Выбор измерительных трансформаторов тока — основные характеристики. Как выбрать трансформатор тока.

Каждый тип соединения для различных целей оптимизирует работу измерительных систем, измерительных систем для электроустановок и позволяет оптимально настроить параметры измерения электрической энергии в цепях новых или существующих распределительных устройств до и выше 1000 вольт.

Как выбрать трансформаторы тока для счетчика

Трансформаторы тока 6-10 кВ используются в цепях реклоузера (RCC), узлах учета (MSS), камерах КСО — везде, где требуется измерение мощности или контроль тока для защиты линии от перегрузки.

Одним из наиболее важных параметров трансформаторов тока (ТТ) является коэффициент трансформации, который обычно указывается как 10/5, 30/5, 150/5 или аналогичный. Давайте попробуем понять, что это значит и как выбрать правильное соотношение КТ.

Важно: Поскольку трансформатор тока является повышающим трансформатором, его вторичная обмотка всегда должна быть короткозамкнутой с помощью измерителя тока или простого моста. Несоблюдение этого требования может привести к ожогам или поражению электрическим током.

Зачем нужны трансформаторы тока

Электрики, знакомые с приборами на 220 В ~Электрики, работающие с напряжением 220 вольт, могут обнаружить, что плоские измерители тока подключаются непосредственно к линии без использования трансформаторов тока. Но уже в трехфазных сетях подключение трансформаторов встречается чаще, чем прямое подключение. С другой стороны, все счетчики в цепях выключателей 6-10 кВ и устройств управления подключены через трансформаторы тока.

Трансформатор тока служит для уменьшения величины измеряемого тока и приведения его в стандартный диапазон. Обычно ток преобразуется в стандартное значение 5 A (реже 1 A или 10 A).

Другая цель трансформаторов тока — обеспечить гальваническую развязку между измерительной и счетной цепями.

Пример выбора трансформатора тока для установки расчетных счетчиков

Для отходящей линии, питающей трансформатор TM-2500/6, следует выбрать трансформаторы тока. Расчетный ток в нормальном режиме работы составляет 240,8 А, в аварийной ситуации, когда трансформатор перегружен на 1,2, ток составляет 289 А.

Выбираем трансформатор с коэффициентом трансформации 300/5. 1.

Рассчитайте первичный ток при нагрузке 25%. 2:

2. рассчитайте вторичный ток при нагрузке 25%:

Как видно, трансформаторы тока выбраны правильно, поскольку условие выполнено:

I2 > 10%*Iн.счетчика, т. е. 1 > 0,5.

Я рекомендую использовать таблицы II.4 — II.5 при выборе трансформаторов тока для счетчиков заряда.

Таблица II.5 Технические данные трансформаторов тока

Таблица II.4 Выбор трансформаторов тока

В связи с необходимостью подключения трансформаторов тока для питания измерительных приборов и реле, требующих различных классов точности, высоковольтные трансформаторы тока изготавливаются с двумя вторичными обмотками.

1. руководство по расчету электрических сетей. И. Ф. Шаповалов. 1974.

Общие требования

Подключения счетчиков через трансформаторы можно разделить на две группы: полупрямые и непрямые.

Точная идентификация оборудования в той части цепи, к которой должны быть подключены трансформаторы серии, является одним из важнейших критериев их выбора.

Номинальный ток

Номинальный ток или номинальный ток (прежнее обозначение) — это первичный и вторичный номинальный ток (первичный номинальный ток, вторичный номинальный ток), указанный на заводской табличке, на который рассчитан трансформатор. За исключением классов 0,2 S и 0,5 S, номинальные токи составляют 10 — 12,5 — 15 — 20 — 25 — 30 — 40 — 50 — 60 — 75 A, а цифры получены путем умножения этих значений на 10.

Номинальные токи вторичной обмотки составляют 1 и 5 А, предпочтительно 5 А.

Номинальные токи для категорий 0,2 S и 0,5 S составляют от 25 A до 50 A до 100 A, а число, полученное путем умножения этих значений на кратное 10, при этом вторичный ток составляет (только) 5 A.

Правильный выбор номинального тока первичной обмотки очень важен для точности измерений. Рекомендуется устанавливать коэффициент как можно ближе к измеренному/определенному току (In).

Пример.

Номинальный ток может быть определен на основе следующих предположений:

• Номинальный ток измерительного трансформатора, умноженный на 1,1 (трансформатор с наиболее близкой характеристикой трансформатора).
• Предохранитель (значение предохранителя = значение трансформатора) измеряемой части установки (низковольтный главный распределительный щит, распределительные щиты).
• Фактический номинальный ток, умноженный на 1,2 (этот метод следует использовать, если фактический ток значительно ниже номинального тока трансформатора или предохранителя).

Использование негабаритных трансформаторов нежелательно, так как точность измерения может быть значительно снижена для относительно небольших токов (по отношению к номинальному току первичной обмотки).

Расчетная мощность трансформаторов тока

Номинальная мощность трансформатора тока зависит от нагрузки на стороне счетчика и квадрата вторичного номинального тока и измеряется в ВА. Нормализованные значения составляют 2,5 — 5 — 10 — 15 — 30 ВА. В зависимости от области применения могут быть выбраны значения более 30 ВА. Номинальная мощность характеризует способность трансформатора проводить вторичный ток через нагрузку в пределах допустимого диапазона.

При выборе соответствующей номинальной мощности необходимо учитывать следующие параметры: Потребляемая мощность измерительных приборов (для последовательного подключения. ), длина кабеля, сечение кабеля. Чем больше длина кабеля и меньше его сечение, тем больше потери в линии, т.е. номинальная мощность трансформатора должна иметь соответствующее значение.

Номинальная мощность потребителей должна быть близка к номинальной мощности трансформатора. Очень низкая мощность потребителя (низкая нагрузка) увеличивает кратность тока нагрузки, поэтому измерительные устройства могут быть недостаточно защищены от короткого замыкания. Очень высокая мощность потребителя (высокая нагрузка) отрицательно влияет на точность.

Часто трансформаторы тока уже присутствуют в системе и могут быть использованы при установке нового счетчика. Необходимо учитывать номинальную мощность трансформатора: Достаточно ли этого для дополнительных метров?

Классы точности

Достаточно ли трансформаторов тока для дополнительных счетчиков? Стандартные классы точности: 0,1, 0,2, 0,5, 1, 3, 5, 0,1 S, 0,2 S, 0,5 S. Код класса соответствует текущей кривой погрешности и угловой погрешности.

Классы точности трансформаторов тока зависят от измеряемой величины. Если трансформаторы тока работают с малым током по отношению к номинальному току, точность измерения значительно снижается. В таблице ниже приведены пределы погрешности по отношению к номинальным значениям тока:

Для комбинированных измерительных приборов рекомендуется использовать трансформаторы тока того же класса точности. Трансформаторы тока с более низким классом точности снижают точность измерения всей системы трансформатор тока + измерительное устройство, которая в данном случае определяется классом точности трансформатора тока. Однако технически возможно использовать трансформаторы тока с более низкой точностью измерения, чем у измерительного прибора.

Кривая погрешности трансформатора тока

Этот параметр является последним номинальным параметром, который необходимо учитывать для правильного выбора трансформаторов тока для измерительных приборов, релейных систем и блоков управления в распределительных цепях.

Классификация

Помимо описанных выше функциональных направлений, трансформаторы обычно классифицируются по наиболее важным характеристикам, знание которых необходимо для правильного выбора в различных энергосистемах.

Принято классифицировать трансформаторы серии по следующим критериям:

По роду установки

Категория амперметров делится на несколько вариантов с общим или специальным использованием:

• Переносные — специальные трансформаторы, используемые для контрольных измерений или испытаний в передвижных электротехнических лабораториях,
• Накладные трансформаторы — специальные трансформаторы для высоковольтных установок, устанавливаемые над вводами цепей сетевых трансформаторов,

• Встроенные приборные трансформаторы — специальные приборные трансформаторы, используемые в различных электрических приборах и машинах для преобразования величин внутренней цепи прибора,
• В помещении — электрооборудование общего назначения, используемое в высоковольтных распределительных системах или низковольтных цепях (400 В),
• наружные — трансформаторы общего назначения, используемые в открытых цепях высокого напряжения (выше 1000 В).

Точная идентификация оборудования в той части цепи, к которой должны быть подключены трансформаторы серии, является одним из важнейших критериев их выбора.

По способу установки

В зависимости от категории установки трансформаторы серии в энергосистеме делятся на различные типы корпусов:

• Транзитные — они играют роль транзитного буфера через определенное препятствие в системе электроустановки. В них выводы первичной обмотки всегда расположены сверху, а остальные — снизу,
• Опорный — все первичные обмотки конструктивно закреплены с одной стороны. Они всегда устанавливаются на ровное основание.

Правильное определение типа установки счетчика CT предотвращает ошибки при дальнейшем проектировании новой энергосистемы или ремонте уже установленной системы.

По типу изоляции

Группы инверторных счетчиков различаются по составу изоляционного материала их обмоток и корпусов, которые делятся на несколько основных групп:

• Твердая — вид сухой изоляции в виде фарфора, бакелита и подобных материалов,
• Вязкая — изоляция, полученная путем заливки различных соединений.
• Смешанный — использование бумаги и нефтяных элементов в качестве изоляционного материала,
• Газовый — первичная катушка изолирована от вторичной катушки воздушным зазором.

Изоляционный материал устройства выбирается в зависимости от типа электроустановки, в которой оно используется. Он также зависит от номинального напряжения места установки, климатических условий, в которых используется выключатель, и других факторов.

По количеству ступеней трансформации

В этой классификации трансформаторы делятся на два основных типа:

• Одноступенчатые — эти устройства имеют первичную и вторичную обмотки в устройстве, неизменный коэффициент трансформации,
• Многоступенчатый — электромагнитное каскадное устройство, устройство которого либо позволяет изменять число витков первичной или вторичной обмотки, либо содержит несколько вторичных обмоток с различным числом витков. Такая конструкция позволяет использовать различные коэффициенты трансформации в одном устройстве,

Как выбрать

Выбор трансформаторов тока (ТТ) зависит не только от знания их классификации в общих чертах, но и требует правильной оценки многих других показателей трансформатора. В электротехнике эти значения обычно называют номиналами.

Номинальные параметры

Правильный выбор ТТ заключается в выборе его номиналов и проведении испытаний, результаты которых являются основополагающими при определении требуемой марки трансформатора.

Наиболее важными рейтингами КТ являются:

Рабочее напряжение

Значение рабочего напряжения — т.е. значение рабочего напряжения распределительной сети, в которой должен быть выбран конкретный ТТ, должно быть меньше или равно номинальному напряжению ТТ. Для эффективного выбора существует стандартный диапазон значений номинального рабочего напряжения, выраженного в киловольтах: 0,66, 3, 6, 10, 15, 20, 24, 27, 35, 110, 150, 220, 330, 750.

Первичный ток ТТ

Второй основной параметр выбора счетчика аналогичен выбору рабочего напряжения: стандарты тока ТТ, приведенные в таблицах, сравниваются со значением рабочего тока той части цепи или всей электрической системы, в которой будет установлен ТТ.

Однако необходимо учитывать дополнительный критерий: В сети с активными нагрузками и общими потребителями номинальные значения выбираются без коррекции тока, но для электрооборудования генераторов, двигателей или других активных/реактивных потребителей при выборе тока первичного трансформатора тока необходимо учитывать поправку в 10%. Это связано с пусковыми токами при включении соответствующего оборудования.

Стандартные значения, по которым выбирается первичный ток трансформатора, приведены в специальной таблице, единицы измерения — амперы: 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.

Если выбор первичного тока находится между значениями по умолчанию с запасом в 10%, то берется большее из двух значений.

Однако, чтобы убедиться, что трансформатор выбран правильно, необходимо провести два дополнительных обязательных испытания трансформатора:

Испытание на термическую стойкость

Термическая стойкость гарантирует, что выбранный трансформатор тока выдержит тепловой удар и останется в нормальном рабочем состоянии без повреждений в случае аварийного короткого замыкания (КЗ), когда через него в течение определенного времени протекает ток КЗ. Существует специальный тип для контроля теплового сопротивления модулей инверторов до и выше 1000 В.

Если выбранный трансформатор не соответствует рассчитанным значениям теплового сопротивления, следует рассмотреть возможность выбора другой модели трансформатора, чтобы избежать проблем в энергосистеме при последующей эксплуатации.

Электродинамическое сопротивление

Этот эмпирический расчет проверяет выбранный трансформатор на динамическое воздействие тока короткого замыкания в аварийной цепи. Электромагнитное устройство должно быть способно выдерживать это воздействие в течение определенного времени и оставаться в рабочем состоянии.

Схемы включения

Существуют три основные схемы питания релейных устройств, обмоток общего или коммерческого учета и трансформаторов тока:

• «Полная звезда»,
• «частичная звезда»,
• «дельта-соединение».

Каждый тип соединения для различных целей оптимизирует работу измерительных систем, измерительных систем для электроустановок и позволяет оптимально настроить параметры измерения электрической энергии в цепях новых или существующих распределительных устройств до и выше 1000 вольт.

Конструкция определяется типом счетчика. Для моделей до 18 кВ подходит однофазное или трехфазное устройство. При напряжении более 18 кВ используется однофазный трансформатор.

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

Для контроля работы потребителей электроэнергии и оплаты показаний счетчиков в энергокомпанию счетчики используются на подстанциях, подключенных к высоковольтным линиям через трансформаторы тока и напряжения.

Трансформаторы тока выбираются по номинальному напряжению и номинальному первичному току и проверяются на электродинамическую и термическую стойкость к току короткого замыкания. Особенностью выбора трансформаторов тока является выбор в соответствии с классом точности и испытанием на допустимую нагрузку вторичной цепи.

Классы точности трансформаторов тока

• Трансформаторы тока для подключения кассовых аппаратов должны соответствовать классу точности 0,5.
• Для технических расчетов допускается использование трансформаторов тока класса точности 1,
• Для подключения индикаторных счетчиков электроэнергии — не ниже класса 3,
• Для релейной защиты — класс точности 10(P).

Для того чтобы погрешность трансформатора тока не превышала допустимую погрешность для данного класса точности, вторичная нагрузка Z2 не должна превышать номинальную нагрузку Z2nom, указанную в каталогах.

Индуктивное сопротивление таких цепей мало, поэтому получаем Z2p = g2p. Вторичная нагрузка r2 складывается из сопротивления устройств, соединительных кабелей и контактного сопротивления rc:

Для определения сопротивления приборов, питающихся от трансформаторов тока, необходимо составить таблицу — список токоизмерительных приборов, установленных на данном фидере.

Общее сопротивление устройств, Ом, вычисляется из общей мощности:

В распределительных устройствах 6-10 кВ используются трансформаторы с /2ном = 5 А; в распределительных устройствах 110-220 кВ — 1 или 5 А. Сопротивление контактов ГК принимается 0,05 Ом в двух-трех приборах и 0,10 — в большем количестве приборов. Сопротивление кабелей рассчитывается в зависимости от их сечения и длины. Для алюминиевых проводов минимальное сечение составляет 4 мм2; для медных проводов минимальное сечение составляет 2,5 мм2.

Расчетная длина кабеля зависит от схемы подключения трансформатора тока и расстояния l от трансформатора до блоков:

• с трансформаторами тока в неполной звезде,
• 21 — со всеми блоками в одной фазе
• l — для соединения трансформаторов тока в полную звезду.

Длину l можно рассматривать как ориентировочное значение для 6-10 кВ:

• при установке устройств в распределительные шкафы / = 4 … 6 m,
• в панели / = 30 … 40 м,
• для РУ-35 кВ / = 45…60 м,
• для РУ 220 кВ / = 65…80 м.

Выбора трансформаторов напряжения

Трансформаторы напряжения устанавливаются на каждом участке линий электропередачи для подачи напряжения на катушки измерительных приборов и реле. Они выбираются на основе дизайна, конструкции и схемы подключения обмоток, номинального напряжения, класса точности и вторичной нагрузки.

Условия выбора трансформаторов напряжения

• Дизайн, схема подключения,
• Соблюдение условия Uc.ном = U1ном (где Uc.ном — номинальное напряжение сети, к которой подключен трансформатор напряжения, кВ,
• U1.ном — номинальное напряжение первичной обмотки трансформатора, кВ),
• класс точности,
• соблюдение условия S2 ras
• S2 ном; номинальная мощность вторичной цепи трансформатора напряжения, обеспечивающая его работу в заданном классе точности, В*А).

В случае однофазных трансформаторов, соединенных звездой, общая мощность всех трех фаз принимается за U, в то время как в случае частично открытых трансформаторов в конфигурации треугольника мощность одного трансформатора удваивается. Если при выбранном классе точности (вторичная) нагрузка превышает номинальную мощность, часть оборудования должна быть подключена к дополнительно установленному трансформатору напряжения. Вторичная нагрузка трансформатора напряжения — это мощность устройств и реле, подключенных к трансформатору напряжения.

Для упрощения расчета номинальную нагрузку можно оставить неразделенной на фазы, т.е.

При определении вторичной нагрузки сопротивление соединительных кабелей не учитывается, поскольку оно невелико. Однако ПУЭ требует оценки потери напряжения, которая не должна превышать 0,5% в линиях от трансформаторов до счетчиков и 3% в линиях до счетчиков распределительных устройств. Поперечное сечение проводника, выбранное с учетом его механической прочности, обычно отвечает требованиям по потере напряжения.

Выбор типа трансформатора напряжения зависит от предполагаемого использования. Если расчетные счетчики питаются через HT, рекомендуется использовать два однофазных трансформатора типа NOM или NOL, соединенных в конфигурации открытого треугольника для напряжения 6, 10, 35 кВ.

Два однофазных трансформатора напряжения мощнее трехфазного трансформатора напряжения и имеют примерно одинаковую стоимость при напряжении 6 и 10 кВ. Если в сетях 6-10 кВ также требуется контроль изоляции, то при недостаточной производительности NTMI устанавливаются трехобмоточные трехфазные трансформаторы напряжения с пятью плечами серии NTMI или группа из трех однофазных трансформаторов серии ZNOM или ZNOUT.

При использовании трех однофазных трансформаторов, соединенных звездой, нулевая точка высоковольтной обмотки трансформатора должна быть заземлена, чтобы устройства контроля изоляции работали правильно.

При напряжении 110 кВ и выше необходимо использовать каскадные трансформаторы NKF.

Надежность измерительных трансформаторов напряжения в сетях с изолированной нейтралью

Электрические сети 6-35 кВ в Украине и странах СНГ являются сетями с изолированной нейтралью. Эти сети обычно должны иметь реактор или балансировку нейтрали резистором при определенных токах замыкания на землю (для Un=35 кВ — 10 A, Un=10 кВ — 20 A, Un=6 кВ — 30 A).

Основное преимущество сетей с изолированной нейтралью заключается в том, что они позволяют подавать электроэнергию на нагрузки в течение длительного периода времени без необходимости их отключения, даже если в сети есть «земля». Однако одним из основных недостатков является риск ферросинхронных операций (с небольшими токами замыкания на землю от 0,5 до 3,5 А), которые вызывают сбои в электромагнитных трансформаторах напряжения (ТН).

Как показывает опыт эксплуатации и исследования, проведенные учеными «Львовской политехники», процессы феррозатухания (FRP) возникают в таких сетях при возникновении и прорыве «земли» в сети (срабатывание разрядников, контакт с ответвлениями, обрыв кабеля ЛЭП, выпадение росы на изоляторах, особенно на загрязненных изоляторах, определенные переключения, приводящие к изменению пропускной способности сети и т.д. и т.п.).

В большинстве случаев эти FRF возникают на частотах 17 и 25 Гц и сопровождаются сверхтоками, протекающими через первичную обмотку трансформатора напряжения, которые на порядок превышают допустимые для трансформатора напряжения токи, вызывая перегорание первичных обмоток в течение нескольких минут. В процессе эксплуатации случается, что первоначально два-три раза (после замены) перегорает высоковольтный предохранитель 35 кВ, рассчитанный на номинальный ток 2 А (при котором допустимый ток первичной обмотки трансформатора напряжения не превышает 60 мА), что приводит к разрушению трансформатора напряжения. Таким образом, через обмотку трансформатора тока продолжают протекать большие токи, превышающие допустимые, что постепенно приводит к разрушению изоляции и повреждению трансформатора тока из-за перегрева внутренних слоев.

Судя по публикациям в российских журналах, в настоящее время ведется большая работа по защите ТН от повреждений в сетях.

Однако каждый из предложенных методов имеет свои недостатки и не способен полностью решить проблему защиты ВЦ от воздействия PDE. Более того, невозможно обнаружить возникновение PDE в сегменте сети с VT.

Наиболее эффективным методом подавления (а главное, определения времени и длительности) ФПР является разработанное на кафедре электрических сетей «Львовской политехники» устройство подавления резонанса (УПР) типа ПЗФ-5 (рис. 1, 2).

При возникновении феррорезонанса в проводах обмоток трехфазного трансформатора напряжения «разомкнутого треугольника» (или группы из трех однофазных трансформаторов напряжения) возникает напряжение смещения 3U0 ? 100 В с субгармонической частотой (обычно 20-25 Гц).

После появления напряжения с субгармонической частотой блок PZF-5 подключает резистор 5-6 Ω к клеммам открытой треугольной обмотки, один раз на интервал времени, установленный для очистки FPD, и с определенной временной задержкой. Подключенный резистор обеспечивает прерывание (гашение) феррорезонансных колебаний в течение t 0,3 с, что исключает возможность теплового повреждения высоковольтных обмоток ТН феррорезонансными процессами.

Судя по публикациям в российских журналах, в настоящее время ведется большая работа по защите ТН от повреждений в сетях.

Устройство ТТ

Трансформатор тока

Трансформаторы преобразуют измеряемую величину из более высокого значения в более низкое или наоборот. Они работают за счет электромагнитной индукции. В основе устройства лежит магнитопровод, состоящий из прямоугольного стального каркаса, к которому прикреплены катушки изолированного провода — обмотки. Входная катушка подключена к источнику и является лишь простой обмоткой для трансформатора тока. В зависимости от модели трансформатора первичная обмотка может занимать его место:

• Обмотка сердечника,
• неподвижная планка с соединительным винтом, проходящим через корпус,
• ступенчатое или прямоугольное отверстие, через которое проходит стержень и фиксируется на месте во время монтажа,
• Круглое окно под жилой кабеля для бесконтактных выключателей (бытовых реле со встроенным трансформатором).

Строительство КТ

Разница между трансформаторами счетчиков и силовыми трансформаторами заключается в том, что ток вторичной обмотки остается постоянным независимо от сопротивления нагрузки — изменяется напряжение. Трансформатор, подключенный к сети, не должен иметь разомкнутой цепи на вторичной обмотке. Он всегда должен быть замкнут накоротко с помощью счетчика, а если счетчика нет, то с помощью короткозамыкателей. Когда генерируемый ток исчезает, напряжение достигает значения в несколько киловольт. Перенапряжение вызывает повреждение оборудования (особенно полупроводников), повреждение изоляции, пожары, короткие замыкания и травмы. В целях безопасности необходимо, чтобы каждая обмотка была заземлена в одной точке.

Подключение счетчика через трансформаторы тока

Трансформаторы тока (далее — ТТ) — это устройства, преобразующие (уменьшающие) ток до значений, при которых возможна нормальная работа счетчика.

Проще говоря, они используются в щитах учета для измерения потребления крупных потребителей, когда прямое или немедленное включение счетчика недопустимо из-за больших токов в измерительной цепи, так как это может сжечь токовую катушку и вывести счетчик из строя.

Конструкция этих устройств состоит из магнитной цепи с двумя обмотками — первичной и вторичной. Первичная обмотка (W1) подключается последовательно к измеряемой цепи, а вторичная обмотка (W2) подключается к токовой катушке измерительного прибора.

Первичная обмотка имеет большее сечение и меньшее количество витков, чем вторичная обмотка, и часто выполняется в виде шины. Снижение тока (коэффициент трансформации) — это отношение W1 к W2 (100/5, 200/5, 300/5, 500/5 и т.д.).

Помимо преобразования измеряемого тока в допустимое измеренное значение, в трансформаторе тока происходит разделение измерительной и первичной цепей из-за отсутствия соединения между W1 и W2.

Выбор номинальных параметров трансформаторов тока

Прежде чем определить номинальные параметры и проверить их при различных условиях, необходимо выбрать тип трансформатора тока, его схему и конструкцию. Номинальные параметры одинаковы в каждом случае. Существуют некоторые критерии отбора, которые различаются следующим образом.

1. номинальное рабочее напряжение трансформатора тока.

. Это значение должно быть больше или равно номинальному напряжению системы, в которой будет установлен трансформатор тока. Оно должно быть выбрано из стандартного диапазона, кВ: 0,66, 3, 6, 10, 15, 20, 24, 27, 35, 110, 150, 220, 330, 750.

2.

. Значение этого тока должно быть выше номинального тока электроприбора, в котором установлен АТ, но с учетом перегрузочной способности.

Если выбор производится на проектируемой панели, то значения сопротивления берутся из паспорта установленного там оборудования, если объект уже находится в эксплуатации, то значения сопротивления определяются путем измерения сопротивления омметрами или другими известными методами.

Расчет трансформатора тока по мощности

Трансформатор тока поставляется с 3 жилами, но модели с классом точности 0,5S, где одна жила подводится к одной фазе, могут быть подключены к одножильному кабелю. Расчет производится до установки устройства.

Пример расчета на 10 кВ

Модели на 10 кВ подходят для коммерческого измерения мощности. Расчеты можно производить с помощью электронного приложения — калькулятора. После ввода данных в поля и нажатия кнопки «Расчет» на экране появится необходимая информация.

Если у вас нет программы, вы можете рассчитать параметры устройства самостоятельно. Вы должны преобразовать трехсекундный ток термического сопротивления в односекундный ток. Для этого используется формула I3c=I1c/1.732.

Сложность использования этого устройства заключается в минимальном токе — около 10 А.

Трансформаторы тока, установленные на заводе или в жилом доме, не могут быть рассчитаны самостоятельно. Вам следует обратиться в энергоснабжающую компанию для получения спецификации с указанием модели измерительного прибора и типа устройства, а также номинала выключателя. Поэтому вам не придется выполнять расчеты самостоятельно.

В системе полупрямого подключения счетчик подключается к сети только через трансформаторы тока (ТТ). Эта система обычно используется для средних и крупных предприятий, которые питаются от сети 0,4 кВ и имеют подключенную нагрузку более 100 ампер.

Примеры расчета

В качестве примера выбора трансформаторов тока рассмотрим расчетный тест для правильного выбора трансформатора тока для счетчика электроэнергии в распределительной системе с номинальной мощностью 150 А при минимальной нагрузке 15 А.

Проводится испытание T-0,66 200/5 с коэффициентом трансформации 40.

Вторичный ток при номинальной нагрузке: 150/40 = 3,75 A,

Минимальный вторичный ток при номинальной нагрузке: (5 * 40)/100 = 2A,

Определенный вторичный ток испытуемого трансформатора больше значения минимального тока, что означает, что первое требование испытания выполнено,

Рассчитаем минимальный ток вторичной обмотки при минимальной нагрузке: 15/40 = 0,38А;

Рассчитайте минимальный ток вторичной обмотки при минимальной нагрузке: 5*5/100 = 0,25А?

0,38А> 0,25 А — это еще одна точка в пределах требуемых правил соответствия для выбранного трансформатора тока,

Рассчитайте значение тока при ¼ нагрузки: 150*25/100 = 37,5А?

Рассчитайте значение вторичного тока при ¼ нагрузки: 37,5/40 = 0,94А,

Найдите минимальный ток вторичной обмотки при ¼ нагрузки: 5*10/100 = 0,5А?

Сравнив оба значения токов вторичной обмотки, видим, что и здесь расчетное значение в норме: 0,94А> 0,5А;

Вывод: трансформатор тока Т-0,66 200/5 для измерения тока выбран правильно и соответствует всем предписанным значениям «ПУЭ».

Пример выбора трансформатора тока для установки расчетных счетчиков

Для отходящей линии, питающей трансформатор TM-2500/6, следует выбрать трансформаторы тока. Расчетный ток в нормальном режиме работы составляет 240,8 А, в аварийной ситуации, когда трансформатор перегружен на 1,2, ток составляет 289 А.

Выбираем трансформатор с коэффициентом трансформации 300/5. 1.

Рассчитайте первичный ток при нагрузке 25%. 2:

2. рассчитайте вторичный ток при нагрузке 25%:

Как видно, трансформаторы тока выбраны правильно, поскольку условие выполнено:

I2 > 10%*Iн.счетчика, т. е. 1 > 0,5.

Я рекомендую использовать таблицы II.4 — II.5 при выборе трансформаторов тока для счетчиков заряда.

Таблица II.5 Технические данные трансформаторов тока

Таблица II.4 Выбор трансформаторов тока

В связи с необходимостью подключения трансформаторов тока для питания измерительных приборов и реле, требующих различных классов точности, высоковольтные трансформаторы тока изготавливаются с двумя вторичными обмотками.

1. руководство по расчету электрических сетей. И. Ф. Шаповалов. 1974.

Советы и рекомендации по выбору

Основной рекомендацией по выбору трансформаторов тока является тщательное и полное использование всех параметров и критериев выбора трансформаторов тока в соответствии с классификацией и номиналом оборудования, не принимая ни один из них легкомысленно.

При выборе трансформаторов тока, в зависимости от назначения, необходимо соблюдать все правила и ГОСТы, действующие на момент выбора.

Если для расчета номиналов трансформаторов серии используются автоматические программы, не лишним будет перепроверить полученные значения с помощью различных аналогичных служб для подтверждения точности полученных данных.