Как подобрать трансформатор тока для трехфазного счетчика

Схема подключения счетчика через трансформаторы тока

Современная жизнь человека невозможна без электричества. Оно используется во всех отраслях хозяйственной деятельности и в быту. Так как выработка электроэнергии сопряжена с немалыми затратами, для рационального ее использования применяют счетчики электрической энергии. Чтобы счетчик вел учет потребляемой энергии, требуется его установка, а подключается он посредством ввода в схему устройств, которые называются трансформаторами тока. статью ⇒Как снять показания счетчика?

Общее понятие

Под этим словосочетанием понимается наличие специального аппарата, включающегося при необходимости преобразования тока. Конструкция предполагает последовательное включение первичной обмотки в цепь.

Провода, входящие в состав вторичной обмотки, связываются с тем или иным электрическим прибором. К ней же можно подключить реле, связанное с защитой и автоматикой. Устройство является измерительным прибором, применяющимся в электроэнергетике.

Все провода, составляющие обмотку, заключаются в изоляцию. Это в полной мере относится, как к первичной, так и вторичной обмотке.

При эксплуатации устройства величина потенциала, характерная для вторичной обмотки приближается к «земле». Такой эффект достигается при заземлении одного конца провода.

Трансформатор используется для преобразования тока посредством электромагнитной индукции без изменения его частоты

Посредством трансформаторов проводится учет и измерение тока с высоким напряжением. Вначале замерам подлежит первичное напряжение, размерной величиной для которого является ампер.

Совет №1: Необходимо проводить разграничение между измерительными трансформаторами тока и устройствами силового плана. Первые отличаются непостоянностью индукции, их действия определяются режимом эксплуатации. В связи с этим трансформатор тока можно отнести к универсальным устройствам.

Принцип действия

Работа всех подобных приборов основывается на следующем принципе. У любого устройства есть силовая первичная обмотка. В ней содержится определенное количество витков провода, через который проходит напряжение.

На своем пути току приходится преодолевать препятствие, связанное с полным сопротивлением. В непосредственной близости от катушки создается магнитный поток. Его улавливает магнитопровод. В отношении проходящего тока он должен быть расположен перпендикулярно. При этом процесс превращения магнитной энергии в электрическую будет сопровождаться минимальными потерями.

Таким же образом располагается и вторичная обмотка. При пересечении ее магнитным потоком активируется электродвижущая сила, что приводит к образованию электричества.

Требуется приложение достаточных усилий для преодоления сопротивления катушки и выходной нагрузки. Поэтому возникает снижение напряжения, которое существует во вторичной цепи.

Принцип функционирования трансформатора тока основывается на явлении электромагнитной индукции

Особенности функционирования трансформаторов определяются предназначением устройств:

Трансформаторы для сварки действуют по принципу максимальной отдачи. Они обладают возможностью выдерживать значительные нагрузки, при которых имеет место высокое напряжение.
Работа однофазного трансформатора связана с эффектом, который проявляет магнитный поток. При замыкании вторичной обмотки возникает электродвижущая сила. По закону Ленца наблюдается уменьшение величины магнитного потока. На первичную обмотку однофазных устройств осуществляется подача постоянного тока, потому уменьшения магнитного потока не происходит.

Классификация

Трансформаторы тока можно разделить в зависимости от целей использования. В соответствии с этим они применяются для измерения либо защиты. Классифицируются они и по ряду других принципов:

Градация в зависимости от рода установки.
Устройства, применяемые для эксплуатации во внешней среде.
Местом использования являются закрытые помещения.
Модели, которые встраиваются вовнутрь электроприборов.

Параметры

Как и любое иное электрооборудование, токовые трансформаторы сопряжены с определенными требованиями, которые предъявляются к ним:

номинальное напряжение должно находиться в широком диапазоне;
величина номинального тока, зависящего от первичной обмотки;
вторичный ток, проходящий через вторичную обмотку;
величина вторичной нагрузки, характеризующее сопротивление внешней второй цепи.

Все эти данные отражаются в паспорте устройства либо в виде приложенной таблицы.

Трансформаторы тока выпускаются в различных исполнениях в зависимости от назначения и условий эксплуатации

Меры предосторожности

Эксплуатация трансформаторов тока предполагает соблюдение определенных мер безопасности, поскольку она связана с определенным риском по отношению к здоровью человека:

Существует возможность поражения электротоком, связанная с действием высоковольтного потенциала. Магнитопровод конструктивно выполняется из металла и отличается хорошей проводимостью. Если будут иметь место дефекты в изоляционном слое обмотки, то персоналу грозит возможность получения электротравмы. Для профилактики подобных случаев вывод вторичной обмотки подлежит заземлению.
Работник связан с опасностью поражения высоковольтным потенциалом из-за разрыва вторичной цепи. Ее выводы имеют маркировку «И1» и «И2».
Решения конструкторов при проектировании и производстве подобных устройств, преследует ряд конкретных задач. Если какой-либо параметр не удовлетворяет требованиям, цели достигают путем усовершенствования существующих конструкций. Новый образец еще недостаточно проверен временем, а поэтому, способен таить в себе некоторую опасность.

Схемы подключения счетчика: пошаговое руководство

Подключение может осуществляться по нескольким вариантами.

Случай с десятью проводами

Цепь питания разделена в соответствии с током и напряжением. Такой вариант наиболее безопасен. Подключение осуществляется в разрыве проводов фаз.

Подключение фазы А ведется к клемме Л1 первого трансформатора. К ней же ведется подключение клеммы 2 счетчика. Клемму 1 необходимо соединить с контактами И1 ТТ1. Контакты И2 обоих трансформаторов соединяются вместе. Сюда же присоединяется контакты 6 и 10 на счетчике. В завершении все это соединяется с нейтральной шиной. Необходимо подключение к нагрузке всех трансформаторов контактов Л2.

Подключаем остальные контакты по схеме:

3 на счетчике – И2 первого трансформатора;
4 – И1 второго трансформатора;
5 – фаза на входе – Л1 ТТ2;
7- И1 третьего трансформатора;
8 – фаза С – Л1 третьего трансформатора;
9 – И2 ТТ3.

Схема «звезда»

Проводов потребуется гораздо меньше. Необходимо соединение всех клемм И2 от каждого устройства в один узел. Затем они подключаются к клемме 11 на счетчике. Соединение воедино контактов 3, 6, 9 и 10 подключается к нулевому проводу. В остальном все идентично предыдущему варианту.

Совет №2: Можно выполнить подключение с использованием испытательной клеммной коробки. При этом способе проводится подключение эталонного счетчика. Нагрузка не отключается.

Схемы подключения

Используется несколько вариантов подключения электросчетчика через трансформатор. Ниже приведены наиболее часто использующиеся схемы.

Схема подключения предполагает наличие двух трансформаторов тока и двух трансформаторов напряженияСхема подключения счетчика к трехфазной сети предполагает наличие двух трансформаторов токаСхема подключения счетчика к трехфазной сети предполагает наличие трех трансформаторов тока

Обзор популярных моделей и производителей

Производством трансформаторов тока, через которые выполняется подключение к сети электросчетчиков, занимается множество компаний, в том числе с мировым именем. В таблице представлены наиболее востребованные модели с указанием их основных технических характеристик и ориентировочной стоимости на отечественном рынке

Модель	Производитель	Основные параметры	Стоимость, руб.
Трансформатор тока ТТИ-40 400/5А 5ВА класс 0,5 ИЭК	IEK	Напряжение, В – 660Ток, А – 400/5	620
Трансформатор тока ТТЭ-30-200/5А класс точности 0,5 EKF	IEK	Напряжение, В – 660Ток, А – 200/5	630
Трансформатор тока ТТИ-30 250/5А 5ВА класс 0,5 ИЭК	IEK	Напряжение, В – 660.Ток, А – 200/5.	620
Трансформатор тока ТТЭ-30-100/5А класс точности 0,5 EKF	IEK	Напряжение, В – 660.Ток, А – 100/5.	630

Аналоги трансформаторов

Существует огромное количество моделей токовых трансформаторов, которые, несмотря на различное обозначение, являются аналогами друг друга.

Подбор аналогичного устройства осуществляется посредством специальных таблиц, имеющихся на сайте каждого производителя. Например, трансформатор ТШ-0,66 может быть успешно заменен на устройства с маркировкой ТОП-0,66 или ТШП-0,66. А прибор ТПШЛ-10 — на трансформатор марки ТЛШ-10.

Распространенные ошибки при подключении

Часто встречающейся ошибкой при подключении счетчика через трансформатор является установка без заземления общей точки вторичных обмоток токовых трансформаторов и трансформаторов напряжения.

Еще одной нередкой ошибкой можно назвать выполнение работ без соблюдения норм ПУЭ. Особенно это касается требований, касающихся сечения жил токовых цепей. Их минимальное сечение для медного провода должно составлять от 2,5 мм. кв. Для цепей напряжения с медными жилами — от 1,5 мм. кв. статью ⇒Выбивает автомат.

Источник: http://electric-tolk.ru/sxema-podklyucheniya-schetchika-cherez-transformatory-toka/

Трансформаторы тока для электросчетчиков: расчет по нагрузке и назначение

Технические решения современных домов изобилуют приборами, которые создают нагрузку на сеть. Электрические варочные панели, духовки, котлы и бойлеры лидируют в потреблении. Запросы современных индукционных плит доходят до 11000 ВА, а учётная аппаратура не подключается напрямую при 100+ А. Альтернативный выбор — использовать трансформаторы тока (ТТ) для электросчётчиков.

Устройство ТТ

Трансформаторы преобразовывают измеряемую величину из большей в меньшую или наоборот. Действуют они с помощью электромагнитной индукции. В основе прибора находится магнитный сердечник, собранный из прямоугольных стальных рамок, а на нём закреплены витки изолированных проводов — обмотки. Входная катушка подключена к источнику и у ТТ представлена всего одним витком. В зависимости от модели трансформатора место первичной обмотки может занимать:

намотка на сердечнике;
зафиксированная шина с соединительным винтом, которая проходит через корпус;
отверстие ступенчатой или прямоугольной формы, чтобы пропустить и закрепить шину при монтаже;
круглое окно под жилу кабеля для бесконтактных соединений (бытовые реле со встроенными трансформаторами).

Отличие измерительных трансформаторов от силовых в том, что ток вторичной цепи остаётся постоянным вне зависимости от сопротивления потребителя — меняется напряжение. У включённого в сеть трансформатора тока нельзя размыкать вторичную обмотку. Она всегда должна быть замкнута на измерительное устройство, при его отсутствии — перемычками накоротко.

Если продуцируемый ток исчезнет, напряжение достигнет значения в киловольты. Скачок спровоцирует выход из строя аппаратуры (особенно чувствительны полупроводниковые приборы), повреждение изоляции и возгорание, витковое замыкание, травмирование обслуживающего персонала. В целях безопасности заземление каждой обмотки в одной точке является обязательным.

Ключевые параметры измерительных трансформаторов

Принцип действия трансформатора тока

Номинальное напряжение определяет цепи, в которых трансформатор может функционировать. Существуют две большие группы: до 1кВ и выше. В быту распространены преобразователи класса 0,66 кВ.

Коэффициент трансформации — отношение номинального первичного и вторичного токов. На входе значения варьируются в зависимости от параметров питающей сети: 1, 2, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 75, 80, 100, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 750, 800, 1000, 1200, 1500, 1600, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000. На выходе оно унифицировано под шкалу измерительных приборов 1, 2, 5. Маркировка с обозначением выглядит как дробь (50/5, 100/5, 200/5 и т. д.).

Класс точности указывает на максимальную допустимую погрешность в учёте энергии в процентах. Наиболее точные приборы используются в коммерческих целях:

Символ s указывает на то, что учёт возможен в пределах минимального деления. Для других моделей это слепая зона.

В измерительных цепях разной направленности:

Релейная защита: 10Р.

Если количество обмоток больше одной, для каждой класс точности определяется отдельно. До 1000 В принято соединять простые ТТ последовательно, а выше 1000 В это накладно, поэтому устанавливается один преобразователь с несколькими обмотками. Например, первая может быть на цепь защиты — 10Р, вторая 0,5, третья — 0,5s.

При несоблюдении номинальной мощности нагрузки, указанной в характеристиках трансформатора (5 ВА, 10 ВА, 15 ВА, 30 ВА и т. д.) класс точности падает относительно заявленного.

Оборудование учётного узла

Вводной автоматический выключатель

Для учётного шкафа узла свыше 100 А определен минимальный комплект оборудования.

Вводной автоматический выключатель, через который силовая линия заходит во внутреннюю сеть. От его нижней части до трансформаторов доступ для неквалифицированного персонала закрыт по нормам. Простой вариант защиты представлен оргстеклом, зафиксированным опломбированными шпильками.

Трансформаторы тока. Коэффициент трансформации зависит от мощности, которая выделена пользователю сети. Расчёт производят сотрудники Энергосбыта и предоставляют ТУ (технические условия).

Однофазный счётчик не предполагает использование преобразователей. В трёхфазных сетях распределение нагрузки может быть неравномерно, поэтому учёт ведётся по каждой фазе отдельно. Выбирать все 3 ТТ необходимо от одного производителя, с одинаковым набором свойств.

Технические паспорта нужно сохранить до регистрации узла. Проверяющий не примет трансформатор, после выпуска которого прошло больше года. Для пломбы на корпусе устройства присутствует специальная заглушка с винтом. Под ней может находиться вторая пара клемм для заземления и крепление для сети напряжения.

Испытательная коробка переходная

Колодка клеммная измерительная ККИ (испытательная панель) состоит из 2 секторов. Токовый имеет 7 пар клемм. 1 — заземление. К 6 остальным подходят провода от вторичных обмоток ТТ. Между ними можно установить попарные перемычки для замыкания сети перед отключением учётного устройства. В сектор напряжения заходят кабеля фаз A, B, C и нулевой проводник N. Ползунковые перемычки позволяют размыкать цепь при помощи отвёртки.

Счётчики могут быть электромеханические (дисковые), электронные (с ЖК дисплеем, дистанционным управлением), комбинированные. Энергосбыт предписывает требования к прибору в ТУ индивидуально. Схема подключения каждой модели находится на крышке или в прилагаемом паспорте.

Универсальный счётчик имеет 10 клемм, сгруппированных по 3 на каждую фазу, последняя — ноль. Первая, третья клемма — выход с вторичной обмотки трансформатора И1, И2; вторая — фазный провод.

Производители выпускают похожие счётчики прямого и нет подключения. При подборе нужно внимательно изучить маркировку. На фазном счётчике вместо максимально допустимого значения тока указан коэффициент трансформации (например: 5(7,5), 3X150/5 А)

Провода используют жёсткие, сечение 2,5+ мм2, формируя кольца для подключения. Возможны мягкие с изолированными наконечниками. В счётчике жила зажимается двумя винтами.

Патрон с электролампой через клавишный выключатель от конденсата в щитах наружной установки.

Бокс с окошками под табло учётного прибора и рычаги автоматов.

Комплектация дополняется защитной автоматикой в соответствии с проектом электросети.

Чтобы подобрать трансформатор для трёхфазного счётчика, следует составить желаемый план разводки электросети, утвердить его с региональным представителем Энергосбыта и получить технические условия. Выбирать модель следует строго по указанным в документе характеристикам.

Источник: https://strojdvor.ru/elektrosnabzhenie/kak-podobrat-transformator-toka-dlya-elektroschetchika-po-nagruzke/

Как подобрать трансформаторы тока для трехфазного счетчика – Как выбрать трансформатор тока для счетчика: таблица и формулы

При организации электроснабжения предприятий, жилых и коммерческих объектов, в тех случаях, когда суммарный ток нагрузки многократно превышает возможности узла учета, или же необходимо произвести учет электроэнергии высоковольтных потребителей, устанавливаются дополнительные узлы преобразования — трансформаторы тока (ТТ) и напряжения (ТН).

Они позволяют произвести линейное преобразование и осуществить учет или контроль проходящего тока с помощью обычных однофазных или трехфазных электросчетчиков, амперметров, а также организовать систему защиты линии с помощью них. В этой статье мы узнаем как выбрать трансформатор тока для счетчика электроэнергии по мощности и другим параметрам.

Разновидность устройств

При выборе трансформатора нужно учитывать его место расположение (закрытые или открытые распределительные установки, встраиваемые системы), а также конструктивные особенности исполнения (проходные, шинные, опорные, разъемные).

ЭТО ИНТЕРЕСНО: Зачем нужен трансформатор тока

Проходной ТТ устанавливают в комплексных РУ и используют в качестве проходного изолятора. Опорные используют для установки на ровной поверхности. Шинный ТТ устанавливается непосредственно на токоведущие части.

В роли первичной обмотки трансформатора выступает участок шины. Встроенные модели как элемент конструкции, устанавливаются в силовые трансформаторы, масляные выключатели и пр.

Разъемные ТТ выполнены разборными для быстрой установки на жилы кабеля, без физического вмешательства в целостность электрических сетей.

Кроме того, разделение также проходит по типу используемой изоляции:

литая;
пластмассовый корпус;
твердая;
вязкая компаудная;
маслонаполненная;
газонаполненная;
смешанная масло-бумажная.

И различают по спецификации и сфере применения:

коммерческий учет и измерения;
защита систем электроснабжения;
измерения текущих параметров;
контроль и фиксация действующих значений;

Также различаются трансформаторы по напряжению: для электроустановок до 1000 Вольт и выше.

Правила выбора

При выборе трансформатора его напряжение не должно быть меньшим, чем номинальное напряжение счетчика.

U ном ≥ U уст

Аналогично поступаем при выборе ТТ по току, который должен быть равен или больше максимального тока контролируемой установки. С учетом аварийных режимов работы.

I ном ≥ I макс.уст

В ПУЭ описаны правила и нормативные требования к устройствам коммерческого учета счетчиками, а также уделено не мало внимания трансформаторам тока и нормам расчетных мощностей. Детально ознакомится можно в пункте ПУЭ 1.5.1 (Глава 1.5).

Помимо этого существуют следующие правила выбора трансформатора тока для счетчика:

Длина и сечение проводников от ТТ к узлу учета должны обеспечивать минимальную потерю напряжения (не более 0.25% для класса точности 0.5 и 0.5% для трансформаторов точностью 1.0). Для счетчиков, используемых для технического учета, допускается падение напряжения 1.5% от номинального.
Для систем АИИС КУЭ трансформаторы должны иметь высокий класс точности. Для установки в такие системы используют ТТ класса S 0.5S и 0.2S, позволяя увеличить точность учета при минимальных первичных токах.
Для коммерческого учета нужно выбрать класс точности ТТ не более 0.5. При использовании счетчика точностью 2.0 и для технического учета, допускается применение трансформатора класса 1.0.
Выбор ТТ с завышенной трансформацией допускается, если при максимуме тока нагрузки, ток в трансформаторе не меньше 40% от I ном электросчетчика.
При расчете количества потребленной энергии необходимо учитывать коэффициент преобразования.
Расчет параметров ТТ производится в зависимости от сечения проводника и расчетной мощности.

Пример расчета:

По таблице ниже, согласно получившимся расчетным параметрам выбираем ближайший ТТ:

При заключении договора с энергоснабжающей организацией, в случае когда для производства учета необходима установка трансформаторов тока, для организации узла учета, выдаются технические условия, в которых указано модель узла учета а также тип ТТ, номинал автоматических выключателей место их установки для конкретной организации. В результате самостоятельные расчеты ТТ производить не нужно.

Источник: https://iztorg.ru/raznoe/kak-podobrat-transformatory-toka-dlya-trexfaznogo-schetchika-kak-vybrat-transformator-toka-dlya-schetchika-tablica-i-formuly.html

Правильный выбор трансформатора тока для счетчика

Подключение электрического счетчика через измерительные трансформаторы

В сетях 380В, при организации систем учёта потребляемой мощности больше 60кВт, 100А применяются схемы косвенного подключения трехфазного электросчётчика через трансформаторы тока (сокращённо ТТ), чтобы измерять большую потребляемую мощность с помощью устройств учёта, рассчитанных на меньшую мощность, применяя коэффициент пересчёта показателей прибора.

Пару слов об измерительных трансформаторах

Принцип действия состоит в том, что ток нагрузки фазы, протекая через первичную, последовательно включённую обмотку ТТ, благодаря электромагнитной индукции создаёт ток во вторичной цепи данного трансформатора, в которую включена токовая катушка(обмотка) электрического счётчика.

Схема ТТ — Л1 , Л2 — входные контакты трансформатора, 1- первичная обмотка (стержень) , 2 — магнитопровод , 3 — вторичная обмотка , W1,W2 — витки первичной и вторичной обмотки, И1,И2 — выводы измерительных контактов

Ток вторичной цепи в несколько десятков раз (зависит от коэффициента трансформации) меньше тока нагрузки, протекающего в фазе, заставляет работать счётчик, показатели которого, при снятии параметров потребления, умножаются на данный коэффициент трансформации.

Трансформаторы тока, (их ещё называют измерительными трансформаторами) — предназначаются для преобразования высокого первичного тока нагрузки до удобных и безопасных значений для измерений во вторичной катушке. Рассчитаны она на рабочую частоту 50Гц, номинальный вторичный ток 5 А.

Когда имеют ввиду ТТ с коэффициентом трансформации 100/5, имеют ввиду, что рассчитан он на максимальную нагрузку 100А, измерительный ток 5 А, показания электросчётчика с таким ТТ надо умножать в 100/5 = 20 раз. Такое конструктивное решение избавляет от необходимости изготовления мощных электросчётчиков, чтобы сказалось на их дороговизне, защищает прибор от перегрузок и короткого замыкания (перегоревший ТТ легче заменить чем ставить новый счётчик).

Есть и недостатки такого включения — при малом потреблении измерительный ток может оказаться ниже стартового тока счётчика, то есть он будет стоять. Такой эффект часто наблюдался при включении старых индукционных счётчиков, имеющих значительное собственное потребление. В современных электронных приборах учёта такой недостаток сведён к минимуму.

При включении данных трансформаторов нужно соблюдать полярность. Входные клеммы первичной катушки имеют обозначение Л1 (начало, подключается фаза сети), Л2(выход, подключается к нагрузке). Клеммы измерительной обмотки обозначаются И1, И 2. На схемах И1 (вход) обозначается жирной точкой. Подключение Л1, Л2 осуществляется кабелем, рассчитанным на соответствующие нагрузки.

трансформаторы тока

Вторичные цепи, согласно ПУЭ, выполняются проводом с поперечным сечением не менее 2,5мм². Все соединения ТТ с клеммами счётчика следует выполнять маркированными проводниками с обозначением выводов, желательно различных цветов. Очень часто подключение вторичных цепей измерительных трансформаторов происходит через опломбированный промежуточный клеммник .

Благодаря такому включению возможна «горячая» замена счётчика без снятия напряжения и остановки электропитания потребителей, безопасный технический осмотр и проверка погрешности измерительных устройств, из за чего клеммник называют также испытательной коробкой.

Существует несколько схем подключения измерительных трансформаторов к трёхфазному электросчётчику, пригодному для такого использования. Приборы учёта, которые рассчитаны только на прямое, непосредственное включение в сеть, запрещено включать с ТТ, нужно обязательно изучить паспорт устройства, где указана возможность такого подключения, подходящие трансформаторы, а также рекомендуемая электрическая принципиальная схема, ей и нужно будет следовать при монтаже.

Важно! Не допускается подключение ТТ с разным коэффициентом трансформации на один счётчик.

Подключение

Прежде нужно рассмотреть схему расположений контактов самого счётчика, принцип работы данных устройств учёта одинаков, они имеют схожее расположение контактных клемм, соответственно можно рассмотреть типичную схему такого подключения, контакты счётчика слева направо, для фазы А:

Контактные клеммы эл.счетчика

Контакт питания цепи ТТ (А1) ;
Контакт для цепи напряжения (А);
Выходной контакт подключается на ТТ (А2);

Такая же очерёдность соблюдается для фазы В: 4, 5, 6, и для фазы С: 7, 8, 9.
10 — нейтраль. Внутри счётчика, окончания измерительных обмоток напряжения соединены с нулевым контактом.

Наиболее простой для понимания является схема с тремя ТТ с раздельным подключением вторичных токовых цепей.На зажим Л1 ТТ подаётся фаза А от входного автомата сети. С этого же контакта (для удобства монтажа) подключается клемма №2 катушки напряжения фазы А на счётчике.

Л2, окончание первичной обмотки ТТ является выходом фазы А, подключается к нагрузке в распределительном щите.

И1 начала вторичной обмотки ТТ подключается к контакту №1 начала токовой обмотки электросчётчика фазы А1;И2, окончание вторичной обмотки ТТ подключается к клемме №3 окончания токовой обмотки счётчика фазы А2.

Аналогично, осуществляется подключение ТТ для фаз В, С, как на схеме.

Источник: http://infoelectrik.ru/elektricheskie-schetchiki-i-raspredshhitki/podklyuchenie-elektricheskogo-schetchika-cherez-izmeritelnye-transformatory.html

Подключение трехфазного счетчика через трансформаторы тока

Широко распространённая схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока (ТТ) применяется в электрических сетях напряжением 380 Вольт (мощность более 60 кВт и ток до 100 Ампер). Этот способ принято называть косвенным подключением, которое позволяет измерять большие нагрузочные токи посредством приборов учёта, рассчитанных на малую мощность (структурная схема включения приведена ниже).

Косвенное включение счётчика через ТТ

Как видно из рисунка, этот метод существенно отличается от прямого включения, когда счётный прибор подключается непосредственно в фазные линии.

Воспользовавшись этим способом подсоединения трехфазного электросчетчика, удаётся снизить действующие в измерительных цепях токи до значений, определяемых коэффициентом передачи ТТ. Указанное пояснение позволяет понять, зачем применяется этот прибор (точнее для чего необходимо его включение в измерительную цепь).

Устройство и принцип работы измерительных трансформаторов

Классический трансформатор тока для счетчика представляет собой индуктивный преобразователь особой конструкции, в котором имеется две обмотки с различным количеством витков. Их число во вторичной однофазной катушке обычно меньше, чем в первичной обмотке.

Дополнительная информация. Применение трансформатора тока – один из способов снижения значений рабочих параметров с целью их измерения посредством обычных приборов.

При протекании тока в первичной обмотке ТТ, включенной последовательно в измеряемую линию, за счёт индуктивной связи во второй цепи начинает протекать нагрузочный фазовый ток меньшей величины. В эту же цепь включается токовая катушка бытового или промышленного трехфазного счѐтчика, рассчитанного на снятие текущих показаний расхода электроэнергии.

Токовые характеристики ТТ

Подключение счетчика через трансформаторы тока

Величина тока во вторичной цепи трансформаторного прибора зависит от коэффициента преобразования (Ктр), который может принимать стандартные значения из следующего ряда:

В пределах от 20/5 до 50/5;
В границах от 70/5 до 100/5;
А также в диапазоне от 200/5 до 500/5.

Обратите внимание! В этом списке приведены лишь наиболее употребительные значения Ктр для электросчётчиков (полный перечень приводится на рисунке ниже).

Из приведённой таблицы видно, что если мы выберем определённое значение тока во вторичной цепи (5 Ампер, например), то этот же параметр в первичной цепи трансформатора для счетчика может быть заметно больше (кратность составит от 4-х до 100 раз).

Преимущества и недостатки

Конструкция ТТ обеспечивает возможность безопасного подключения электросчетчика, который в нормальных условиях функционирует на рабочей сетевой частоте 50 Гц и номинальном токе во вторичной обмотке, равном 5-ти Амперам. Выбор значения Ктр = 100/5, например, позволяет рассчитать кратность передачи, обеспечивающей получение в нагрузочной цепи тока в 100 Ампер. В данном случае она соответствует 20-ти.

Подключение трехфазного счетчика

За счёт использования трансформаторных изделий этого класса удалось отказаться от неудобных в изготовлении и громоздких электрических приборов. Помимо этого, возможность подключения счетчика через трансформаторы тока гарантирует их надежную защищённость от КЗ и перегрузок.

Действительно, в аварийных ситуациях чаще всего из строя будет выходить сравнительно дешёвый ТТ, а не подключённый к нему прибор учёта электроэнергии.

К числу недостатков, которые имеют фазные счетчики, следует отнести:

Во-первых, при малом потреблении в линейных цепях измерительный ток во вторичной обмотке иногда не достигает порога срабатывания механизма счетчика, вследствие чего последний не способен функционировать в нормальном режиме;
Во-вторых, при его подключении необходимо обращать внимание на полярность включения трансформаторов тока, что не всегда удобно;
И, наконец, при использовании ТТ потребуется дополнительное место для его установки, а сам прибор нуждается в периодической поверке (совместно с подключённым электросчётчиком).

Обратите внимание! Современные электронные счетчики электроэнергии практически лишены первого недостатка, который в основном касается электромеханических моделей.

Другие проблемные места скорее можно отнести к сложностям включения прибора в трёхфазную цепь, чем к его недостаткам.

Особенности подключения

Как работает и как выбрать трансформатор тока

При более внимательном рассмотрении схемы подключения 3 фазного счетчика через трансформатор обнаруживается, что она предполагает обязательное соблюдение полярности включения обеих обмоток. Перед тем, как подключить его посредством ТТ, важно обратить внимание на следующие детали:

На первичной катушке имеются три пары входных клемм, один из контактов которых предназначен для подсоединения соответствующего фазного провода и обозначается литерой «Л1» (от второго контакта, помечаемого как «Л2» провод идёт непосредственно к 3х фазной нагрузке);

Порядок подключения к клеммам

На катушке измерения также имеются клеммы, обозначаемые как «И1» и «И2», соответственно, к которым в параллель подключается обмотка фазного счётчика;
Сечение подключаемого к клеммам первичной обмотки кабеля выбирается исходя из значения тока в нагрузке;
Во вторичных цепях должен применяться проводник с рабочим сечением не ниже 2,5 мм² (он идёт непосредственно к счетчику).

Дополнительная информация. Специалисты советуют организовывать подключение 3-х фазного ТТ особыми маркированными по цвету проводами, на концах которых нанесено обозначение.

Кроме того, очень часто подсоединение к счётчику вторичной обмотки организуется посредством промежуточного клеммника, на котором ставится специальная пломба.

Отметим также, что наличие дополнительных контактов обеспечивает простоту замены и обслуживания 3-х фазного счётного прибора. При его применении энергию от потребителей во время ремонтных манипуляций можно не отключать.

Схемы подключения трансформаторов

От того, какая схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока используется в данном случае, зависит надёжность работы всей измерительной системы в целом. При выборе той или иной из них необходимо учитывать следующие требования:

Запрещено включать счетчик через трансформаторы тока, если он предназначен для прямого подсоединения в измерительную сеть;
При косвенном включении необходимо исследовать электрическую схему и определиться с подходящей для неё моделью трансформатора (по мощности и току);

Важно! Перед тем, как выбрать трансформатор для каждой конкретной ситуации, прежде всего, следует обратить внимание на его коэффициент преобразования, имеющий отличные значения для разных моделей.

Прежде чем выбрать трансформатор тока для определённой измерительной схемы нужно внимательно изучить порядок расположения контактов, к которым подключается трехфазный счетчик.

Далее будет рассмотрена конкретная схема подключения счетчика в трёхфазную цепь (смотрите рисунок ниже).

Принципиальная схема включения

Поскольку общий принцип функционирования всех электросчетчиков одинаков, то назначение имеющихся на них клемм также схоже. Для фазы «А» оно выглядит следующим образом:

Контакт К1 нужен для того, чтобы подключать к счётчику токовый провод и один конец катушки напряжения трансформатора;
Клемма К2 предназначена для подключения нагрузки к данной фазной линии;
Контакт К3 используется для подсоединения второго конца обмотки напряжения ТТ.

Таким же образом к счётчику подключается вторая фаза «В» (посредством клемм К4, К5 и К6), а также третья – «С» с контактами К7, К8, К9.

ЭТО ИНТЕРЕСНО: Как подключить счетчик через трансформаторы тока

Обратите внимание! Клемма К10 – общая нулевая, относительно её на К1, К4 и К7 счётчика поступают фазные напряжения со следующими тремя обозначениями: «А», «В» и «С».

К недостаткам совмещённой схемы следует отнести большую погрешность измерения потребляемой мощности, а также невозможность выявления пробоя в обмотках трансформатора.

На практике чаще всего применяется более простая схема подключения электросчетчика, согласно которой осуществляется совмещённое подсоединение вторичных токовых цепей. Она функционирует следующим образом:

К токовому контакту счётчика от сетевого автомата подключаются фазные провода. Для упрощения схемы к нему же подсоединяется вторая клемма фазного напряжения;
Фазный ввод катушки выбираем таким образом, чтобы он одновременно являлся выходом первичной обмотки ТТ. В дальнейшем он подсоединяется к нагрузке через распределительные цепи;
Начало вторичной трансформаторной обмотки подсоединяется к первому контакту токовой катушки счетчика (по одной из фаз);
Конец вторичной трансформаторной катушки соединён с концом токовой обмотки подключенного счётного механизма.

Аналогичным образом подключаются все оставшиеся фазы.

Соединение и заземление вторичных обмоток счётчика осуществляется в соответствии с требованиями ПУЭ (они выполняются по схеме «звезда»).

Образование полной звезды

Благодаря такой организации подключения контактов получается семипроводная схема (в отличие от 10-ти контактной). В заключение следует напомнить, что при подключении через ТТ важен грамотный выбор его типа.

Правильно выбрать трансформатор тока, значит, принять в расчет, что максимально допустимое токовое значение во вторичной обмотке не может превышать 40% от номинала, а минимальное – 5%. Все подключаемые к счётчику фазные напряжения должны следовать в определенном порядке, который контролируется посредством специального прибора (фазометра).

Источник: https://amperof.ru/elektroenergia/schetchik/podklyuchenie-trehfaznogo-transformatory-toka.html

Выбор коэффициента трансформации измерительных трансформаторов тока 6-10 кВ

Измерительные трансформаторы тока 6-10 кВ используются в реклоузерах (ПСС), пунктах коммерческого учета (ПКУ), камерах КСО — везде, где требуется учет электроэнергии или контроль тока для защиты линии от перегрузки.

Одним из основных параметров трансформатора тока (ТТ) является коэффициент трансформации, который чаще всего имеет обозначение 10/5, 30/5, 150/5 или аналогичное. Попробуем разобраться, что это означает, и как правильно выбрать коэффициент трансформации трансформатора тока.

Важно! Трансформатор тока по природе является повышающим, поэтому его вторичная обмотка должна быть всегда замкнута накоротко через амперметр или просто перемычкой. Иначе он сгорит или ударит кого-нибудь током.

Зачем нужны трансформаторы тока

Электрики, знакомые с электрооборудованием ~220 В могут заметить, что квартирные счетчики электроэнергии подключаются непосредственно к линии без использования трансформаторов тока. Однако уже в трехфазных сетях трансформаторное подключение встречается чаще, чем прямое включение. В цепях же ПКУ и распределительных устройств 6-10 кВ все измерительные устройства подключаются через трансформаторы тока.

Трансформатор тока предназначен для уменьшения величины измеряемого тока и приведения его к стандартному диапазону. Как правило, ток преобразуется к стандартному значенияю 5 А (реже — 1 А или 10 А).

Еще одним назначением трансформаторов тока является создание гальванической развязки между измеряемой и измерительной цепями.

Как выбрать трансформатор тока

Максимальный рабочий ток первичной обмотки трансформатора определяется мощностью силового трансформатора на понижающей подстанции.

Например, если мощность подстанции 250 кВА, то при номинальном напряжении линии 10 кВ ток не будет превышать 15 А. Значит коэффициент трансформации трансформаторов тока должен быть не менее 3 или, как это часто обозначают, 15/5.

Использование трансформаторов тока меньшего номинала может привести к тому, что ток во вторичной обмотке будет значительно превышать заданное значение 5 А, что может привести к существенному снижению точности измерений или даже выходу из строй счетчика электроэнергии.

Таким образом, минимальное значение коэффициента трансформации ТТ ограничивается номинальным током линии.

А существуют ли ограничения на коэффициент трансформации с другой стороны? Можно ли использовать, например, вместо трансформаторов 15/5 трансформаторы 100/5? Да, такие ограничения существуют.

Если использовать трансформаторы тока с непропорционально большим номиналом, то результатом будет слишком малый ток во вторичной обмотке трансформатора, который счетчик электроэнергии не сможет измерять с необходимой точностью.

Чтобы не производить каждый раз громоздкие математические вычисления, был выработан ряд правил по выбору коэффициента трансформации ТТ. Эти правила зафиксированы в настольной книге каждого энергетика — в «Правилах устройсва электроустановок» (ПУЭ).

Правила устройства электроустановок допускают использование трансформаторов тока с коэффициентом трансформации выше номинального. Однако такие трансформаторы ПУЭ называют «трансформаторами с завышенным коэффициентом трансформации» и ограничивают их использование следующим образом.

1.5.17. Допускается применение трансформаторов тока с завышенным коэффициентом трансформации (по условиям электродинамической и термической стойкости или защиты шин), если при максимальной нагрузке присоединения ток во вторичной обмотке трансформатора тока будет составлять не менее 40 % номинального тока счетчика, а при минимальной рабочей нагрузке — не менее 5 %.

Поскольку упомянутое в ПУЭ понятие минимальной рабочей нагрузки является не очень понятным, то используют и другое правило:

Завышенным по коэффициенту трансформации нужно считается трансформатор тока, у которого при 25% расчетной присоединяемой нагрузке (в нормальном режиме) ток во вторичной обмотке менее 10% номинального тока счетчика.

Таким образом, максимально возможное значение коэффициента трансформации применяемых трансформаторов тока ограничивается чувствительностью счетчиков электроэнергии.

Расчет минимального и максимального значения коэффициента трансформации

Для расчета номинала трансфоррматора тока необходимо знать диапазон рабочих токов в первичной обмотке трансформатора.

Минимальный коэффициент трансформации ТТ рассчитывается, исходя измаксимального рабочего тока в линии. Максимальный рабочий ток можно вычислить, исходя из общей мощности потребителей электроэнергии, находящихся в одной сети.

Но производить эти вычисления нет необходимости, так как все расчеты уже были проделаны ранее при проектировании трансформаторной подстанции.

Как правило, номинал силового трансформатора выбран таким, чтобы регулярная нагрузка не превышала номинальную мощность трансформатора, а кратковременная пиковая нагрузка превышала мощность трансформатора не более, чем на 40%.

Нужно различать полную мощность (измеряется в кВА) и полезную мощность (измеряется в кВт). Полная мощность связана с полезной через коэффициент мощности, характеризующий реактивные потери в сети. Больше информации по теме можно получить на другой странице нашего сайта.

Поделив потребляемую мощность на номинальное напряжение сети и уменьшив полученное значение на корень из 3, получим максимальный рабочий ток. Отношение максимального рабочего тока к номинальному току счетчика электроэнергии и даст искомый минимальный коэффициент трансформации.

Например, для подстанции мощностью 250 кВА при номинальном напряжении сети 10 кВ максимальный рабочий ток составит около 15 А. Поскольку кратковременный максимальный рабочий ток может достигать 20 А, то минимальный номинал трансформатора тока лучше взять с небольшим запасом — 20/5.

Максимальный коэффициент трансфортмации ТТ определим, умножив минимальный коэффициент трансформации на отношение уровеня рабочего тока (в процентах от максимального) к уровеню тока во вторичной обмотке трансформатора (также в процентах от максимального).

Например, минимальный коэффициент трансформации — 15/5, расчетный уровень рабочего тока — 25% от максимального, ток во вторичной обмотке трансформатора — 10% от номинального тока счетчика. Тогда искомый минимальный номинал ТТ — 15/5 * 25/10, то есть 7,5 или в традиционной записи 37,5/5. Но, поскольку ТТ с таким номиналом не выпускаются, то нужно взять ближайшее значение — 30/5.

Требования, предъявляемые нормативными документами к выбору коэффициента трансформации измерительных трансформаторов тока, оставляют очень мало места для маневра, позволяя выбрать трансформатор только из двух-трех близких номналов

Источник: https://tmtrade.ru/vybor-transformatorov-toka

Подключение счетчика через трансформаторы тока

Добрый день, уважаемые читатели сайта «Заметки электрика».

Решил написать подробную статью на тему подключения счетчиков электроэнергии через трансформаторы тока (ТТ) и трансформаторы напряжения (ТН).

В статье про схемы подключения электросчетчиков прямого включения мы познакомились с подключением однофазных и трехфазных электросчетчиков прямого, или его еще называют, непосредственного включения в сеть. В той же статье я упоминал, что существует способ подключения электросчетчиков и через трансформаторы тока и напряжения.

Давайте рассмотрим на примере трехфазных счетчиков самые распространенные схемы.

Счетчики необходимы для учета электроэнергии потребителями в трехпроводных и четырехпроводных сетях переменного тока с частотой 50 (Гц).

Трехфазные счетчики электрической энергии выпускаются на напряжение 3х57,7/100 (В) или 3х230/400 (В).

Подключение счетчиков электрической энергии к вышеперечисленным сетям осуществляется через измерительные трансформаторы тока (ТТ) со вторичным током 5 (А) и трансформаторы напряжения (ТН) со вторичным напряжением 100 (В).

При подключении счетчика необходимо строго следить за полярностью начала и конца обмоток трансформаторов тока, как первичной (Л1 и Л2), так и вторичной (И1 и И2). Также необходимо соблюдать полярность обмоток трансформатора напряжения (подробнее об этом Вы можете почитать в статье про трансформатор напряжения НТМИ-10).

Все схемы подключения электросчетчиков в данной статье относятся, как к индукционным счетчикам, так и к электронным.

О том, как правильно выбрать трансформаторы тока и трансформаторы напряжения я расскажу Вам в следующей статье. Чтобы не пропустить выходы новых статей на сайте — подпишитесь на рассылку новостей.

Итак, приступим.

Схема подключения счетчика к трехфазной трехпроводной или четырехпроводной сети с помощью 3 трансформаторов тока и 3 трансформаторов напряжения

ТН1 — ТН3 — трансформаторы напряжения, ТТ1 — ТТ3 — трансформаторы тока.

Пунктиром на схеме показано соединение, которое может отсутствовать.

Общая точка вторичных обмоток трансформаторов тока и напряжения должна быть заземлена с целью безопасности.

Схема подключения счетчика к трехфазной трехпроводной или четырехпроводной сети с помощью 3 трансформаторов тока

ТТ1 — ТТ3 — трансформаторы тока.

Пунктиром на схеме показано соединение, которое может отсутствовать.

Эта схема подключения счетчика аналогична схеме выше, но без использования трансформаторов напряжения. Примером такого подключения является счетчик ЦЭ6803В 3х220/380 (В), 1-7,5 (А).

Более подробно и наглядно по этой схеме подключения Вы можете узнать из моей статьи про схему подключения трехфазного счетчика ПСЧ-4ТМ.05.04 в четырехпроводную сеть напряжением 380/220 (В) с помощью 3 трансформаторов тока.

Схема подключения счетчика к трехфазной трехпроводной сети с помощью 2 трансформаторов тока

ТТ1 — ТТ2 — трансформаторы тока. Трансформаторы напряжение отсутствуют.

Схема подключения счетчика к трехфазной трехпроводной сети с помощью 2 трансформаторов тока и 3 трансформаторов напряжения

ТН1 — ТН3 — трансформаторы напряжения, ТТ1 — ТТ2 — трансформаторы тока.

Более подробно и наглядно по этой схеме подключения Вы можете узнать из моих следующих статей:

Схема подключения счетчика к трехфазной трехпроводной сети с помощью 2 трансформаторов тока и 2 трансформаторов напряжения

ТН1 — ТН2 — трансформаторы напряжения, ТТ1 — ТТ2 — трансформаторы тока.

Подключение счетчика через трансформаторы тока. Выводы

В завершении статьи о подключении счетчика через трансформаторы тока и напряжения, хочу напомнить Вам, что практически у любого счетчика на крышке от клеммных зажимов изображена схема его подключения с маркировкой и нумерацией выводов. А также имеется паспорт, где все подробно описано.

Однако, лучше все таки заранее знать тип счетчика, место установки, класс напряжения и соответственно схему его подключения.

Электромонтаж токовых цепей и цепей напряжения должен проводиться строго по ПУЭ. Требования ПУЭ к сечению проводов токовых цепей — не меньше 2,5 кв. мм, а цепей напряжения — не меньше 1,5 кв.мм. Все сечения указаны только для медного провода.

Рекомендую Вам при подключении счетчиков электроэнергии обязательно применять цифровую и буквенную маркировку проводов вторичных цепей, чтобы облегчить Вам и Вашим коллегам дальнейшую эксплуатацию и обслуживание.

Источник: http://zametkielectrika.ru/podklyuchenie-schetchika-cherez-transformatory-toka/

Выбор трансформаторов тока и трансформаторов напряжения: формулы, расчет, схемы

Для контроля за режимом работы электроприемников, а также для производства денежного расчета с энергоснабжающей организацией применяются контрольно-измерительные приборы на подстанциях, присоединяемые к цепям высокого напряжения через измерительные трансформаторы тока и напряжения.

Выбор трансформаторов тока

Трансформаторы тока выбираются по номинальному напряжению, номинальному первичному току и проверяются по электродинамической и термической стойкости к токам короткого замыкания. Особенностью выбора трансформаторов тока является выбор по классу точности и проверка на допустимую нагрузку вторичной цепи.

Классы точности трансформаторов тока

Трансформаторы тока для присоединения счетчиков, по которым ведутся денежные расчеты, должны иметь класс точности 0,5.
Для технического учета допускается применение трансформаторов тока класса точности 1;
Для включения указывающих электроизмерительных приборов — не ниже 3;
Для релейной защиты — класса 10(Р).

Чтобы погрешность трансформатора тока не превысила допустимую для данного класса точности, вторичная нагрузка Z2 не должна превышать номинальную нагрузку Z2ном, задаваемую в каталогах.

Индуктивное сопротивление таковых цепей невелико, поэтому принимают Z2р = г2р. Вторичная нагрузка г2 состоит из сопротивления приборов г приб, соединительных проводов гпр и переходного сопротивления контактов гк:

Для определения сопротивления приборов, питающихся от трансформаторов тока, необходимо составить таблицу — перечень электроизмерительных приборов, устанавливаемых в данном присоединении.

Суммарное сопротивление приборов, Ом, рассчитывается посуммарной мощности:

В РУ 6—10 кВ применяются трансформаторы с /2ном = 5А; в РУ 110 — 220 кВ — 1 или 5 А. Сопротивление контактов ГК принимают 0,05 Ом при двухтрех приборах и 0,10 — при большем количестве приборов. Сопротивление проводов рассчитывается по их сечению и длине. Для алюминиевых проводов минимальное сечение — 4 мм2; для медных — 2,5 мм2.

Расчетная длина провода зависит от схемы соединения трансформатора тока и расстояния l от трансформатора до приборов:

при включении трансформаторов тока в неполную звезду;
21 — при включении всех приборов в одну фазу;
l — при включении трансформаторов тока в полную звезду.

При этом длина l может быть принята ориентировочно для РУ 6—10 к В:

при установке приборов в шкафах КРУ / = 4 6 м;
на щите управления /= 3040 м;
для РУ 35 кВ / = 4560 м;
для РУ ПО — 220 кВ/ = 6580 м.

Если при принятом сечении провода вторичное сопротивление цепи трансформаторов тока окажется больше ZHOU для заданного класса точности, то необходимо определить требуемое сечение проводов с учетом допустимого сопротивления вторичной цепи:

где р — удельное сопротивление.

Полученное сечение округляется до большего стандартного сечения контрольных кабелей: 2,5; 4; 6; 10 мм2.

Условия выбора трансформатора тока приведены в табл. 7.5. Дополнительно могут быть заданы: КТН = 1т.тн/УР21ном — кратность тока динамической стойкости трансформатора тока; КТ = /Т//|„ОМ — кратность тока термической стойкости; /i„OM — номинальный ток первичной обмотки трансформатора тока.

Выбора трансформаторов напряжения

Трансформаторы напряжения, предназначенные для питания катушек напряжения измерительных приборов и реле, устанавливают на каждой секции сборных шин. Их выбирают по форме исполнения, конструкции и схеме соединения обмоток, номинальному напряжению, классу точности и вторичной нагрузке.

Условия выбора трансформаторов напряжения

конструкция, схема соединения;
соблюдение условия Uc.ном = U1ном (где Uc.ном— номинальное напряжение сети, к которой присоединяется трансформатор напряжения, кВ;
U1.ном— номинальное напряжение первичной обмотки трансформатора, кВ);
класс точности;
соблюдение условия S2 рас

ЭТО ИНТЕРЕСНО: Как работает стабилизатор напряжения

Источник: https://pue8.ru/vybor-elektrooborudovaniya/86-vybor-transformatorov-toka-i-transformatorov-napryazheniya.html

Строение

В пластиковом корпусе измерительного устройства расположена катушка напряжения 1 с многовитковой обмоткой для подключения в сеть параллельно (на фазный и нулевой провода). Токовая катушка 5 с малым числом витков 4 и с большим сечением соединяется с сетевым проводом последовательно, как амперметр. Она работает по принципу прямого включения, а расчет ее мощности не превышает значения 5А (номинальное значение).

Между металлическими магнитопроводами катушек с зазором установлен диск из дюраля 3, закрепленный в центре с возможностью вращения вокруг оси 2. Выводы первичной и вторичной обмоток катушек соединены с клеммами 6.

При подаче на них напряжения и подключении нагрузки по виткам проходят токи, после чего появляются магнитные потоки в сердечниках, а в диске происходит индуцирование вихревых токов.

В результате их взаимодействия появляется сила, вращающая диск, который связан с механизмом подсчета расхода потребляемой электроэнергии.

Расчет расхода электроэнергии через 3х-фазную сеть можно сделать, установив 3 однофазных счетчика. Целесообразно сделать выбор одного прибора, совместив все в общем корпусе с одним счетным механизмом. При этом на каждую из фаз будет приходиться по паре обмоток напряжения и тока. На любом эл. приборе можно найти схему его прямого включения на закрывающей клеммы крышке (с внутренней стороны).

Трансформатор тока

Подключение трехфазного счетчика

Трехфазный счетчик прямого включения на нагрузку выше 100А сделать затруднительно, поскольку получается слишком большое сечение обмотки.

Чтобы измерить переменный ток большой силы, уменьшив его до значения не выше 5А, используют трансформаторы тока, устанавливая их перед катушками. Выбор вариантов большой, например, одновитковые и многовитковые. В первом случае функцию первичной обмотки выполняет проводник силовой цепи.

Номинальная величина в ней может достигать сотен ампер и выше, а вторичные витки пропускают не более 5А.

Схемы строений трансформаторов тока

Магнитопровод может быть сплошным 1 или разъемным 2. Первичная обмотка может быть стержневого типа 3 или U-образной 4.

Многовитковые трансформаторы выполняются с петлевой 5 и звеньевой 6 обмотками. Выбор необходимого устройства производят по номинальным величинам в первичных и вторичных витках. Трансформатор состоит из металлического сердечника 2, первичной обмотки 3 большого сечения и вторичной 4 с большим количеством витков.

Детальное строение трансформатора тока

К сети он подключается выводами Л1 и Л2, а к счетчику – через клеммник 1. Можно сделать выбор по коэффициенту трансформации, который чаще всего составляет 10/5, 15/5, 20/5, но может быть и больше.

На рисунке представлены схемы прямого включения однофазного счетчика (а) через трансформатор тока (б). Катушки напряжения у них работают одинаково, а различия заключаются только в подключении вторичной обмотки токового трансформатора (ТТ) перед катушкой счетчика.

Схемы включения однофазного счетчика: а) прямого; б) через ТТ.

Таким образом, производится ее гальваническое отделение от эл. сети. Здесь делается расчет, что не перегорят катушки счетчика от большой силы тока, проходящего через первичные витки.

Разобравшись с подключением ТТ и однофазного электросчетчика, становится понятней схема трехфазного прибора.

Подключение трехфазного счетчика через промежуточные ТТ к сети

Здесь катушки напряжения и тока наглядно изображены вместе с сердечниками.

Счетчики подключения через промежуточные ТТ (полукосвенное включение) предназначены для измерения потребляемой мощности более 60 кВт. Можно выбрать три схемы, с помощью которых можно измерить и произвести расчет расхода эл. энергии.

Десятипроводная схема

На рисунке выше изображена схема включения. Ее выбор обеспечивает большую электробезопасность из-за отсутствия связей между измерительными цепями. Но проводов при этом требуется больше, чем в других вариантах.

В таблице указаны номера контактов эл. счетчика и трех ТТ, которые связывает между собой данная схема.

Номера контактов электрического счетчика

НазначениеНомера контактовПодключения к ТТ

Фазные	Нейтраль
A	B	C
Вход токовой обмотки	1	4	7	И1
Вход обмотки напряжения	2	5	8	Л1
Выход токовой обмотки	3	6	9	И2
Выход на нейтраль	10

При использовании ТТ после снятия показаний с эл. приборов следует сделать расчет расхода потребляемой мощности, умножая результат измерений на коэффициент трансформации.

Звезда

Нормативы потребления электроэнергии на человека без счетчика

Семипроводная схема обеспечивает преимущество в экономии проводов.

Соединение токовых катушек в звезду

Контакты 3, 6, 9, 10 объединяются перемычками, после чего подключаются на нейтраль сети. Остальные контакты подключаются следующим образом:

1 — И1(ф. А);
4 — И1(ф. В);
7 — И1 (ф. С);
2 — Л1 (фазный провод А);
5 — Л1 (фазный провод В);
8 — Л1 (фазный провод С).

Контакты Л2 каждого ТТ подключаются на соответствующие фазные провода нагрузки.

Все соединения в схемах выполняются с соблюдением полярности!

Переходная клеммная коробка

Устройство и принцип работы электросчетчика

По сути получается десятипроводная схема, но в разрыв между соединениями прибора и другими элементами ставится клеммная коробка, после чего обеспечивается удобство эксплуатации. Выбрать этот вариант предпочтительней, поскольку можно произвести замену контролирующего прибора без отключения сети.

Испытательная клеммная коробка

Параллельные обмотки напряжения изготавливают до 500В. При больших значениях применяют трансформаторы напряжения. Их вторичные обмотки делают с напряжением 100В, а на первичной – устанавливают предохранители на случай короткого замыкания.

Подключение.

Про подключение трехфазного однотарифного счетчика электроэнергии ЦЭ6803В подробно расскажет это обучающее видео.

Бытовая система учета с сетью электроснабжения обычно связана посредством прямого включения. При высокой мощности потребления (более 60 кВт) токовые катушки трехфазного контролирующего прибора подключаются через токовые трансформаторы. Применяются две основные схемы: десятипроводная и соединение токовых катушек звездой. После измерений делается расчет расхода электроэнергии путем умножения результата показаний на коэффициент трансформации.

Источник: https://elquanta.ru/schetchiki/podklyuchenie-trehfaznogo-schetchika.html

Правильный выбор трансформатора тока по ГОСТу

Задача данной статьи дать начальные знания о том, как выбрать трансформатор тока для цепей учета или релейной защиты, а также родить вопросы, самостоятельное решение которых увеличит ваш инженерный навык.

В ходе подбора ТТ я буду ссылаться на два документа. ГОСТ-7746-2015 поможет в выборе стандартных значений токов, мощностей, напряжений, которые можно принимать для выбора ТТ. Данный ГОСТ действует на все электромеханические трансформаторы тока напряжением от 0,66кВ до 750кВ. Не распространяется стандарт на ТТ нулевой последовательности, лабораторные, суммирующие, блокирующие и насыщающие.

Кроме ГОСТа пригодится и ПУЭ, где обозначены требования к трансформаторам тока в цепях учета, даны рекомендации по выбору.

Выбор номинальных параметров трансформаторов тока

До определения номинальных параметров и их проверки на различные условия, необходимо выбрать тип ТТ, его схему и вариант исполнения. Общими, в любом случае, будут номинальные параметры. Разниться будут некоторые критерии выбора, о которых ниже.

1. Номинальное рабочее напряжение ТТ. Данная величина должна быть больше или равна номинальному напряжению электроустановки, где требуется установить трансформатор тока. Выбирается из стандартного ряда, кВ: 0,66, 3, 6, 10, 15, 20, 24, 27, 35, 110, 150, 220, 330, 750.

2. Далее, перед нами встает вопрос выбора первичного тока ТТ. Величина данного тока должна быть больше значения номинального тока электрооборудования, где монтируется ТТ, но с учетом перегрузочной способности.

Приведем пример из книги. Допустим у статора ТГ ток рабочий 5600А. Но мы не можем взять ТТ на 6000А, так как турбогенератор может работать с перегрузкой в 10%. Значит ток на генераторе будет 5600+560=6160. А это значение мы не замерим через ТТ на 6000А.

Выходит необходимо будет взять следующее значение из ряда токов по ГОСТу. Приведу этот ряд: 1, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 75, 80, 100, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 750, 800, 1000, 1200, 1500, 1600, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 8000, 10000, 12000, 14000, 16000, 18000, 20000, 25000, 28000, 30000, 32000, 35000, 40000. После 6000 идет 8000. Однако, некоторое электрооборудование не допускает работу с перегрузкой. И для него величина тока будет равна номинальному току.

Но на этом выбор первичного тока не заканчивается, так как дальше идет проверка на термическую и электродинамическую стойкость при коротких замыканиях.

2.1 Проверка первичного тока на термическую стойкость производится по формуле:

Данная проверка показывает, что ТТ выдержит определенную величину тока КЗ (IТ) на протяжении определенного промежутка времени (tt), и при этом температура ТТ не превысит допустимых норм. Или говоря короче, тепловое воздействие тока короткого замыкания.

iуд — ударный ток короткого замыкания

kу — ударный коэффициент, равный отношению ударного тока КЗ iуд к амплитуде периодической составляющей. При к.з. в установках выше 1кВ ударный коэффициент равен 1,8; при к.з. в ЭУ до 1кВ и некоторых других случаях — 1,3.

2.2 Проверка первичного тока на электродинамическую стойкость:

В данной проверке мы исследуем процесс, когда от большого тока короткого замыкания происходит динамический удар, который может вывести из строя ТТ.

Для большей наглядности сведем данные для проверки первичного тока ТТ в небольшую табличку.

3. Третьим пунктом у нас будет проверка трансформатора тока по мощности вторичной нагрузки. Здесь важно, чтобы выполнялось условие Sном>=Sнагр. То есть номинальная вторичная мощность ТТ должна быть больше расчетной вторичной нагрузки.

Вторичная нагрузка представляет собой сумму сопротивлений включенных последовательно приборов, реле, проводов и контактов умноженную на квадрат тока вторичной обмотки ТТ (5, 2 или 1А, в зависимости от типа).

Величину данного сопротивления можно определить теоретически, или же, если установка действующая, замерить сопротивление методом вольтметра-амперметра, или имеющимся омметром.

Сопротивление приборов (амперметров, вольтметров), реле (РТ-40 или современных), счетчиков можно выцепить из паспортов, которые поставляются с новым оборудованием, или же в интернете на сайте завода. Если в паспорте указано не сопротивление, а мощность, то на помощь придет известный факт — полное сопротивление реле равно потребляемой мощности деленной на квадрат тока, при котором задана мощность.

Схемы включения ТТ и формулы определения сопротивления по вторичке при различных видах КЗ

Не всегда приборы подключены последовательно и это может вызвать трудности при определении величины вторичной нагрузки. Ниже на рисунке приведены варианты подключения нескольких трансформаторов тока и значение Zнагр при разных видах коротких замыканий (1ф, 2ф, 3ф — однофазное, двухфазное, трехфазное).

В таблице выше:

zр — сопротивление реле

rпер — переходное сопротивление контактов

rпр — сопротивление проводов определяется как длина отнесенная на произведение удельной проводимости и сечения провода. Удельная проводимость меди — 57, алюминия — 34,5.

Кроме вышеописанных существуют дополнительные требования для ТТ РЗА и цепей учета — проверка на соблюдение ПУЭ и ГОСТа.

Выбор ТТ для релейной защиты

Трансформаторы тока для цепей релейной защиты исполняются с классами точности 5Р и 10Р. Должно выполняться требование, что погрешность ТТ (токовая или полная) не должна превышать 10%.

Для отдельных видов защит эти десять процентов должны обеспечиваться вплоть до максимальных токов короткого замыкания. В отдельных случаях погрешность может быть больше 10% и специальными мероприятиями необходимо обеспечить правильное срабатывание защит.

Подробнее в ПУЭ вашего региона и справочниках. Эта тема имеет множество нюансов и уточнений. Требования ГОСТа приведены в таблице:

Хоть это и не самые высокие классы точности для нормальных режимов, но они и не должны быть такими, потому что РЗА работает в аварийных ситуациях, и задача релейки определить эту аварию (снижение напряжения, увеличение или уменьшение тока, частоты) и предотвратить — а для этого необходимо уметь измерить значение вне рабочего диапазона.

Выбор трансформаторов тока для цепей учета

К цепям учета подключаются трансформаторы тока класса не выше 0,5(S). Это обеспечивает бОльшую точность измерений. Однако, при возмущениях и авариях осциллограммы с цепей счетчиков могут показывать некорректные графики токов, напряжений (честное слово). Но это не страшно, так как эти аварии длятся недолго. Опаснее, если не соблюсти класс точности в цепях коммерческого учета, тогда за год набежит такая финансовая погрешность, что “мама не горюй”.

ТТ для учета могут иметь завышенные коэффициенты трансформации, но есть уточнение: при максимальной загрузке присоединения, вторичный ток трансформатора тока должен быть не менее 40% от максимального тока счетчика, а при минимальной — не менее 5%. Это требование п.1.5.17 ПУЭ7 допускается при завышенном коэффициенте трансформации. И уже на этом этапе можно запутаться, посчитав это требование как обязательное при проверке.

По требованиям же ГОСТ значение вторичной нагрузки для классов точности до единицы включительно должно находиться в диапазоне 25-100% от номинального значения.

Диапазоны по первичному и вторичному токам для разных классов точности должны соответствовать данным таблицы ниже:

Исходя из вышеописанного можно составить таблицу для выбора коэффициента ТТ по мощности. Однако, если с вторичкой требования почти везде 25-100, то по первичке проверка может быть от 1% первичного тока до пяти, плюс проверка погрешностей. Поэтому тут одной таблицей сыт не будешь.

Таблица предварительного выбора трансформатора тока по мощности и току

Пройдемся по столбцам: первый столбец это возможная полная мощность нагрузки в кВА (от 5 до 1000). Затем идут три столбца значений токов, соответствующих этим мощностям для трех классов напряжений — 0,4; 6,3; 10,5. И последние три столбца — это разброс возможных коэффициентов трансформаторов тока. Данные коэффициенты проверены по следующим условиям:

при 100%-ой нагрузке вторичный ток меньше 5А (ток счетчика) и больше 40% от 5А
при 25%-ой нагрузке вторичный ток больше 5% от 5А

Я рекомендую, если Вы расчетчик или студент, сделать свою табличку. А если Вы попали сюда случайно, то за Вас эти расчеты должны делать такие как мы — инженеры, электрики =)

К сведению тех, кто варится в теме. В последнее время заводы-изготовители предлагают следующую услугу: вы рассчитываете необходимые вам параметра тт, а они по этим параметрам создают модель и производят.

Это выгодно, когда при выборе приходится варьировать коэффициент трансформации, длину проводов, что приводит и к удорожанию схемы и увеличению погрешностей.

Некоторые изготовители даже пишут, что не сильно и дороже выходит, чем просто серийное производство, но выигрыш очевиден. Интересно, может кто сталкивался с подобным на практике.

Вот так выглядят основные моменты выбора трансформаторов тока. После выбора и монтажа, перед включением, наступает самый ответственный момент, а именно пусковые испытания и измерения.

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/kak-vybrat-transformator-toka.php