ЗАЧЕМ ТРАНСФОРМАТОРУ ВЫСОКИЙ КЛАСС ТОЧНОСТИ? Класс точности обмоток трансформатора тока
ТРЕБОВАНИЯ К ТОЧНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА, ПИТАЮЩИХ РЗ
Трансформаторы тока, питающие РЗ, должны работать с определенной точностью в пределах значений токов КЗ, на которые РЗ должна реагировать. Эти токи, как правило, превышают номинальные токи ТТ I1 ном,и, следовательно, точная работа ТТ должна обеспечиваться при первичных токах I1 > I1 ном.
На основании опыта эксплуатации и теоретического анализа принято, что для обеспечения правильной работы большинства устройств РЗ погрешность в значении вторичного тока ТТ не должна превышать 10%, а по углу δ 7° [25].
Эти требования обеспечиваются, если полная погрешность ТТ ε ≤ 10%, или, иначе говоря, если ток намагничивания не превосходит 10% тока I1. Исходными величинами для оценки погрешности являются наибольший расчетный ток I1 расч max, при котором для рассматриваемой защиты требуется точная работа ТТ, и сопротивление нагрузки Zн. Нагрузка состоит из сопротивлений реле ZP = RP + jXP,соединительных проводов Rпи переходных контактов Rп.к, которые для упрощения суммируются арифметически: Zн = ZP + Rп+ Rп.к.
Предельные значения I1 max и соответствующие им допустимые Zн из условия 10%-ной погрешности должны давать заводы, изготавливающие ТТ. Предельные значения I1 max обычно даются в виде кратности этого тока по отношению к номинальному первичному току ТТ: К1 тах = I1 max/ I1 ном.
Кроме РЗ ТТ питают измерительные приборы. Точность работы ТТ, питающих измерительные приборы, характеризуется классом точности, а РЗ – предельной кратностью первичного тока I10 = I1 max/ I1 ном и допустимой нагрузкой Zн.доп, при которых гарантируется, что полная погрешность ТТ е не превысит 10%. Погрешности класса точности устанавливают, исходя из условий точной работы измерительных приборов в диапазоне токов нормальных режимов, а погрешность при предельной кратности тока К10и нагрузке Zн.доп в соответствии с требованиями, предъявляемыми РЗ.
Классы точности. Для промышленных установок изготавливаются ТТ классов точности 0,5; 1; 3; 5; 10 и Р. Каждый класс точности характеризуется определенной погрешностью по току ΔI и углу δ, установленной ГОСТ 7746-68. Эти погрешности приведены в табл.3.1, они обеспечиваются только при первичных токах в пределах от 0,1 до 1,2 номинального, т.е. в диапазоне токов нагрузки, контролируемых измерительными приборами.
Для РЗ изготавливаются ТТ класса 10Р с ε ≤ 10% при токе номинальной предельной кратности (К10)и ТТ 5Р повышенной точности с гарантированной погрешностью ε = 5% при тех же кратностях первичного тока.
Трансформаторы тока класса Р предназначены для РЗ, и поэтому их погрешности при номинальных токах не нормируются. Работа ТТ с погрешностью, соответствующей классу, обеспечивается при нагрузке вторичной обмотки, не выходящей за пределы номинальной.
Номинальной нагрузкой ТТ называется максимальная нагрузка, при которой погрешность ТТ равна значению, установленному для данного класса (табл.3.1). Номинальную нагрузку принято выражать в виде полной мощности Sном, В • А, при номинальном вторичном токе 5 или 1 А и cos φ = 0,8, или в виде сопротивления нагрузки Zн.ном, Ом, при котором мощность ТТ равна номинальной Sн.ном. Номинальная мощность Shom =U2I2ном, при этом напряжение U2 = I2номZном. Тогда
(3.10)
В зависимости от конструкции и класса точности ТТ значение номинальной нагрузки находится в пределах от 2,5 до 100 В • А. При токе I1 > 1,2 IномТТ погрешности ТТ выходят за пределы, установленные для данного класса. Следует отметить, что класс точности не может служить основанием для выбора ТТ, питающих РЗ, так как предусматриваемые им погрешности имеют место при номинальных токах, в диапазоне которых РЗ не работает. Для РЗ, исходя из указанных выше требований к погрешностям ТТ, заводы, изготавливающие ТТ, должны согласно ГОСТ 7746-68 давать в своих информационных материалах кривые предельной кратности К10для ТТ класса Р. Эти кривые представляют собой зависимость предельной максимальной кратности первичного тока К10=I1max/IномТТ от сопротивления нагрузки Zн с cos φ. = 0,8, при которых полная погрешность ε = 10%. Характер подобной зависимости приведен на рис.3.5, а. Пользуясь такой кривой, можно, задаваясь определенным значением Zн, определять допустимую кратность первичного тока К10, при которой ε (Iнам) не превосходит 10% найденного К10, или, задаваясь значением К10, определять допустимое значение Zн, при котором ε ≤ 10%.
При предельной кратности К10 и нагрузке Zн, соответствующей любой точке кривой К10 = f(Zн), ТТ работают на перегибе характеристики намагничивания в точке H (рис.3.4 и 3.6), т.е. вблизи начала насыщения магнитопровода. Соответствующий этой точке ток Iнаc и является указанным выше предельным максимальным током.
На рис.3.5, б приведена характеристика предельной кратности ТТ типа ТФЗМ 110 OБ-IV-5-88 вторичной обмотки класса точности 10Р для разных К10[27].
Аналогичные характеристики заводы, производящие ТТ, представляют и для других классов обмоток. Эти характеристики при необходимости могут использоваться для оценки нагрузки на ТТ и значений токов, при которых погрешность ТТ не превышает 10%.
Похожие статьи:
poznayka.org
трансформаторы тока / Статьи и обзоры / Элек.ру
Опубликовано: 16 июня 2011 г. в 09:57, 26388
Реализуемая в Российской Федерации политика энергосбережения, а также растущая стоимость электрической энергии требуют все большей и большей эффективности ее учета. С этой целью создаются автоматизированные системы учета электроэнергии, в штат предприятий принимаются специалисты для их обслуживания. Для создания и эксплуатации таких систем требуются не только дополнительные капиталовложения, но и решения для ряда технических задач, одна из которых будет рассмотрена в этой статье.
Низшим уровнем в иерархии автоматизированных систем учета является уровень информационно-измерительного комплекса (ИИК). Он включает в себя измерительные трансформаторы, счетчики электрической энергии, вторичные цепи измерительных трансформаторов. Очень важным на этапе построения ИИК является минимизация его погрешности, которая в большей мере зависит от правильного выбора измерительных трансформаторов тока (ТТ) и напряжения (ТН). Проблемы выбора ТН — отдельная тема, которая не затрагивается этим материалом. Стоит лишь отметить, что в отличие от ТТ их погрешности не зависят от изменяющейся нагрузки в контролируемой цепи. С ТТ все значительно сложнее.
Часто проектировщики и эксплуатирующие организации недостаточно серьезно относятся к выбору ТТ для учета. Выбирается ТТ с наилучшим классом точности, не заостряя внимания на других его параметрах. Так поступают будучи уверенными, что использование ТТ с наилучшим классом точности — уже экономия средств. Причиной этого является или неумение правильно выбрать ТТ, или желание сэкономить: устанавливаются трансформаторы тока имеющиеся в наличии, или выбираются ТТ, имеющие меньшую стоимость и более простые в установке, несмотря на ограниченность их метрологических характеристик. Результатом являются значительные финансовые потери, появляющиеся вследствие отсутствия точного учета.
Требования к применяемым в нашей стране трансформаторам тока регулирует ГОСТ 7746-2001 (1). В числе прочих характеристик этим стандартом задан ряд первичных токов и значения вторичных токов (1 и 5 А), с которыми ТТ могут быть изготовлены. Также регламентируются диапазоны измерений первичного тока, при которых должен быть сохранен класс точности: от 5-120% для классов точности 0,5 и 0,2, от 1-120% для классов 0,5S и 0,2S. Таким образом, классы точности с литерой «S» отличаются от прочих увеличенным диапазоном измерений в область минимальных значений (с 5% до 1%). Кроме того, существует требование ПУЭ (п.1.5.17) (2), согласно которому требуется выбирать коэффициент трансформации так, чтобы ток в максимальном режиме загрузки присоединения составлял не менее 40% тока счетчика, а в минимальном — не менее 5%. А ток счетчика, как правило, равняется вторичному току ТТ, поэтому приведенное выше требование можно смело отнести к обмотке учета измерительного трансформатора. Стоит отметить, что требование к минимальному режиму идет вразрез с ГОСТ 7746, т.к. делает нецелесообразным применение ТТ классов точности с литерой «S». Что касается требования 40% в максимальном режиме то оно, вероятно, основано на стремлении минимизировать погрешности ТТ классов без «S» (см. рис. 1), в то время как для классов 0,2S и 0,5S целесообразнее было бы применять критерий «20%», в связи с ростом погрешностей при уменьшении первичного тока ниже этой величины (см. рис.2).
Рис. 1. Токовая и угловая погрешности ТТ классов точности 0,2; 0,5; 1
Рис. 2. Токовая и угловая погрешности ТТ классов точности 0,2S; 0,5S
Итак, при выборе коэффициента трансформации ТТ необходимо «убить двух зайцев»: не только «вписаться» в указанный ГОСТ 7746-2001 диапазон, но и соблюсти требование ПУЭ.
Кроме того, фактическая нагрузка присоединения может быть значительно (в десятки и сотни раз) ниже его номинального тока, как часто случается в сетях распределительных компаний — сети были построены с учетом перспективы развития, которое так и не произошло. В таких случаях нужно обеспечить легитимный учет в области фактических нагрузок и предусмотреть возможность работы присоединения в режиме максимальной пропускной способности, чтобы в случае увеличения объемов транзита электрической энергии не пришлось менять ТТ. Использовать ТТ с завышенным коэффициентом экономически неэффективно, докажем это на конкретном примере. В расчет возьмем только токовую погрешность трансформатора тока, не принимая во внимание его угловую погрешность, а также погрешности других элементов измерительного комплекса — трансформаторов напряжения и счетчика. Имеем трансформатор тока класса точности 0,2S и коэффициентом трансформации обмотки учета 600/5. Используемая мощность силового трансформатора при напряжении 110 кВ равняется 10000 кВА, cos φ равен 0,8. Фактический ток в первичной цепи равен 52,5 А, т.е. 8,75% от номинального первичного тока. При заданной нагрузке токовая погрешность составит примерно 0,31% (см. рис.2), количество неучтенной электрической энергии в год — 217 248 кВ*ч. Принимая стоимость одного киловатт-часа равной 1 руб., получаем неучтенной электроэнергии на сумму 217 248 рублей. При погрешности 0,2 эта сумма составила бы 140 160 рублей, т.е. в полтора раза или на 77 088 рублей меньше. В масштабах распределительных сетевых компаний такое количество неучтенной электроэнергии с каждого силового трансформатора может вылиться в кругленькую сумму. А если загрузка по первичной стороне трансформаторов тока будет еще меньше — цифры будут значительно внушительней, см. табл. 1. Приведенная таблица применима для любого уровня напряжений — необходимо умножить используемую мощность на удельную величину, результатом будет являться годовое количество неучтенной электроэнергии в год, при заданной погрешности ТТ.
Таблица 1. Удельное количество неучтенной электрической энергии в год, в зависимости от погрешностей трансформатора тока классом точности 0,2S.
Первичный ток,% номинального значения Погрешности ТТ класса 0,2S,% Удельное количество неучтенной э/э,кВт*ч в год
1
±0,75
52,56
5
±0,35
24,528
20
±0,2
14,016
100
120
Задача обеспечения легитимного учета при малых и номинальных нагрузках присоединений решаема. Отечественной и зарубежной промышленностью производятся трансформаторы тока с расширенным диапазоном измерений — от 0,2 до 200% от номинального тока. Погрешности этого диапазона регламентируются международным стандартом IEС 60044-1 (3)). В частности, для первичных токов свыше 120% номинального тока, погрешности приравнены к значениям, достигаемым при 120% номинала. Зачастую такого диапазона измерений производителям удается достичь применением материалов с высокой магнитной проницаемостью — для изготовления сердечников используются нанокристаллические (аморфные) сплавы, но иногда и применения таких сплавов не требуется. Но существует проблема документального обеспечения улучшенных характеристик: производители при утверждении типа ТТ как средства измерения декларируют испытания на соответствие ГОСТ 7746, т.е. от 1 до 120%. Таким образом, расширенный диапазон номинального тока не подтверждается ничем, кроме заверений заводов-изготовителей. Поэтому, при применении таких ТТ следует убедиться, что расширенный диапазон измерений указан в описании типа и эксплуатационной документации. Следует еще раз отметить, что ГОСТ 7746-2001 не регламентирует погрешностей ТТ при токе свыше 120% номинального. О необходимости внесения в него изменений в части диапазонов первичных токов, расширения значений других параметров передовыми специалистами говорится уже несколько лет (4) и предлагается ввести новые классы точности, однако ГОСТ 7746-2001 до настоящего времени применяется в неизменном виде.
Отдельно необходимо рассмотреть вопрос замены существующих ТТ. К выше обозначенной проблеме выбора коэффициента трансформации обмотки АИИС КУЭ прибавляется проблема сохранения коэффициентов трансформации других обмоток — к ним подключены существующие измерительные приборы, устройства противоаварийной автоматики, телемеханики и релейной защиты. Это, как правило, значительные по величине коэффициенты, определяемые максимальной пропускной способностью присоединений. Таким образом, требуются трансформаторы тока с различными коэффициентами трансформации обмоток АИИС КУЭ, измерений и РЗА. Необходимая кратность Ктт этих обмоток может составлять два, три и более. Такие трансформаторы производятся для уровней напряжений от 6 кВ и выше, но их ассортимент достаточно ограничен — чаще всего это ТТ с кратностью Ктт обмоток измерений и РЗА к Ктт обмотки учета равной двум. Это направление производителями освоено недостаточно, возможно ввиду традиционного подхода проектировщиков к выбору ТТ, хотя выгода при использовании таких ТТ налицо. Производству ТТ с разными коэффициентами обмоток мешают проблемы, связанные с конструкцией ТТ: в связи с тем, что число первичных витков для всех обмоток одинаково, необходимый коэффициент каждой из обмоток достигается варьированием количества ее вторичных витков, как следствие размеры вторичных обмоток увеличиваются и встает вопрос размещения их в габаритах корпуса трансформатора а также достижения требуемой термической и динамической стойкости. К примеру, для трансформаторов тока напряжением 35 кВ и выше изготовление ТТ с различными коэффициентами трансформации возможно при количестве ампервитков измерительной обмотки, большем или равном 1200 (в редких случаях от 600 ампервитков). Даже при наличии таких конструктивных сложностей, производителям удается изготавливать трансформаторы с кратными коэффициентами в широком диапазоне — от 50 до 3000 А. Сегодня предлагается в связи с появлением таких ТТ заменить термин «номинальный ток ТТ» на «номинальный первичный ток вторичной обмотки» (4).
Кроме ТТ с расширенным диапазоном, и кратными коэффициентами трансформации, существуют ТТ с возможностью увеличения коэффициентов трансформации всех обмоток единовременно в два раза, путем изменения количества витков первичной обмотки. У ТТ с такой возможностью существует два первичных вывода, один из которых замыкает первичную обмотку на два витка, другой — на один. Когда замкнуты два витка, коэффициент трансформации понижен, при замыкании на один виток коэффициент трансформации увеличивается в два раза, в соответствии с известной формулой
A1W1= A2W2.
Производятся и ТТ, у которых коэффициенты трансформации обмоток изменяются по вторичной стороне, используя различное количество ампервитков вторичной обмотки — так называемые ТТ с отпайками.
В настоящее время такие ТТ изготавливаются на напряжения от 10 кВ и выше, как с литой, так с масляной и элегазовой изоляцией.
Рис. 3. Отдельно стоящий трансформатор тока
Вторичные обмотки существующих ТТ очень часто перегружены. Значение мощности вторичной нагрузки может составлять 150, а то и 200-300% номинальной мощности, а разгрузка ТТ прокладкой новых вторичных цепей кабелем большего сечения не всегда решает задачу. Эта проблема актуальнее всего для обмоток измерений, так как требуется их значительная точность. Поэтому наряду с вышеописанными параметрами ТТ должны иметь достаточно большую номинальную мощность вторичных обмоток, а также возможность изготовления с несколькими измерительными обмотками — тогда мощность нагрузки, которую можно подключить к ТТ, увеличивается кратно количеству измерительных обмоток. Общее число измерительных и релейных обмоток тоже ограничивается конструктивными особенностями отдельных видов ТТ и составляет от 1 до 6, в зависимости от уровня напряжения. С ростом уровня напряжения, увеличиваются габаритные размеры трансформатора — тем больше обмоток можно разместить внутри ТТ.
Также при замене ТТ необходимо учитывать, что коэффициент безопасности приборов должен быть как можно ниже, во избежание выхода из строя оборудования вторичных цепей при возникновении токов короткого замыкания. Это означает, что ток во вторичной цепи должен перестать расти раньше (сердечник должен насытиться), чем будут повреждены установленные во вторичных цепях приборы. Следует отметить, что несмотря на то, что зачастую производители ТТ декларируют возможность работы в классе точности даже при нулевой вторичной нагрузке, догрузка трансформаторов тока требуется, именно исходя из достижения требуемого коэффициента безопасности. Опытным путем доказано, что при уменьшении вторичной нагрузки ТТ его коэффициент безопасности увеличивается в несколько раз (5). Поэтому невозможно понять, на сколько же необходимо догрузить обмотку измерений ТТ для достижения требуемого коэффициента безопасности приборов. В связи с этим необходимо, чтобы изготовители ТТ на каждый производимый тип ТТ приводили кривую зависимости коэффициента безопасности от вторичной нагрузки, это требование тоже должно быть внесено в ГОСТ 7746-2001. Сейчас можно рекомендовать догружать ТТ как минимум до нижнего предела загрузки, регулируемого ГОСТ 7746-2001.
Рис.4. Трансформатор тока,устанавливаемый на ввод силового оборудования (встраиваемый ТТ).
Номинальная предельная кратность обмоток, в свою очередь, должна быть выше кратности тока короткого замыкания и не ниже кратности существующего ТТ, для обеспечения нормальной работы существующих релейных защит. Не стоит забывать и о проверке на термическую и динамическую стойкость трансформаторов тока напряжением свыше 1 кВ, выполняемую по ГОСТ Р 52736-2007 (7) — трансформатор не должен выйти из строя при коротких замыканиях в электроустановке.
Какие же ТТ наиболее функциональны? Все зависит от задачи, которая решается при выборе измерительных трансформаторов. Если необходима организация как цепей учета, так и измерения, релейных защит, автоматики и пр. — целесообразно применять отдельно стоящие ТТ (рис.3), так как их функционал гораздо более обширен, чем, например, у ТТ, устанавливаемых на ввод силового оборудования (встраиваемых) (рис.4). В частности, для уровня напряжения 110 кВ последние ограничены классами точности — для отечественных ТТ класс 0,2S достигается только при использовании трансформатора с номинальным первичным током от 600 А, при вторичном токе 5 А. Кроме того, если сравнить отдельно стоящий ТТ с встраиваемым по мощностям вторичных обмоток — встраиваемый также уступает. Поэтому, выгодно применять отдельно стоящие ТТ решении комплексных задач по организации одновременно вторичных цепей учета, измерений и РЗА, а также при новом строительстве объектов, при установке ТТ только для организации учета и при условии наличия больших токов в первичной цепи — целесообразно применение встраиваемых ТТ.
Конечно, большую роль играет стоимость трансформаторов и их монтажа. Здесь однозначно лидирующими являются встраиваемые ТТ наружной установки. Они дешевле в изготовлении, при монтаже не требуют установки отдельных опорных конструкций, а также обслуживания в период эксплуатации, так как имеют литую изоляцию. Но стоит еще раз обратить внимание на ограниченность их применения и недостаточный функционал, по сравнению с отдельно стоящими ТТ.
Выводы
При выборе ТТ необходимо учитывать соотношение номинального первичного тока обмотки учета и фактической нагрузки. Использование ТТ с большими номинальными первичными токами при значении фактических нагрузок присоединений менее 20% от номинального первичного тока ТТ экономически нецелесообразно и приводит к тому, что часть транзита электрической энергии не учитывается, это может повлечь финансовые потери.
Производимые промышленностью измерительные трансформаторы могут обеспечить точный учет и в области минимальных нагрузок присоединений, и при максимальной пропускной способности линии, используя расширенный диапазон измерений от 1 до 200%, при условии документального подтверждения работы ТТ в классе точности в этом диапазоне.
При замене существующих ТТ доступны ТТ с различными Ктт обмоток или ТТ с отпайками — таким образом будет обеспечиваться достаточная точность учета и сохранение существующих коэффициентов трансформации обмоток измерений и РЗА. Также можно использовать ТТ с изменяемым количеством первичных витков. При этом необходимо помнить, что при переключении изменяется Ктт всех обмоток одновременно.
Номинальная мощность обмоток изготавливаемых в настоящее время трансформаторов тока достигает 50-60 ВА — этого, как правило, достаточно для работы в допустимых классах точности. Также возможно производство ТТ с увеличенным количеством обмоток измерений и/или РЗА.
Необходимо выбирать ТТ с как можно более низким коэффициентом безопасности приборов. Не нужно забывать о догрузке вторичных обмоток — с уменьшением их загруженности увеличивается коэффициент безопасности. Кроме того, необходимо, чтобы производители ТТ декларировали для каждого типа зависимость коэффициента безопасности приборов от вторичной нагрузки.
При замене ТТ необходимо следить за тем, чтобы номинальная предельная кратность обмоток РЗА была не менее кратности существующих ТТ и выше кратности токов КЗ. Также необходимо осуществлять проверку на термическую и динамическую стойкость.
Отдельно стоящие ТТ значительно функциональнее встраиваемых, поэтому их использование целесообразно при реконструкции распределительных устройств и новом строительстве. При установке ТТ только для учета и соблюдении условия наличия значительных токов в первичной цепи — возможно применение встраиваемых ТТ.
Класс точности - важнейшая характеристика трансформатора
Трансформатор тока является первым звеном в цепи информационно-измерительной системы, включающей в себя устройства для приема, обработки и передачи данных, программное обеспечение и счетчики электроэнергии. Однако точность всего этого оборудования не будет иметь смысла при низкой точности трансформатора тока. Поэтому класс точности трансформаторов за последние несколько лет приобрел особое значение. «Класс точности» - это одна из важнейших характеристик трансформатора, которая обозначает, что его погрешность измерений не превышает значений, определенных нормативными документами. А погрешность, в свою очередь, зависит от множества факторов.
Читать статью полностью (pdf)
www.cztt.ru
ЗАЧЕМ ТРАНСФОРМАТОРУ ВЫСОКИЙ КЛАСС ТОЧНОСТИ?
Трансформатор тока является первым звеном в цепи информационно-измерительной системы, включающей в себя устройства для приема, обработки и передачи данных, программное обеспечение и счетчики электроэнергии. Однако точность всего этого оборудования не будет иметь смысла при низкой точности трансформатора тока. Поэтому класс точности трансформаторов за последние несколько лет приобрел особое значение. «Класс точности» - это одна из важнейших характеристик трансформатора, которая обозначает, что его погрешность измерений не превышает значений, определенных нормативными документами. А погрешность, в свою очередь, зависит от множества факторов.
ЗАЧЕМ ТРАНСФОРМАТОРУ ВЫСОКИЙ КЛАСС ТОЧНОСТИ?
Современные разработки позволяют из готавливать трансформаторы тока на 6-1 ОкВ с количеством обмоток до четырех. При этом комбинации классов точности обмоток могут быть самыми различными и удовлетворять любым запросам служб эксплуатации. Са мыми простыми и популярными варианта ми являются 0,5/ЮР и 0,5 S /10 P , в послед нее время пользуются спросом комбинации 0,5 S /0,5/10 P и 0,2 S /0,5/10 R но встречаются и более специальные сочетания, как например 0,2 S /0,5/5 P /10 P .
Класс точности каждой обмотки выбирает ся, в первую очередь, исходя из ее назначения. Все обмотки испытываются индивидуально, и для каждой из них предусмотрена своя про грамма испытаний. Так, обмотки, предназна ченные для коммерческого учета электроэнер гии классовточности 0,5 S ,0,2 S -проверяются по пяти точкам в диапазоне от 1 % до 120% от номинального тока. Обмотки для измерений классов 0,5, 0,2 и редко используемого класса 1 испытываются на соответствие ГОСТ по четырем точкам - от 5% до 120%. И, наконец, обмотки, предназначенные для защиты (ЮР и 5Р) всего по трем точкам - 50%, 100% и 120% номинального тока. Такие обмотки должны со ответствовать классу точности «3».
Детально требования к классам точности трансформаторов тока определены в ГОСТ 7746-2001, который является государствен ным стандартом не только в Российской Фе дерации, но и в республиках СНГ. Кроме того, данный стандарт соответствует требованиям международного стандарта МЭК 44-1:1996. Другими словами, класс точности - это поня тие универсальное и международное, и требо вания к классам точности аналогичны во всех странах, поддерживающих стандарты МЭК. Исключение составляют страны, где не поль зуются метрической системой, как, например, США. Там принят другой ряд классов точности, который выглядит как: 0,3; 0,6; 1,2; 2,4.
Погрешность трансформатора тока во многом определяется его конструкцией, то есть такими параметрами, как геометрические размеры и форма магнитопровода, количество витков и сечение провода обмотки. Кроме того, одним из наиболее важных факторов, влияющих на погрешность трансформатора, является материал магнитопровода.
Свойство магнитных материалов таково, что при малых первичных токах (1%-5% от номинального) погрешность обмотки макси мальная. Поэтому основная проблема для конструкторов, проектирующих трансформа торы тока - это добиться соответствия классу точности именно в этом диапазоне.
В настоящее время при изготовлении обмоток, предназначенных для коммерческого учета, используется не электротехническая сталь, а нанокристаллические (аморфные) сплавы, обладающие высокой магнитной про ницаемостью. Именно это свойство позволяет добиться высокой точности трансформатора при малых первичных токах и получать классы точности 0.5 S и 0.2 S .
Зависимость погрешности трансформато ра от первичного тока нелинейна, поскольку напрямую зависит от характеристики намагничивания магнитопровода, которая для маг нитных электротехнических материалов также нелинейна. Поэтому требования к классам точности представляют собой некий диапазон, в который должны укладываться погрешности трансформатора. Чем выше класс точности, тем уже диапазон. Разница же между класса ми 0,5 и 0.5 S (или 0,2 и 0.2 S ) состоит в том, что погрешность обмотки класса 0,5 не нормируется ниже 5% номинального тока. Именно при таких токах происходит недоучет электроэнергии, который можно сократить в несколько раз, применяя трансформаторы классов точности 0.5 S и 0.2 S .
Ужесточение требований к учету электро энергии значительно сказалось на рынке измерительных трансформаторов тока и даже отразилось на конструкции большинства мо делей. Более того, потребность в автомати зации и разделении цепей учета и измерения вызвала появление новых разработок, основ ными принципами которых стали малые габариты, увеличенное число обмоток, защита информации, технологичность, надежность, многовариантность характеристик.
До сих пор на многих узлах учета стоят трансформаторы тока типов ТВК-10, ТВЛМ-10, ТПЛ-10 и множество им подобных. Это трансформаторы, конструкции которых разрабаты вались в 50-60-х годах прошлого века, когда не было и речи о коммерческом учете. Маг нитопроводы этих трансформаторов производились методом шихтовки и не позволяли получить класс точности выше «0,5». Кроме того, они даже не были защищены корпусом, так что с годами их качество только ухудшилось. Сейчас такие трансформаторы едва ли входят в класс точности «1», но и точность - далеко не единственное требование, которо му они не соответствуют. Отсутствие возмож ности пломбировки, недостаточные нагрузки, выработанный ресурс надежности - все это вынуждает службы эксплуатации искать за мену устаревшим трансформаторам.
К счастью, возможности по замене сейчас практически не ограничены. На сегодняшний день выпускаются современные трансформаторы, способные заменить практически любой трансформатор старой конструкции. Новые модели ТОЛ-10-1М, ТПОЛ-10М, ТПЛ-10М, ТЛШ-10, призванные заменить своих предшественников ТОЛ-10, ТПФ-10, ТПЛ-10, ТПШЛ-10, сочетают в себе передовые разработки и отвечают всем из ложенным выше принципам.
На данный момент в России и соседних республиках существует шесть предприятий, изготавливающих трансформаторы тока с ли той изоляцией. Большинство из этих предпри ятий использует купленные технологии или работает по лицензии европейских произво дителей.
Использование новых материалов суще ственно расширило возможности модерниза ции, а повышенный спрос на новые модели, в свою очередь, значительно повлиял на рост производства аморфных сплавов.
Кроме повышенных классов точности, аморфные сплавы дают возможность повы сить номинальную нагрузку обмоток, обеспе чивают лучшую защиту приборов, подключен ных к трансформатору, а также не подвержены эффекту старения, то есть их характеристики не ухудшаются со временем.
Именно таким образом получаются наи более точные и качественные изделия, гаран тирующие надежную работу и высокую точ ность систем АИИС КУЭ.
www.megadomoz.ru
ГОСТ 18685-73 Трансформаторы тока и напряжения. Термины и определения
1. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 04.05.73 N 1120
2. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
3. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
4. Ограничение срока действия снято (ИУС 11-79)
5. ПЕРЕИЗДАНИЕНастоящий стандарт устанавливает применяемые в науке, технике и производстве термины и определения основных понятий в области видов, параметров, характеристик и элементов трансформаторов тока и напряжения.Стандарт не распространяется на трансформаторы постоянного тока.Термины, установленные настоящим стандартом, обязательны для применения в документации всех видов, учебниках, учебных пособиях, технической и справочной литературе.Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин. Применение терминов - синонимов стандартизованного термина запрещается. Недопустимые к применению термины-синонимы приведены в стандарте в качестве справочных и обозначены пометой "Ндп".В стандарте приведен алфавитный указатель содержащихся в нем терминов.Стандартизованные термины набраны полужирным шрифтом, их краткая форма - светлым, а недопустимые синонимы - курсивом.
Термин
Определение
ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ
1. Трансформатор
По ГОСТ 16110
2. Трансформатор тока (напряжения)
Трансформатор, в котором при нормальных условиях применения вторичный ток (вторичное напряжение) практически пропорционален (пропорционально) первичному току (первичному напряжению) и при правильном включении сдвинут (сдвинуто) относительно него по фазе на угол, близкий к нулю
Категория, характеризующая место образцового трансформатора тока (напряжения) в поверочной схеме
5. Класс точности трансформатора тока (напряжения)
Обобщенная характеристика трансформатора тока (напряжения), определяемая установленными пределами допускаемых погрешностей при заданных условиях работы.Примечание. Класс точности обозначается числом, которое равно пределу допускаемой токовой погрешности (погрешности напряжения) в процентах при номинальном первичном токе (напряжении)
6. Номинальный класс точности трансформатора тока (напряжения)
Класс точности, гарантируемый трансформатору тока (напряжения) при номинальной вторичной нагрузке и указываемый на его паспортной табличке
7. Номинальное значение параметра
Номинальный параметр
По ГОСТ 18311.
Примечание. В трансформаторах тока и напряжения различают следующие номинальные параметры: номинальное напряжение, номинальный первичный ток, номинальный вторичный ток, номинальный коэффициент трансформации, номинальное первичное напряжение, номинальное вторичное напряжение и т.д.
ВИДЫ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ
8. Лабораторный трансформатор тока (напряжения)
Трансформатор тока (напряжения), предназначенный для эпизодического использования при электрических измерениях и поверке измерительных приборов и трансформаторов тока (напряжения)
9. Образцовый трансформатор тока (напряжения)
Трансформатор тока (напряжения), служащий для поверки по нему других трансформаторов тока (напряжения) или расширения пределов измерения образцовых измерительных приборов и утвержденный в качестве образцового органами государственной метрологической службы
Трансформатор тока (напряжения), точность трансформации тока (напряжения) которого в определенном диапазоне первичного тока (напряжения) обеспечивается с помощью специальных средств
Трансформатор тока (напряжения) с несколькими коэффициентами трансформации
13. Трансформатор тока для измерений
Трансформатор тока, предназначенный для передачи сигнала измерительной информации измерительным приборам
14. Трансформатор тока для защиты
Трансформатор тока, предназначенный для передачи сигнала измерительной информации на устройства защиты и управления
15. Трансформатор тока нулевой последовательности
Трансформатор тока, предназначенный для определения тока нулевой последовательности в трехфазных цепях
16. Насыщающийся трансформатор тока
Трансформатор тока с малой кратностью насыщения
17. Суммирующий трансформатор тока
Трансформатор тока, предназначенный для суммирования токов нескольких электрических цепей
18. Одноступенчатый трансформатор тока
Трансформатор тока с одной ступенью трансформации тока
19. Каскадный трансформатор тока
Трансформатор тока с несколькими последовательными ступенями трансформации тока
20. Промежуточный трансформатор тока
Трансформатор тока, предназначенный для включения во вторичную цепь основного трансформатора тока для получения требуемого коэффициента трансформации или разделения электрических цепей
21. Комбинированный трансформатор тока и напряжения
Сочетание трансформатора тока и трансформатора напряжения, объединенных в одном конструктивном исполнении
22. Встроенный трансформатор тока
Трансформатор тока, первичной обмоткой которого служит ввод электротехнического устройства
23. Опорный трансформатор тока
Трансформатор тока, предназначенный для установки на опорной плоскости
24. Проходной трансформатор тока
Трансформатор тока, предназначенный для использования его в качестве ввода
25. Шинный трансформатор тока
Трансформатор тока, первичной обмоткой которого служит одна или несколько параллельно включенных шин распределительного устройства.
Примечание. Шинные трансформаторы тока имеют изоляцию, рассчитанную на наибольшее рабочее напряжение
26. Втулочный трансформатор тока
Проходной шинный трансформатор тока
27. Разъемный трансформатор тока
Трансформатор тока без первичной обмотки, магнитная цепь которого может размыкаться и затем замыкаться вокруг проводника с измеряемым током
28. Электроизмерительные клещи
Ндп. Трансформаторные клещи
Переносный разъемный трансформатор тока
29. Однофазный трансформатор
См. ГОСТ 16110
30. Трехфазный трансформатор
См. ГОСТ 16110
31. Заземляемый трансформатор напряжения
Однофазный трансформатор напряжения, один конец первичной обмотки которого должен быть наглухо заземлен, или трехфазный трансформатор напряжения, нейтраль первичной обмотки которого должна быть наглухо заземлена
32. Незаземляемый трансформатор напряжения
Трансформатор напряжения, у которого все части первичной обмотки, включая зажимы, изолированы от земли до уровня, соответствующего классу напряжения
33. Каскадный трансформатор напряжения
Трансформатор напряжения, первичная обмотка которого разделена на несколько последовательно соединенных секций, передача мощности от которых к вторичным обмоткам осуществляется при помощи связующих и выравнивающих обмоток
Трансформатор напряжения, имеющий одну вторичную обмотку
36. Трехобмоточный трансформатор напряжения
Трансформатор напряжения, имеющий две вторичные обмотки: основную и дополнительную
ЭЛЕМЕНТЫ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ
37. Первичная обмотка трансформатора тока
Обмотка, через которую протекает ток, подлежащий трансформации
38. Вторичная обмотка трансформатора тока
Обмотка, по которой протекает трансформированный (вторичный) ток
39. Вторичная обмотка для измерений
Вторичная обмотка трансформатора тока, предназначенная для присоединения к ней измерительных приборов
40. Вторичная обмотка для защиты
Вторичная обмотка трансформатора тока, предназначенная для присоединения к ней устройств защиты и управления
41. Секционированная обмотка трансформатора тока
Обмотка трансформатора тока, состоящая из отдельных секций, допускающих различные соединения.Примечание. Для получения различных коэффициентов трансформации или выравнивания индукции в магнитопроводе
42. Обмотка трансформатора тока с ответвлениями
Обмотка трансформатора тока, имеющая выводы от части витков для получения различных коэффициентов трансформации
43. Обмотки звеньевого типа трансформатора тока
Ндп. Обмотка восьмерочного типа
Обмотки трансформатора тока, выполненные так, что внутренняя изоляция трансформатора конструктивно распределена между первичной и вторичной обмотками, а взаимное расположение обмоток напоминает звенья цепи
44. Обмотки U-образного типа трансформатора тока
Ндп. Обмотки шпилечного типа
Обмотки трансформатора тока, выполненные так, что внутренняя изоляция трансформатора нанесена в основном только на первичную обмотку, имеющую U-образную форму
45. Обмотки рымовидного типа трансформатора тока
Обмотки трансформатора тока, выполненные так, что внутренняя изоляция трансформатора нанесена в основном только на вторичную (вторичные) обмотку и ее выводные концы, а сами обмотки образуют рымовидную фигуру
46. Первичная обмотка трансформатора напряжения
Обмотка, к которой прикладывается напряжение, подлежащее трансформации
47. Основная вторичная обмотка трансформатора напряжения
Обмотка, в которой возникает трансформированное (вторичное) напряжение
Обмотка, служащая для выравнивания мощности в первичной обмотке двух стержней одного магнитопровода каскадного трансформатора напряжения
ПАРАМЕТРЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ
52. Первичный ток трансформатора тока
Ток, протекающий по первичной обмотке трансформатора тока и подлежащий трансформации
53. Наибольший рабочий первичный ток трансформатора тока
Наибольшее значение первичного тока, длительное протекание которого допустимо по условиям нагрева
54. Вторичный ток трансформатора тока
Ток, протекающий по вторичной обмотке трансформатора тока
55. Коэффициент трансформации трансформатора тока
Отношение первичного тока к вторичному току
56. Токовая погрешность трансформатора тока
Погрешность, которую трансформатор тока вносит в измерение тока, возникающая вследствие того, что действительный коэффициент трансформации не равен номинальному.
Примечание. Токовая погрешность определяется как арифметическая разность между действительным вторичным током и приведенным ко вторичной цепи действительным первичным током, выраженная в процентах приведенного ко вторичной цепи действительного первичного тока
57. Угловая погрешность трансформатора тока
Угол между векторами первичного и вторичного токов при таком выборе их направлений, чтобы для идеального трансформатора тока этот угол равнялся нулю.Примечание. Угловая погрешность выражается в минутах или сантирадианах и считается положительной, когда вектор вторичного тока опережает вектор первичного тока
58. Полная погрешность трансформатора тока
Действующее значение разности между произведением номинального коэффициента трансформации на мгновенное действительное значение вторичного тока и мгновенным значением первичного тока в установившемся режиме.Примечание. Полная погрешность выражается обычно в процентах действующего значения первичного тока
59. Витковая коррекция трансформатора тока
Ндп. Отмотка
Уменьшение токовой погрешности трансформатора тока изменением числа витков вторичной обмотки
60. Вторичная нагрузка трансформатора тока
Полное сопротивление внешней вторичной цепи трансформатора тока, выраженное в омах, с указанием коэффициента мощности.Примечание. Вторичная нагрузка может характеризоваться также кажущейся мощностью в вольтамперах, потребляемой ею при данном коэффициенте мощности при номинальном вторичном токе
Гарантируемая трансформатору тока предельная кратность при номинальной вторичной нагрузке
65. Кратность насыщения трансформатора тока
Отношение первичного тока к его номинальному значению, при котором при заданной вторичной нагрузке индукция в магнитопроводе трансформатора тока близка к индукции насыщения
66. Ток электродинамической стойкости трансформатора тока
Наибольшее амплитудное значение тока короткого замыкания за все время его протекания, которое трансформатор тока выдерживает без повреждений, препятствующих его дальнейшей исправной работе
Отношение тока электродинамической стойкости к амплитудному значению номинального первичного тока
68. Ток термической стойкости трансформатора тока
Наибольшее действующее значение тока короткого замыкания за промежуток времени , которое трансформатор тока выдерживает в течение этого промежутка времени без нагрева токоведущих частей до температур, превышающих допустимые при токах короткого замыкания, и без повреждений, препятствующих его дальнейшей исправной работе
Отношение тока термической стойкости к действующему значению номинального первичного тока
70. Ток намагничивания трансформатора тока
Ндп. Намагничивающий ток
Действующее значение тока, потребляемого вторичной обмоткой трансформатора тока, когда ко вторичным зажимам подведено синусоидальное напряжение номинальной частоты, причем первичная обмотка и все остальные обмотки разомкнуты
Погрешность, которую вносит трансформатор напряжения в измерение напряжения, возникающая вследствие того, что действительный коэффициент трансформации не равен номинальному.Примечание. Погрешность напряжения определяется как арифметическая разность между приведенным к первичной цепи действительным вторичным напряжением и действительным первичным напряжением, выраженная в процентах действительного первичного напряжения
75. Угловая погрешность трансформатора напряжения
Угол между векторами первичного и вторичного напряжения при таком выборе их направлений, чтобы для идеального трансформатора напряжения этот угол равнялся нулю.Примечание. Угловая погрешность выражается в минутах или сантирадианах и считается положительной, когда вектор вторичного напряжения опережает вектор первичного напряжения
76. Витковая коррекция трансформатора напряжения
Ндп. Отмотка
Уменьшение погрешности напряжения трансформатора напряжения изменением числа витков первичной обмотки
77. Номинальная мощность трансформатора напряжения
Значение полной мощности, указанное на паспортной табличке трансформатора напряжения, которую он отдает во вторичную цепь при номинальном вторичном напряжении с обеспечением соответствующих классов точности.Примечание. Трансформатор напряжения имеет несколько значений номинальной мощности, соответствующих классам точности
78. Предельная мощность трансформатора напряжения
Кажущаяся мощность, которую трансформатор напряжения длительно отдает при номинальном первичном напряжении, вне классов точности, и при которой нагрев всех его частей не выходит за пределы, допустимые для класса нагревостойкости данного трансформатора
Значение параметра номинальное
7
Класс точности трансформатора напряжения
5
Класс точности трансформатора напряжения номинальный
Обмотка трансформатора напряжения вторичная основная
47
Обмотка трансформатора напряжения компенсационная
49
Обмотка трансформатора напряжения первичная
46
Обмотка трансформатора напряжения связующая
50
Обмотка трансформатора напряжения выравнивающая
51
Обмотка трансформатора тока вторичная
38
Обмотка трансформатора тока первичная
37
Обмотка трансформатора тока секционированная
41
Обмотка трансформатора тока с ответвлениями
42
Обмотка шпилечного типа
44
Обмотка восьмерочного типа
43
Обмотки звеньевого типа трансформатора тока
43
Обмотки рымовидного типа трансформатора тока
45
Обмотки U-образного типа трансформатора тока
44
Отмотка
50, 76
Параметр номинальный
7
Погрешность напряжения трансформатора напряжения
74
Погрешность трансформатора напряжения угловая
75
Погрешность трансформатора тока полная
58
Погрешность трансформатора тока токовая
56
Погрешность трансформатора тока угловая
57
Разряд образцового трансформатора напряжения
4
Разряд образцового трансформатора тока
4
Ток электродинамической стойкости трансформатора тока
66
Ток намагничивания трансформатора тока
70
Ток намагничивающий
70
Ток трансформатора тока вторичный
54
Ток трансформатора тока первичный
52
Ток трансформатора тока первичный рабочий наибольший
53
Ток термической стойкости трансформатора тока
68
Трансформатор
1
Трансформатор напряжения
1
Трансформатор напряжения двухобмоточный
35
Трансформатор напряжения емкостный
34
Трансформатор напряжения заземляемый
31
Трансформатор напряжения каскадный
33
Трансформатор напряжения компенсированный
10
Трансформатор напряжения лабораторный
8
Трансформатор напряжения незаземляемый
32
Трансформатор напряжения многодиапазонный
12
Трансформатор напряжения многопредельный
12
Трансформатор напряжения образцовый
9
Трансформатор напряжения однодиапазонный
11
Трансформатор напряжения однопредельный
11
Трансформатор напряжения трехобмоточный
36
Трансформатор однофазный
29
Трансформатор тока
2
Трансформатор тока втулочный
26
Трансформатор тока встроенный
22
Трансформатор тока для защиты
14
Трансформатор тока для измерений
13
Трансформатор тока и напряжения комбинированный
21
Трансформатор тока каскадный
19
Трансформатор тока компенсированный
10
Трансформатор тока лабораторный
8
Трансформатор тока многодиапазонный
12
Трансформатор тока многопредельный
12
Трансформатор тока насыщающийся
16
Трансформатор тока нулевой последовательности
15
Трансформатор тока образцовый
9
Трансформатор тока однодиапазонный
11
Трансформатор тока однопредельный
11
Трансформатор тока одноступенчатый
18
Трансформатор тока опорный
23
Трансформатор тока промежуточный
20
Трансформатор тока проходной
24
Трансформатор тока разъемный
27
Трансформатор тока суммирующий
17
Трансформатор тока шинный
25
Трансформатор трехфазный
30
Цепь трансформатора напряжения вторичная
3
Цепь трансформатора тока вторичная
3
Текст документа сверен по:официальное издание Электротехника. Термины и определения. Часть 2: Сб. стандартов. - М.: Стандартинформ, 2005
docs.cntd.ru
Трансформатор - ток - класс - точность
Трансформатор - ток - класс - точность
Cтраница 1
Трансформаторы тока класса точности 0 5 используют для питания счетчиков энергии, по которым ведутся денежные расчеты; класса 1 - для питаиия ваттметров, счетчиков, щитовых приборов; класса 3 - для питания реле защиты, аппаратов управления, указывающих приборов. [1]
Трансформаторы тока класса точности 10 специально не изготовляются, но в этом классе точности допускается работа трансформаторов класса 1 и 3 при питании таких аппаратов, как вторичные реле прямого действия и оперативных цепей. Трансформаторы тока класса точности 0 2 применяют для точных лабораторных измерений. [2]
Трансформаторы тока класса точности 0 5 используются для питания счетчиков энергии, по которым ведутся денежные расчеты, класса 1 - для питания ваттметров, счетчиков, щитовых приборов, класса 3 - для питания реле защиты, аппаратов, управления, указывающих приборов. [3]
Трансформаторы тока класса точности 0 2 применяют только для лабораторных измерений, а 0 5; 1 и 3 - преимущественно в промышленных электроустановках. Класс точности характеризует величину допустимых погрешностей трансформаторов при номинальных токах. Условное обозначение трансформаторов тока состоит из двух частей - буквенной и цифровой. Буквенная часть содержит обычно от двух до пяти букв, указывающих следующее: Т - трансформатор тока, П - проходной, О - одновитковый или М - многовитковый, Л - с литой изоляцией, Ф - с фарфоровой изоляцией. При отсутствии в обозначении буквы П трансформатор тока является опорным. Цифры после букв в обозначении указывают номинальное напряжение трансформатора тока. [4]
Трансформаторы тока класса точности 0 2 применяют для точных лабораторных измерений. [5]
Трансформаторы тока класса точности 0 2 применяют только для лабораторных измерений, а 0 5; 1 и 3 - преимущественно в промышленных электроустановках. [6]
Трансформаторы тока класса точности 0 2 применяют только для лабораторных измерений. Класс точности характеризует величину допустимых погрешностей трансформаторов при номинальных токах. [8]
Трансформаторы тока класса точности 0 5 используются для питания счетчиков энергии, по которым ведутся денежные расчеты, класса 1 - для питания ваттметров, счетчиков, щитовых приборов, класса 3 - для питания реле защиты, аппаратов управления, указывающих приборов. [10]
Для присоединения счетчиков технического учета допускается использование трансформаторов тока класса точности 1 0, а также встроенных трансформаторов тока класса точности ниже 1 0, если для получения класса точности 1 0 требуется установка дополнительных комплектов трансформаторов тока. [11]
Для присоединения счетчиков технического учета допускается использование трансформаторов тока класса точности 1 0, а также встроенных трансформаторов тока класса точности ниже 1 0, если для получения класса точности 1 0 требуется установка дополнительных комплектов трансформаторов тока. [12]
Установка предназначена для поверки лабораторных - измерительных - трансформаторов тока класса точности 0 05; 0 1; 0 2 и 0 5 с номинальными вторичными токами 5 и 1 а при частоте 50 гц и для измерения в процессе поверки составляющих сопротив - ления нагрузки во вторичной цепи поверяемых трансформаторов; она может быть использована также в качестве прямоугольно-координатного компенсатора переменного тока частоты 50 гц. [13]
Раздельное присоединение расчетных счетчиков допускается в случаях, когда совместное их присрединение приводит к превышению погрешностей для трансформаторов тока класса точности 0 5 или к изменению характеристик релейной защиты. При этом рекомендуется группировать счетчики с электроизмерительными приборами и присоединять отдельно устройства защиты. [14]
Раздельное присоединение расчетных счетчиков допускается лишь в случаях, когда совместное их присоединение приводит к превышению погрешностей для трансформаторов тока класса точности 0 5 или к изменению характеристик релейной защиты. При этом рекомендуется группировать счетчики с электроизмерительными приборами и присоединять отдельно устройства защиты. [15]
Страницы: 1 2
www.ngpedia.ru
Основные параметры трансформаторов тока
Основными параметрами ТТ являются следующие.
1. Номинальное напряжение — линейное напряжение системы, в которой трансформатор должен работать. Это — напряжение, на которое рассчитана изоляция первичной обмотки.
2. Номинальный первичный и вторичный ток — ток, который трансформатор может пропускать длительно не перегреваясь. Номинальный ток вторичной обмотки стандартизован и может быть 5 или 1 А. Вторичных обмоток может быть несколько с разными номинальными токами.
3. Номинальный коэффициент трансформации — отношение номинального первичного тока к номинальному вторичному току:
К ном = I1ном/I2ном.
4. Номинальная нагрузка трансформатора — это сопротивление нагрузки Z2ном.в омах, при котором трансформатор работает с заданным классом точности при номинальном значении Cos2ном.=0,8. Иногда этот термин заменяется номинальной мощностью в вольт-амперах Р2ном.
Р2ном. = 2ном Z2ном.
Поскольку значение тока I2ном. стандартизовано, то Z2ном.определяет и Р2ном.ТТ.
5. Класс точности. Вследствие потерь в трансформаторе реальный коэффициент трансформации не равен номинальному. Различают погрешность токовую и угловую. Токовая погрешность в процентах определяется выражением
100.
В зависимости от значения токовой погрешности различают классы точности (0,5; 1). Класс точности говорит о погрешности по току при номинальных условиях.
В идеальном трансформаторе вторичный ток сдвинут по фазе относительно первичного на 180°. В реальном трансформаторе этот угол отличается от 180°. Погрешность по углу измеряется в минутах.
6. Номинальная предельная кратность. С увеличением первичного тока выше номинального значения погрешность ТТ сначала уменьшается, затем по мере насыщения магнитопровода увеличивается. ТТ является одним из основных звеньев систем защиты. При токах короткого замыкания погрешность может быть такой, что нормальная работа защиты не будет обеспечиваться. Поэтому для ТТ указывается предельная кратность тока первичной обмотки по отношению к номинальному току, при которой полная погрешность не преышает 5 или 10% (разные классы), и в пределах этой погрешности проектируется нормальная работа защиты.
7. Максимальная кратность вторичного тока – отношение наибольшего вторичного тока к его номинальному значению при номинальной вторичной
нагрузке. Максимальная кратность I2 определяется насыщением магнитопровода, когда дальнейшее возрастание I1 не ведёт к возрастанию потока.
8. Термическая стойкость — отношение предельно допустимого тока КЗ, который трансформатор может выдержать без повреждений в течение нормированного времени 1с, к номинальному первичному току I1ном при номинальной вторичной нагрузке и нормированной температуре окружающей среды, с учетом предварительного нагрева ТТ номинальным током.
9. Динамическая стойкость ТТ (кратность) — отношение амплитудного значения предельного сквозного тока короткого замыкания (ударного тока КЗ), выдерживаемого трансформатором без механических повреждений, к амплитудному значению номинального первичного тока I1ном.
Так как ток первичной обмотки ТТ задаётся сетью, то наибольшим термическим и динамическим воздействиям подвергается первичная обмотка. Вторичный ток часто ограничивается насыщением магнитопровода, и поэтому вторичная обмотка работает в облегчённых условиях.
Конструкции ТТ.Конструкции трансформаторов тока весьма разнообразны. При этом они состоят из замкнутого магнитопровода с соответствующими обмотками и корпуса. Магнитопровод может быть прямоугольный шихтованный или тороидальный, навитый из ленты. Трансформатор может иметь несколько магнито-проводов 2 (рис. 12-2, а). При напряжениях до 35 кВ магнитопровод может служить опорой трансформатора. Вторичные обмотки 3 всегда многовитковые. Первичная обмотка 4 может быть многовитковой (обычно на токи до 400 А) или одновитко-вой на токи от 600 А и выше. В последнем случае витком служит шина или стержень, проходящие через окно магнитопровода (проходной ТТ - рис. 12-2,6). Этим же витком может служить шина распределительного устройства, пропускаемая через то же окно трансформатора (шинный ТТ — рис. 12-2, в).
Обмотки могут выполняться из изолированного или голого медного провода. Для напряжений до 35 кВ широкое распространение получила изоляция первичной обмотки от вторичной и от заземленных деталей литым компаундом на основе эпоксидной смолы. Литой изоляционный корпус 1 (рис. 12-2, а) защищает первичную и вторичную обмотки от возможных механических повреждений и проникновения ллаги.
(3.10)
В зависимости от конструкции и класса точности ТТ значение номинальной нагрузки находится в пределах от 2,5 до 100 В • А. При токе I1 > 1,2 IномТТ погрешности ТТ выходят за пределы, установленные для данного класса. Следует отметить, что класс точности не может служить основанием для выбора ТТ, питающих РЗ, так как предусматриваемые им погрешности имеют место при номинальных токах, в диапазоне которых РЗ не работает. Для РЗ, исходя из указанных выше требований к погрешностям ТТ, заводы, изготавливающие ТТ, должны согласно ГОСТ 7746-68 давать в своих информационных материалах кривые предельной кратности К10для ТТ класса Р. Эти кривые представляют собой зависимость предельной максимальной кратности первичного тока К10=I1max/IномТТ от сопротивления нагрузки Zн с cos φ. = 0,8, при которых полная погрешность ε = 10%. Характер подобной зависимости приведен на рис.3.5, а. Пользуясь такой кривой, можно, задаваясь определенным значением Zн, определять допустимую кратность первичного тока К10, при которой ε (Iнам) не превосходит 10% найденного К10, или, задаваясь значением К10, определять допустимое значение Zн, при котором ε ≤ 10%.
Рис. 1. Токовая и угловая погрешности ТТ классов точности 0,2; 0,5; 1 
Рис. 3. Отдельно стоящий трансформатор тока
Рис.4. Трансформатор тока,устанавливаемый на ввод силового оборудования (встраиваемый ТТ).
2ном Z2ном.
100.
