ток не превышает номинальный ток трансформатора тока, величина тока Iнам не превышает 1-3 процента от первичного тока, и этой величиной можно пренебречь. При ненормальных режимах происходит так называемый бросок тока намагничивания, об этом более подробно можно почитать здесь. Из формулы следует, что первичный ток разделяется на две цепи – цепь намагничивания и цепь нагрузки. Более подробно о схеме замещения ТТ и о векторной диаграмме ТТ.
Режимы работы трансформаторов тока
У ТТ существуют два основных режима работы – установившийся и переходный.
В установившемся режиме работы токи в первичной и вторичной обмотке не содержат свободных апериодических и периодических составляющих. В переходном режиме по первичной и вторичной обмотке проходят свободные затухающие составляющие токов.
Если ТТ выбран правильно, то в обоих режимах работы погрешности не должны превышать допустимых в этих режимах, а токи в обмотках не должны превышать допустимые по термической и динамической стойкости.
ТТ для измерений предусмотрены для работы в установившемся режиме, при условии не превышения допустимых погрешностей. Работа ТТ для защиты начинается с момента возникновения тока перегрузки или тока КЗ, в этих режимах должны обеспечиваться требования определенных типов защит.
Чем отличается трансформатор тока от трансформатора напряжения и силового трансформатора
Существуют существенные отличия в работе ТТ и ТН.
Во-первых, первичный ток ТТ не зависит от вторичной нагрузки, что свойственно ТН. Это определяется тем фактом, что сопротивление вторичной обмотки ТТ на порядок меньше сопротивления первичной цепи. В трансформаторах напряжения и силовых трансформаторах же первичный ток зависит от величины тока вторичной нагрузки.
Во-вторых, ТТ всегда работает с замкнутой вторичной обмоткой и величина его вторичного сопротивления нагрузки в процессе работы не изменяется.
В-третьих, не допускается работа ТТ с разомкнутой вторичной обмоткой, для ТН и силовых при размыкании вторичной обмотки происходит переход в режим работы холостого хода.
Сохраните в закладки или поделитесь с друзьями
Последние статьи
Расчет тока трансформатора по мощности и напряжению
Выпрямительные диоды: расшифровка, обозначение, ВАХ
Применение линейки в ворде
Где используется трансформаторное масло
Самое популярное
Единицы измерения физвеличин
Напряжение смещения нейтрали
Источник: https://pomegerim.ru/electricheskie-apparaty/naznachenie-i-princip-dejstviya-transformatorov-toka.php
Назначение, устройство и схема трансформаторов тока — Ремонт220
Назначение трансформаторов тока заключается в преобразовании (пропорциональном уменьшении) измеряемого тока до значений, безопасных для его измерения. Другими словами, трансформаторы тока расширяют пределы измерения измерительных приборов – электросчётчиков.
Простой пример необходимости использования трансформаторов тока – когда ввиду большой потребляемой мощности, значение измеряемого тока превышает допустимое, безопасное для прибора учёта. Т. е. при прямом включении нагрузки такой потребляемой мощности, токовые катушки счётчика попросту сгорят, что приведёт к его выходу из строя.
В этом случае электросчётчик подключается через трансформаторы тока. См. ПОДКЛЮЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОСЧЁТЧИКОВ.
Устройство и схема трансформатора тока. Основной элемент конструкции трансформатора тока – это магнитопровод с двумя несвязанными между собой обмотками (первичная W1 и вторичная W2).
Первичная обмотка – имеет большее сечение и меньшее количество витков, включается последовательно – в разрыв цепи (контакты Л1 и Л2), вторичная – к токовым катушкам электросчётчика (контакты И1, И2).
Первичная обмотка трансформатора тока может быть рассчитана на ток от 5 до 15 000 А. Вторичная, включаемая в измерительную цепь – обычно, на 5 А. Их отношение (тока первичной обмотки к токам вторичной) называют коэффициентом трансформации.
Таким образом, для правильного расчёта потреблённой электроэнергии разницу в показаниях электросчётчика нужно умножить на коэффициент трансформации. Например, для трансформаторов тока 100/5, коэффициент трансформации будет равен 20.
Стоит заметить, что по исполнению и способу подключения в качестве первичной обмотки трансформатор тока может иметь проходную шину, которая проходит через его корпус, или-же отсутствовать вовсе. В этом случае имеется «окно» – отверстие, в которое пропускается питающий провод или шина.
Применение трансформаторов тока должно быть обоснованным, т. к. предполагает дополнительные материальные расходы, помимо затрат на их приобретение.
Согласно новых правил, при наличии в измерительном комплексе трансформаторов тока и трансформаторов напряжения для ввода в эксплуатацию электроустановки необходим паспорт-протокол измерительного комплекса.
Паспорт-протокол измерительного комплекса должен выдаваться после соответствующей проверки лицензированной организацией – электролабораторией, зарегистрированной в Ростехнадзоре.
Документ этот далеко не бесплатный, кроме того, периодически требующий продление. Таким образом, применение трансформаторов тока в измерительных цепях электроустановок целесообразно, скорее, на крупных предприятиях с действительно большой нагрузкой.
В быту же, проще всего установить электросчётчик прямого включения, т. е. обойтись без трансформаторов тока. В настоящее время выпускаются трёхфазные электросчётчики с номинальным электрическим током до 100 А.
Электросчётчик с таким резервом по амперажу способен выдержать практическую любую нагрузку, применяемую в быту. Никакой дополнительной документации и измерений и в этом случае не требуется.
Трансформаторы тока. Подключение. Ассортимент
Источник: https://remont220.ru/stati/453-naznachenie-ustroystvo-i-shema-transformatorov-toka/
Для чего нужны трансформаторы тока
Трансформатор тока — электромагнитный аппарат который принадлежит к одному из видов трансформаторов измерительного вида. Одной из задач трансформатора тока является получение переменного тока во вторичной обмотке.
В общем определить одну определенную задачу трансформатора тока сложно, ведь она зависит от многих факторов в том числе и от конкретной ситуации при которой применение трансформатора просто необходимо.
Особенности
Но среди прочего все же выделяются три основных особенности трансформатора тока, а именно: защита, измерение и стабилизация электрического тока.
Трансформатор тока это аппарат который очень важен для использования в области электротехники. Для эффективной, безопасной и стабильной работы различных промышленных приборов и аппаратов, а также бытовых электрических приборов, необходим контроль текущих уровней электрического тока. Специально для этого к трансформатору тока подключаются различные измерительные электрические приборы позволяющие производить контроль всей системы в различных местах.
Трансформатор тока Т-0,66 150/5а
В трансформаторе тока первичный и вторичный ток пропорциональны друг другу. Первичная обмотка трансформатора тока включена последовательно, а вторичная замыкается на нагрузку. За счет этого действия получаются пропорциональные величины.
Пропорциональная величина трансформатора тока это – величина которая имеет одинаковое отношение между собой.
Обмотки
Первичная обмотка включения трансформатора тока бывает в двух типовых исполнениях. Первое — обмотка плоская, второе — обмотка в форме ролика выполненная из толстого провода.
Вторичная обмотка имеет большее число витков катушки которые намотаны на глянцевую основу магнитного материала. Вторичная обмотка трансформатора ток арсчитана на показатель который соответствует стандарту 1 или 5 Ампер.
Трансформаторы тока можно различить по классу точности а именно: 0,2; 0,5; 1; 3; и 10. Эти трансформаторы способны снижать высокие проходные электрические токи, на более низкие. Данное действие обеспечивает безопасный контроль электрической энергии в переменной линии передачи.
Трансформаторы тока делятся также по по номинальной мощности которая имеет следующие значения: 25 кВа, 40 кВа, 63 кВа, 100 кВа и 160 кВа.
При эксплуатации трансформатора тока, возникает необходимость периодического обслуживания и его ремонта. Хочется отметить что обслуживание, ремонт а также замена составляющих запасных частей трансформатора тока, должна проводиться специализированной организацией имеющей допуски к данным видам работ.
Области и сферы назначения
По функциональному назначению трансформаторы тока можно разделить на 4 категории
- измерение при помощи любого прибора силы электрического тока. В этом случае переменный ток остается переменным, и приемлемым для измерения. Для измерения силы тока подходит вольтметр или другие измерительные электрические приборы кроме амперметра.
- трансформаторы тока служат для стабилизации работы, в тех случаях когда электрическая система является довольно мощной, это нужно для сохранения целостности изоляции, которая необходима для обеспечения безопасности жизни обслуживающего персонала, который проводит регулярные ремонтные и обслуживающие работы.
- преобразование трехфазного переменного электрического тока в такой же переменный ток подходящего значения. Это нужно для стабилизации работы и защиты реле, которое подключается к определенной конкретной электрической цепи.
- при эксплуатации оборудования исключив нарушение изоляции и технологических серьезных ошибок во время установки электрического оборудования, электрический ток все равно способен нанести ущерб здоровью и жизней персонала занимающегося его периодическим обслуживанием и ремонтом.
Источник: https://tr-ktp.ru/oborudovanie/dlya-chego-nuzhny-transformatory-toka.html
Статьи
Трансформаторы – электротехнические устройства, широко применяемые как в производственной, так и в бытовой сфере. При этом различают категории трансформаторов напряжения и трансформаторов тока.
Установка трансформатора тока осуществляется с целью преобразования значений переменного тока с высоких на первичной обмотке до малых на вторичной, что обеспечивает удобство и безопасность эксплуатации. Их используют при подключении приборов учета расхода электроэнергии (электросчетчиков) и других электроизмерительных приборов, а также устройств, обеспечивающих релейную защиту различных систем электроэнергетики.
Устройство и правильное подключение
Важнейшими конструкционными элементами трансформатора являются первичная и вторичная обмотки, а также магнитопровод, заключенные в единый корпус. При этом первичная обмотка выполняется обычно в один виток (обмотка более точных устройств имеет два витка), или представляет собой проходящую сквозь специальное окно силовую шину (трансформатор шинного исполнения).
Первичная обмотка подключается к источнику тока, вторичная – непосредственно к измерительным приборам и другим потребителям, характеризуемым малым значениям внутреннего сопротивления.
С целью предотвратить неверное подключение и, как следствие, последующую неисправность трансформатора тока либо подключаемых устройств, выводы трансформаторов маркируются буквенными и цифровыми обозначениями, как это показано на нижеприведенной схеме.
Начало и конец первичной обмотки обозначают как Л1 и Л2 (линия), а начало и конец вторичной обмотки — как И1 и И2 (измерение). Обмотку напряжения необходимо подключать к проводам «фаза» и «ноль».
С этой целью между выводами Л1 и И1 устанавливают специальную перемычку, а нулевой провод подсоединяют к третьему зажиму.
Трансформатора тока (общая схема)
В высоковольтных трансформаторах тока напряжением 6-10 кВ и более устанавливается несколько групп вторичных обмоток, к одной из которых подключают устройство защиты, а к прочим, более точным, – приборы учета или измерения.
Вторичные обмотки трансформаторов тока при установке в три фазы соединяют по методу «Звезды» (рис.1), при двухфазной установке – по схеме «Неполной звезды» (рис.2).
Чаще всего используются трансформаторы с номинальными значениями первичного тока от 50 до 2000 А. Показатель вторичного тока в большинстве случаев составляет 5А.
Меры профилактики
Правильное подключение трансформатора тока – залог нормальной работы оборудования.
Электромонтаж цепей тока и напряжения должен производиться сообразно Правилам Устройства Электроустановок. Согласно нормативным документам, сечение медного провода в токовых цепях должно быть не менее 2,5 кв. мм, в цепях напряжения — не менее 1,5 кв.мм.
Вторичные цепи трансформаторов тока должны в обязательном порядке быть заземлены. Это обеспечивает как сохранность самих приборов, так и безопасность людей.
Особенности эксплуатации
Каждый из трансформаторов тока должен обязательно подвергаться периодическим поверкам госповерителя и иметь на корпусе пломбу с соответствующим клеймом, а также отметку в техническом паспорте. Необходимо помнить об этом при установке нового трансформатора, следя за тем, чтобы на момент монтажа дата последующей госповерки не была просрочена. Поверка должна производиться регулярно, с интервалом в четыре-пять лет, в зависимости от марки трансформатора и его типа.
Принадлежность трансформатора к определенному классу предопределяет применение методики и установочного инструментария. Вместе с тем первичная установка или замена трансформатора тока регламентированы обязательными условиями работ, которые предусматривают соблюдение той или иной схемы подключения.
Такие схемы могут различаться в зависимости от требований организации, на которую производителем и поставщиком возложены вопросы компетенции в сфере генерации и доставки электроэнергии потребителям. В частности, ряд определенных различий имеют схемы подключения от Ленэнерго и Сбытовой компании.
Ленэнерго
Петербургская сбытовая компания
Самый простой и одновременно наиболее надежный вариант установки трансформатора в бытовых условиях — вызов электрика на дом. Это позволит, не нарушая нормативные требования, квалифицированно и в точном соответствии со всеми предписаниями выполнить весь комплекс монтажных и электротехнических работ.
Компания ЭлектроТехников предлагает Вам любые электромонтажные работы начиная с установки осветительных систем и заканчивая работами по автоматизации технических процессов:
Услуги электрика ( вызов электрика на дом )
Замена эл. счетчика
Ремонт проводки ( замена проводки )
Монтаж освещения
Установка эл. щита ( установка распределительного щита )
Установка розеток ( перенос розеток )
Проводка в квартирах ( проводка в коттеджах )
Слаботочные системы
Монтаж теплого пола
Проектирование электроснабжения
Лабораторные испытания электроустановок
Электролаборатория
Договор электроснабжения «под ключ»
Обслуживание
и другие услуги наш телефон: 333-43-16
Источник: http://electromonter.ru/elektromontazhnye_raboty/stati7
Назначение и классификация трансформаторов тока
Подробности Категория: Подстанции
Трансформатором тока (ТТ) называется измерительный аппарат, служащий для преобразования тока, у которого первичная обмотка включается в цепь последовательно, а вторичная — содержит измерительные приборы и реле защиты и автоматики. Трансформатор тока — основное измерительное устройство в электроэнергетике.
Оно отличается от применяемых в прибора низкого напряжения на сильные токи уровнем изоляции между первичной и вторичной обмотками. В ТТ первичная обмотка изолирована от вторичной на полное напряжение. Вторичная обмотка в эксплуатации имеет потенциал близкий к потенциалу земли, так как один конец этой обмотки обычно заземлен.
С помощью ТТ можно измерять и учитывать ток высокого напряжения приборами низкого напряжения, доступными для непосредственного наблюдения персонала, и свести к измерению любого первичного тока, например 5 или 1А. Измерительные ТТ отличаются от силовых ТТ следующими признаками: Измерительный ТТ работает в условиях, близких к КЗ, так как сопротивление во вторичной цепи у него весьма мало.
Этот режим является нормальным режимом работы, в то время как для силового ТТ режим работы КЗ является аварийным, Индукция в измерительном ТТ непостоянна и определяется измеряемым током и режимом эксплуатации трансформатора, в то время как в силовом трансформаторе индукция постоянна;
Ток во вторичной цепи измерительного ТТ в известных пределах не зависит от нагрузочного сопротивления и в основном изменяется в соответствии с изменением первичного тока. В силовом ТТ первичный ток изменяется в зависимости от нагрузки вторичной обмотки.
Классификация трансформаторов тока
Все трансформаторы тока — и для измерений и для защиты — можно классифицировать по следующим основным признакам: по роду установки: трансформаторы для работы на открытом воздухе (категория размещения 1 по ГОСТ 15150-69), для работы в закрытых помещениях (тот же ГОСТ), для встраивания во внутренние полости электрооборудования (газовая среда, изолированная от наружного воздуха или трансформаторное масло, либо газовая среда не изолированная от наружного воздуха); по способу установки: проходные ТТ, предназначенные для использования в качестве ввода и устанавливаемые в проемах стен, потолков, механических конструкциях; опорные, встраиваемые и т.д.; по числу коэффициентов трансформации: с одним коэффициентом трансформации; с несколькими коэффициентами трансформации, получаемыми изменением числа витков первичной или вторичной обмотки, или обеих обмоток; по числу ступеней трансформации: одноступенчатые; каскадные (многоступенчатые), т.е. с несколькими ступенями трансформации тока; по выполнению первичной обмотки: одновитковые, многовитковые; по роду изоляции между первичной и вторичными обмотками ТТ: изготавливаются с твердой (фарфор, литая изоляция, прессованная изоляция, полимерная и т.д.); с вязкой (заливочные компаунды); с комбинированной (бумажно-масляная, конденсаторного типа) или газообразной (воздух, элегаз) изоляцией.
по принципу преобразования тока ТТ: электромагнитные и оптико-электронные.
Основные параметры и характеристики ТТ
В соответствии с ГОСТ 7746-78 «Трансформаторы тока. Общие технические требования» ими являются: 1. Номинальное напряжение — действующее значение линейного напряжения, при котором предназначен работать ТТ, указываемое в паспортной таблице ТТ. Для отечественных ТТ приняты следующие значения: 0,66; 6; 10; 15; 20; 24; 27; 286 35; 110; 150; 220; 1150 кВ.
Номинальный первичный ток /1н (указан в паспорте) проходящий по первичной обмотке, при котором предусмотрено продолжительная работа ТТ. Шкала токов: 1; 5; 10; 15; 20; 30; 1000; 1500; 40 000 А. Номинальный вторичный ток 12н (указан в паспортной таблице ТТ), проходящий во вторичной обмотке. Номинальный вторичный ток принимается равным 1 А (с номинальным первичным током до 4000 А) или 5 А. По согласованию с заказчиком допускается изготовление ТТ с /2р = 2 или 2,5 А.
Вторичная нагрузка ТТ Z2h — соответствует полному сопротивлению его внешней вторичной цепи, выраженному в омах, с указанием коэффициента мощности cos-фи = 0,8, при которой гарантируется установленный класс точности ТТ или предельная кратность первичного тока относительно его номинального значения, называемая номинальной вторичной нагрузкой ТТ Z2hhom.
Для отечественных трансформаторов установлены следующие значения номинальной вторичной нагрузки 52н ном, выраженной в вольт-амперах, при коэффициенте мощности cos 1,81/1т; для ТТ на номинальное напряжение 110, 150 и 220 кВ 1Я > 1,8 V2 IЗт; для ТТ на номинальное напряжение до 35 кВ включительно 1л>1,8уП1Лт.
Температура токоведущих частей ТТ при прохождении тока термической стойкости не должна превышать: 200 °С для токоведущих частей из алюминия; 250 °С для токоведущих частей из меди и ее сплавов, соприкасающихся с органической изоляцией или маслом.
Механические нагрузки, определяемые давлением ветра со скоростью 40 м/с на поверхность ТТ и тяжением подводящих проводов, которое должно быть не менее: 500 Н для ТТ до 35 кВ включительно; 1000 Н для ТТ 110 — 220 кВ; 1500 Н для ТТ 330 кВ и выше. В эксплуатации должны учитываться следующие требования к ТТ: Контактные зажимы выводов первичной обмотки ТТ должны выполнятся с учетом требований ГОСТ 10434-76.
Обозначение концов первичных и вторичных обмоток согласно ГОСТ 7746-78 должно производится в соответствии с табл. 1. Линейные выводы первичной обмотки обозначаются символами JIi и JI2, которые должны наноситься так, чтобы при направлении тока в первичной обмотке от Л и Н соответственно к Кг и JI2 вторичный ток проходил по внешней цепи (приборам) от Ил к И2. Маслонаполненный трансформатор тока должен иметь маслорасширитель (компенсатор) и указатель уровня масла.
Вместимость маслорасширителя должна обеспечить постоянное наличие в нем масла при всех режимах работы ТТ от отключенного состояния до нормированной токовой нагрузки и при колебаниях температуры окружающего воздуха, установленных для данного климатического района. В ТТ на номинальное напряжение 330 кВ и выше обязательно должна быть предусмотрена защита масла от увлажнения, например посредством сильфонов.
Таблица 1 Размеры указателя уровня масла должны быть такими, чтобы обслуживающий персонал мог с безопасного расстояния наблюдать за уровнем масла в ТТ. Трансформаторы, имеющие массу более 50 кг, должны иметь приспособления для подъема. Если такие приспособления невозможно выполнить, завод-изготовитель должен указывать в инструкции места захвата ТТ при подъеме. ТТ, у которых амплитуда напряжения на разомкнутой вторичной обмотке при номинальном токе в первичной обмотке превышает 350 В, должны иметь надпись: «Внимание! Опасно! На разомкнутой обмотке высокое напряжение».
Трансформаторы, кроме встроенных, должны иметь контактную площадку для присоединения заземляющего проводника и заземляющий зажим в соответствии с требованиями ГОСТ 21130-75.
Источник: https://leg.co.ua/info/podstancii/naznachenie-i-klassifikaciya-transformatorov-toka.html
Все о трансформаторах тока. Классификация, конструкция, принцип действия
Трансформаторами тока (ТТ) принято называть электротехнические устройства, предназначенные для трансформирования величин токов до величин требуемых для подключения приборов измерения, устройств РЗиА.
Установка в силовых электроустановках трансформаторов низкой мощности позволяет также обезопасить производство работ, поскольку их использование разделяет цепи высокого / низкого напряжения, упрощает конструктивное исполнение дорогостоящих измерительных приборов, реле.
Конструкция и принцип действия трансформатора тока
Трансформаторы тока конструктивно состоят из:
- замкнутого магнитопровода;
- 2-х обмоток (первичной, вторичной).
Первичная обмотка включается последовательно, таким образом, сквозь нее протекает полный ток нагрузки. А вторичная — замыкается на нагрузку (защитные реле, расчетные счетчики и пр.), что позволяет создавать прохождение по ней тока, величина которого пропорциональна величине тока первичной обмотки.
Поскольку сопротивление измерительных устройств незначительно, то принято считать, что все трансформаторы тока работают в режиме близком к КЗ.
Это означает, что геометрическая сумма магнитных потоков равна разности потоков, генерируемых обеими обмотками.
Традиционно трансформаторы тока выпускают с несколькими группами вторичных обмоток, одна из которых предназначена для подключения аппаратов защиты, другие – для включения приборов контроля, диагностики и учета.
К этим обмоткам в обязательном порядке должна быть подключена нагрузка.
Ее сопротивление строго регламентируется, так как даже незначительное отклонение от нормируемой величины может привести к увеличению погрешности и как следствие снижению качества измерения, неселективной работе РЗ.
Интересное видео о трансформаторах тока смотрите ниже:
Погрешность ТТ определяется в зависимости от:
- сечения магнитопровода;
- проницаемости используемого для производства магнитопровода материала;
- величины магнитного пути.
Значительное возрастание сопротивления нагрузки во вторичной цепи генерирует повышенное напряжение во вторичной цепи, что приводит к пробою изоляции и, как следствие, выходу из строй трансформатора.
Предельное значение сопротивление нагрузки указывается в справочных материалах.
Классификация трансформаторов тока
Трансформаторы тока принято классифицировать по следующим признакам:
- В зависимости от назначения их разделяют на:
- защитные;
- измерительные;
- промежуточные, используемые для подключения устройств измерения в токовые цепи, выравнивания токов в системах диф. защит и т. п.);
- лабораторные.
- По типу установки разделяют устройства:
- наружной установки (размещаемые в ОРУ);
- внутренней установки (размещаемые в ЗРУ);
- встроенные в электрические машины, коммутационные аппараты: генераторы, трансформаторы, аппараты и пр.;
- накладные — устанавливаемые сверху на проходные изоляторы;
- переносные (для лабораторных испытаний и диагностических измерений).
- Исходя из конструктивного исполнения первичной обмотки ТТ разделяют на:
- многовитковые (катушечные, с обмоткой в виде петли или восьмерки);
- одновитковые;
- шинные.
- По способу исполнения изоляции ТТ разбивают на устройства:
- с сухой изоляцией (из фарфора, литой изоляции из эпоксида, бекелита и т. п.);
- с бумажно-масляной либо конденсаторной бумажно-масляной изоляцией;
- имеющие заливку из компаунда.
- По количеству ступеней трансформации ТТ бывают:
- одноступенчатые;
- двухступенчатые (каскадные).
- Исходя из номинального напряжения различают:
- ТТ с номинальным напряжением — выше 1 кВ;
- ТТ с напряжением – до 1 кВ.
Ещё одно интересное видео о схемах включения трансформаторов тока:
Трансформаторы тока разных производителей
Рассмотрим несколько трансформаторов тока разных производителей:
Трансформаторы тока ТОЛ-НТЗ-10-01
Производитель ООО «Невский трансформаторный завод «Волхов», предназначены для передачи сигнала измерительной информации измерительным приборам и устройствам защиты и управления, для изолирования цепей вторичных соединений от высокого напряжения в комплектных устройствах внутренней и наружной установки (КРУ, КРУН, КСО) переменного тока на класс напряжения до 10 кВ и являются комплектующими изделиями.
Трансформаторы изготавливаются в виде опорной конструкции, в климатических исполнениях «УХЛ» и «Т», категории размещения «2» по ГОСТ 15150-69.
Рабочее положение трансформатора в пространстве – любое.
Трансформаторы работают в электроустановках, подвергающихся воздействию грозовых перенапряжений и имеют:
- класс нагревостойкости «В» по ГОСТ 8865-93;
- уровень изоляции «а» и «б» по ГОСТ 1516.3-96.
Варианты исполнения трансформатора: «Б» — оснащён изолирующими барьерами.
Расположение вторичных выводов:
- «А» — параллельно установочной поверхности;
- «В» — перпендикулярно установочной поверхности;
- «С» — из гибкого провода, параллельно установочной поверхности;
- «D» — из гибкого провода, перпендикулярно установочной поверхности.
Требования к надежности
Для трансформаторов установлены следующие показатели надежности:
- средняя наработка до отказа – 2´105 ч.;
- полный срок службы – 30 лет.
Пример условного обозначения опорного трансформатора тока с литой изоляцией
ТОЛ-НТЗ-10-01АБ-0,5SFs5/10Р10–5/15-300/5 31,5 кА УХЛ2
- 10 — номинальное напряжение;
- «0» — конструктивный вариант исполнения;
- «1» — исполнение по длине корпуса;
- «А» — вторичные выводы расположенные параллельно установочной поверхности;
- «Б» — изолирующие барьеры;
- 0,5S — класс точности измерительной вторичной обмотки;
- (Fs)5 — коэффициент безопасности приборов вторичной обмотки для измерения;
- 10Р — класс точности защитной вторичной обмотки;
- 10 — номинальная предельная кратность вторичной обмотки для защиты;
- 5 — номинальная вторичная нагрузка обмотки для измерения;
- 15 — номинальная вторичная нагрузка обмотки для защиты;
- 300 — номинальный первичный ток;
- 5 — номинальный вторичный ток;
- 31,5 — односекундный ток термической стойкости;
- «УХЛ» — климатическое исполнение;
- 2 – категория размещения ГОСТ 15150-69 при его заказе и в документации другого изделия.
Опорные трансформаторы тока TОП-0,66
ОАО «СЗТТ»
Трансформаторы предназначены для передачи сигнала измерительной информации измерительным приборам в установках переменного тока частоты 50 или 60 Гц с номинальным напряжением до 0,66 кВ включительно. Испытательное одноминутное напряжение промышленной частоты — 3 кВ.
Трансформаторы класса точности 0,2; 0,5; 0,2S и 0,5S применяются в схемах учета для расчета с потребителями, класса точности 1,0 — в схемах измерения.
Корпус трансформаторов выполнен из самозатухающих трудногорючих материалов. Трансформаторы изготавливаются в исполнении «У» или «Т» категории 3 по ГОСТ 15150, предназначены для работы в следующих условиях:
- высота над уровнем моря не более 1000 м;
- температура окружающей среды: при эксплуатации — от минус 45°С до плюс 50°С, при транспортировании и хранении — от минус 50°С до плюс 50°С;
- окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая пыли, химически активных газов и паров в концентрациях, разрушающих покрытия металлов и изоляцию;
- рабочее положение — любое.
Первичная шина трансформаторов ТОП-0,66 и ТШП-0,66 медная, покрытая оловом. Трансформаторы ТШП-0,66 могут комплектоваться медными шинами, покрытыми оловом.
Проходные шинные трансформаторы тока для внутренней установки BB, BBO
Изготовитель — Фирма ООО «ABB»
Проходные шинные трансформаторы тока BB и BBO изготовлены в корпусе из эпоксидного компаунда и предназначены для установки в РУ напряжением до 24 кВ (25 кВ).
Трансформатор тока без первичного проводника, но с собственной первичной изоляцией может использоваться в качестве втулки.
Трансформаторы спроектированы и изготовлены согласно следующим стандартам:
- МЭК, VDE, ANSI, BS, ГОСТ и CSN.
- Максимальное напряжение — 3.6 кВ — 25 кВ
- Первичный ток — 600 A – 5000 A
- Сухой трансформатор с изоляцией из эпоксидного компаунда для внутренней установки
- Предназначены для измерения и защиты, могут иметь до трех вторичных обмоток
- Исполнения с возможностью переключения коэффициента трансформации на стороне первичной или вторичной обмоток.
Источник: https://pue8.ru/relejnaya-zashchita/241-transformatory-toka-printsip-dejstviya.html
