Измерительные трансформаторы тока

 

Измерительный трансформатор тока – это трансформатор, первичная обмотка которого подключена к источнику тока, а вторичная обмотка подключается к средствам измерения и устройствам защиты и автоматики. При этом ток во вторичной обмотке трансформатора преобразуется до значений, безопасных для его использования в средствах измерений и устройствах защиты и автоматики. Как правило, измерительный трансформатор тока выполняется с двумя (и более) вторичными обмотками: одна используется для подключения устройств защиты, другая, более точная – для подключения контрольно-измерительных приборов.

Коэффициент трансформации измерительных трансформаторов тока является их основной характеристикой. Номинальный коэффициент трансформатора указывается в виде отношения номинального тока первичной обмотки к номинальному току вторичной обмотки

 

 

например, 100/5 А или 10-15-50-100/5 А (для первичных обмоток с несколькими секциями витков).

Коэффициент трансформации трансформаторов тока не является строго постоянной величиной и может отличаться от номинального значения из-за погрешности, обусловленной наличием у трансформаторов тока тока намагничивания. Величина этой погрешности зависит от сечения магнитопровода трансформатора, магнитной проницаемости материала магнитопровода, средней длины магнитного пути, а также от значения потокосцепления первичной обмотки. В зависимости от предъявляемых требований выпускаются трансформаторы тока с классами точности 0,2; 0,5; 1; 3; 10. Класс точности представляет собой токовую погрешность в процентах от номинального тока вторичной обмотки при нагрузке первичной обмотки током 100-120 % для классов точности 0,2; 0,5 и 1 и током 50-120 % для классов точности 3 и 10. Погрешность трансформаторов тока зависит от вторичной нагрузки, т.е. от сопротивления подключаемых приборов, соединительных проводов и контактов. Увеличение вторичной нагрузки приводит к увеличению погрешности трансформатора тока.

Трансформаторы тока, предназначенные для лабораторных измерений, должны отвечать классу точности 0,2; для присоединения счетчиков – классу 0,5; для присоединения щитовых приборов могут быть использованы трансформаторы класса точности 1 и 3. Кроме рассмотренных классов выпускаются также трансформаторы тока с классами точности вторичных обмоток для дифференциальной защиты (Д), земляной защиты (З) и прочих релейных защит (Р).

Трансформаторы тока выпускаются для внутренней и наружной установки. При этом по способу установки трансформаторы тока делятся на проходные (буква П в обозначении) и опорные (буква П отсутствует в обозначении трансформатора тока).

Для внутренней установки применяют трансформаторы тока с литой эпоксидной изоляцией. К ним относятся трансформаторы типа ТПОЛ (проходной, с одновитковой первичной обмоткой, с литой изоляцией) на первичные токи от 400 до 1500 А; типа ТПЛ (проходной, с многовитковой первичной обмоткой, с литой изоляцией) на те же первичные токи и др. На большие токи до 24000 А выпускаются трансформаторы тока типа ТШЛ (шинный, с литой изоляцией), у которых роль первичной обмотки выполняет шина, проходящая внутри трансформатора. Эти трансформаторы представляют собой кольцеобразный эпоксидный блок с залитым в нем магнитопроводом и вторичными обмотками. Электрическое соединение с шиной осуществляется с помощью пружины.

Для наружной установки выпускаются трансформаторы тока опорного типа в фарфоровом корпусе с бумажно-масляной изоляцией типа ТФЗМ на напряжения 35-220 кВ. Например, трансформатор тока ТФЗМ-35-0,5/Р10-1000/5-1У1: трансформатор тока (Т) в фарфоровом корпусе (Ф) с обмотками звеньевого типа (З), маслонаполненный (М) с номинальным напряжением 35 кВ, с классом точности обмоток для измерений 0,5 и классом точности обмоток для релейной защиты 10, с номинальным первичным током 1000 А и номинальным вторичным током 5А, для умеренного климата и наружной установки. Конструктивно у таких трансформаторов первичная и вторичная обмотки напоминают два звена цепи (З в обозначении трансформатора). Первичная обмотка состоит из двух секций, которые с помощью переключателя могут быть соединены последовательно или параллельно, чем достигается изменение номинального коэффициента трансформации в отношении 1:2.

Трансформаторы ТФЗМ имеют один магнитопровод с обмоткой класса 0,5 и два-три магнитопровода с обмотками для релейной защиты. Чем выше напряжение, тем труднее осуществить изоляцию первичной обмотки, поэтому на напряжение 330 кВ и более изготавливаются трансформаторы тока каскадного типа. Наличие каскадов трансформации (магнитопроводов с обмотками) позволяет выполнить изоляцию обмоток каждой ступени тррансформации не на полное напряжение, а на его часть. На напряжение 330 кВ и более применяются, например, каскадные трансформаторы типа ТФРМ.

В трехфазных сетях с глухозаземленной или эффективно заземленной нейтралью (сети напряжением 110 кВ и выше) трансформаторы тока в обязательном порядке устанавливаются во всех трех фазах сети. В трехфазных сетях с изолированной нейтралью (сети напряжением 6-10-35кВ) трансформаторы тока обычно устанавливаются только в двух фазах сети (обычно в фазах A и C). Это связано с отсутствием нулевого провода в таких сетях и тем, что информация о токе в фазе с отсутствующим трансформатором тока может быть легко получена измерением тока в двух других фазах сети. В главной схеме электрических соединений подстанции это условно показывается, как на рис. 7.1.

 

Рис. 7.1. Условное изображение измерительных трансформаторов тока: а) при включении в три фазы; б) при включении в две фазы

⇐ Предыдущая9101112131415161718Следующая ⇒

Поделиться: