Конструкция трансформаторов тока: виды, устройство и принцип работы

Как устроены трансформаторы тока. Какие бывают виды конструкций трансформаторов тока. Как работают трансформаторы тока различных типов. Из каких основных элементов состоит трансформатор тока.

Основные элементы конструкции трансформатора тока

Трансформатор тока состоит из следующих основных элементов:

• Магнитопровод (сердечник)
• Первичная обмотка
• Вторичная обмотка
• Изоляция между обмотками и магнитопроводом
• Выводы обмоток
• Корпус

Магнитопровод выполняется замкнутым, обычно из электротехнической стали. Он служит для усиления магнитного потока. Первичная обмотка включается последовательно в цепь измеряемого тока. Вторичная обмотка питает измерительные приборы и устройства защиты. Изоляция обеспечивает электрическую прочность конструкции.

Принцип действия трансформатора тока

Принцип действия трансформатора тока основан на явлении электромагнитной индукции. Переменный ток в первичной обмотке создает переменный магнитный поток в сердечнике. Этот поток индуцирует ЭДС во вторичной обмотке. При подключении нагрузки во вторичной цепи возникает ток, пропорциональный первичному току.

Коэффициент трансформации трансформатора тока определяется отношением числа витков обмоток:

K = w2 / w1

где w1 и w2 — число витков первичной и вторичной обмоток соответственно.

Виды конструкций трансформаторов тока

По конструктивному исполнению различают следующие основные виды трансформаторов тока:

• Опорные
• Проходные
• Шинные
• Встроенные
• Разъемные

Опорные трансформаторы тока устанавливаются на изоляторы и служат опорой для токоведущих частей. Проходные используются в качестве проходных изоляторов. Шинные надеваются на токоведущую шину. Встроенные монтируются внутри другого оборудования. Разъемные имеют разъемный магнитопровод для монтажа на существующие токоведущие части.

Одновитковые и многовитковые трансформаторы тока

По числу витков первичной обмотки трансформаторы тока делятся на:

• Одновитковые
• Многовитковые

В одновитковых трансформаторах первичная обмотка выполнена в виде одного витка — стержня или шины. Они применяются на большие номинальные токи от 400 А и выше. Многовитковые имеют несколько витков первичной обмотки и используются на меньшие токи до 400 А.

Особенности конструкции одновитковых трансформаторов тока

Одновитковые трансформаторы тока имеют следующие особенности конструкции:

• Первичная обмотка выполнена в виде стержня или шины
• Высокая электродинамическая стойкость
• Применяются на большие номинальные токи от 400 А
• Простая и надежная конструкция
• Могут выполняться проходными

Основной недостаток — большая погрешность при малых первичных токах из-за малого числа витков.

Конструкция многовитковых трансформаторов тока

Многовитковые трансформаторы тока характеризуются следующими особенностями:

• Первичная обмотка имеет несколько витков
• Применяются на номинальные токи до 400 А
• Обеспечивают высокий класс точности
• Более сложная конструкция по сравнению с одновитковыми
• Меньшая электродинамическая стойкость

Чем меньше номинальный первичный ток, тем больше витков должна иметь первичная обмотка для обеспечения требуемой точности.

Трансформаторы тока с литой изоляцией

Трансформаторы тока с литой изоляцией имеют следующие преимущества:

• Высокая электрическая прочность изоляции
• Малые габариты и вес
• Высокая механическая прочность
• Пожаро- и взрывобезопасность
• Возможность эксплуатации в неблагоприятных условиях

Литая изоляция выполняется из эпоксидного компаунда или других синтетических материалов. Она надежно защищает обмотки и магнитопровод от внешних воздействий.

Маслонаполненные трансформаторы тока

Маслонаполненные трансформаторы тока применяются на высокие напряжения и имеют следующие особенности:

• Высокая электрическая прочность изоляции
• Эффективное охлаждение активных частей
• Возможность ремонта
• Большие габариты и вес
• Необходимость контроля уровня и качества масла

Масло в таких трансформаторах выполняет функции изоляции и охлаждения. Оно заполняет внутренний объем корпуса, в котором размещены обмотки и магнитопровод.

«` Первичная обмотка Вторичная обмотка Магнитопровод «`

На схеме показано устройство трансформатора тока: магнитопровод, первичная и вторичная обмотки. Первичная обмотка включается последовательно в цепь измеряемого тока. Вторичная обмотка питает измерительные приборы.

Применение трансформаторов тока

Основные области применения трансформаторов тока:

• Измерение больших переменных токов
• Питание измерительных приборов и устройств релейной защиты
• Коммерческий учет электроэнергии
• Системы автоматики и телемеханики
• Лабораторные измерения

Трансформаторы тока позволяют расширить пределы измерения амперметров и других приборов, а также обеспечивают гальваническую развязку измерительных цепей от цепей высокого напряжения.

Конструкция трансформаторов тока | Электрические аппараты

Сторінка 49 із 54

 

 

 

 

 

 

 

22.5. КОНСТРУКЦИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА

 

 

 

 

 

Различают одновитковые и многовитковые трансформаторы тока. В одновитковом ТТ первичная обмотка может быть выполнена в виде стержня, шины или пакета шин. Примером такого исполнения является трансформатор типа ТПОЛ-10 с номинальным напряжением 10 кВ (рис. 22.15), который используется как проходной изолятор при переходе линии из одного помещения в другое.
Применение литой эпоксидной изоляции позволяет сильно упростить конструкцию и технологию производства по сравнению со сборными ТТ с фарфоровой изоляцией. Первичная обмотка-стержень 4, магнитопроводы / и крепежное кольцо 3 устанавливаются в специальную форму и заливаются жидкой смесью эпоксидной смолы, пылевидного кварцевого песка и отвердителя. После затвердения и полимеризации эта смесь приобретает высокие электрические и механические свойства.

 

 

 

 

 

Рис. 22.15. Одновитковый трансформатор тока типа ТПОЛ-10

По сути дела ТТ по рис. 22.15 имеет два независимых трансформатора, параметры которых могут быть различными. Магнитопроводы трансформатора выполняются в.виде двух тороидальных сердечников /, навитых лентой из текстурованного материала, например марки 3413.
Если вторичная обмотка 2 равномерно распределена на тороидальном магнитопроводе, то ее индуктивное сопротивление х2 в схеме замещения равно нулю, что позволяет снизить погрешность измерения ТТ. Конструкция допускает установку нескольких ТТ с разными параметрами на одной стержневой первичной обмотке.
Электродинамическая стойкость одновитковых ТТ достаточно высока, так как на первичную обмотку действуют силы только от подводящих шин и соседних фаз. При трехфазном КЗ между стержнями первичных обмоток соседних фаз возникает электродинамическая сила. Кроме того, на конец стержня передаются силы, действующие на подводящую шину, которая одним своим концом укреплена на ближайшем опорном изоляторе, вторым — на стержне ТТ,

Электродинамическая стойкость, гарантированная заводом-изготовителем, относится обычно к определенному расстоянию между фазами и определенной длине шины, соединяющей опорный изолятор с ТТ [3.1 J. Недостаток одновитковых ТТ заключается в большой погрешности при малом номинальном первичном токе, поскольку wt = \. Поэтому одновитковые трансформаторы тока применяются при токах 400 А и более. При первичном токе более 2 кА применяются одновитковые шинные трансформаторы тока. В качестве первичной обмотки используется пакет шин распределительного устройства, который проходит через окно магнитопровода. Электродинамическая стойкость такого ТТ определяется механической прочностью шин, их креплением и заводом не нормируется.
Одновитковые трансформаторы тока могут быть встроенными. В этом случае используются токоведущий стержень и изолятор другого аппарата или оборудования (выключателя, силового трансформатора, проходного изолятора и др.). Расположение четырех таких трансформаторов в выключателе показано на рис. 18 2. Применение встроенных ТТ дает большой экономический эффект.
На проходном изоляторе встроенных ТТ, как правило, устанавливается несколько ТТ, вторичные обмотки которых можно соединять последовательно или параллельно При последовательном соединении вторичных обмоток коэффициент трансформации не изменяется, так как удваивается число первичных и вторичных витков. Вторичный ток сохраняется неизменным, а вторичная ЭДС удваивается, что позволяет увеличить в 2 раза вторичную мощность. Для встроенных ТТ это очень важно, так как они удалены от реле и измерительных приборов, благодаря чему сопротивление соединяющих проводов получается большим. При параллельном соединении вторичных обмоток коэффициент трансформации уменьшается, так как первичные обмотки включаются последовательно. При этом вторичный ток двух ТТ увеличивается. Это дает возможность получить вторичный ток, приближающийся к стандартному значению 5 А, например при первичном токе /том=200 А.
Вторичные обмотки имеют отводы, которые позволяют в небольшом диапазоне регулировать коэффициент трансформации.
При малых первичных токах (ниже 400 А) для получения высокого класса точности применяются многовитковые трансформаторы тока. При любом значении первичного тока необходимая для данного класса точности первичная МДС Ft получается за счет увеличения числа витков первичной обмотки W\. На рис. 22.16 показан многовитковый трансформатор на напряжение 10 кВ. На прямоугольном шихтованном магнитопроводе / расположена вторичная обмотка 2. Первичная обмотка 3 выполняется из медной шины. Первичная обмотка выведена на контакты 5, вторичная — на контакты 6. Все детали ТТ залиты эпоксидным компаундом 4.

Рис. 22.16.

Многовитковый трансформатор тока

При КЗ на витки первичной обмотки действуют разрывающие электродинамические силы, что снижает стойкость ТТ Кроме того, на первичной обмотке из-за ее относительно большой индуктивности может появиться значительное падение напряжения. Это является недостатком данной конструкции ТТ.
При напряжении 35 кВ и выше для открытых установок применяются ТТ с масляной изоляцией. Наиболее распространены ТТ так называемого звеньевого типа (рис. 22.17). Три тороидальных магнитопровода / со вторичными обмотками 2 охвачены первичной обмоткой 4, выполняемой мягким многожильным проводом и обычно имеет несколько параллельных ветвей (на рис. 22.17 две ветви). При переходе с параллельного соединения на последовательное первичный номинальный ток трансформатора уменьшается в 2 раза.
Первичная и вторичная обмотки изолируются кабельной бумагой 5 толщиной 0,12 мм.

Рис. 22.17. трансформатор тока звеньевого типа

Рис. 22.18. Трансформатор тока типа ТФН-35


Рис. 22 19. Двухступенчатый каскадный трансформатор тока:
а — принципиальная схема; б — общая компоновка

После наложения изоляции магнитопровод с обмотками крепится к основанию ТТ с помощью лап 3. К этому же основанию крепится фарфоровый кожух, который защищает обмотки от воздействия окружающей среды. Внутренняя полость ТТ после вакуумной сушки заполняется трансформаторным маслом. Масло пропитывает кабельную бумагу и заполняет все пустоты. Такие ТТ выполняются на напряжение до 220 кВ. Общий вид ТТ типа ТФН-35 на напряжение Uном=35 кВ представлен на рис. 22.18. Здесь 1 — вывод ветвей первичной обмотки; 2 — вывод первичной обмотки; 3 — магнитопровод; 4 — вторичная обмотка; 5 — изоляция из кабельной бумаги; 6 — фарфоровая покрышка; 7 — трансформаторное масло.
С ростом поминального напряжения стоимость ТТ возрастает примерно пропорционально квадрату напряжения, в основном за счет изоляции. Поэтому при напряжении Uном >220 кВ применяют каскадные трансформаторы тока. На рис. 22.19,6 показан двухступенчатый каскадный ТТ на напряжение 500 кВ. Схема включения обмоток дана на рис. 22.19, а. Здесь Wi — первичная обмотка верхней ступени; и>2 — вторичная обмотка верхней ступени; w3 — первичная обмотка нижней ступени; а>4, ws — вторичные обмотки нижней ступени; RH — нагрузка ТТ. Общая компоновка показана на рис. 22.19,6. Каждая ступень представляет собой ТТ на напряжение 250/]ЛЗкВ, аналогичный показанному на рис. 22.17. Вторичная обмотка первой ступени питает первичную обмотку второй ступени. При перевозке каждая ступень, залитая маслом, доставляется к месту установки отдельно. Стоимость двухступенчатого трансформатора примерно в 2 раза меньше, чем одноступенчатого. Недостатком каскадного ТТ является увеличение погрешности из-за увеличения сопротивления обмоток.
В связи с повышением номинального напряжения до 1150 кВ и выше представляется целесообразным переход на ТТ с оптико-электронной системой. Датчик тока может находиться под высоким потенциалом и модулировать световой поток, подаваемый с земли по волоконному световоду (внешняя модуляция). В другом варианте датчик тока сам вырабатывает модулированный световой поток, который по световоду передается на потенциал земли (внутренняя модуляция) [18.2]. Однако вследствие сложности такие системы пока широкого применения не получили.

Устройство измерительного трансформатора тока — Группа СВЭЛ

Измерительный трансформатор тока используется в измерительных приборах и защитных релейных устройствах электросетей и энергообъектов. Устройство преобразует ток, обеспечивая безопасность и точность измерений.

Конструкция и принцип действия ИТТ

Трансформатор тока включает в себя две обмотки, размещенные на ферромагнитном сердечнике из электротехнической стали. Витки первичной — включаются в цепь, по которой протекает первичный ток, к вторичной — подключаются измерительные и защитные приборы. В магнитопроводе образуется переменный магнитный поток, который индуцирует во вторичной обмотке, за счет чего создается вторичный ток, противоположно направленный первичному.

Для правильной передачи фазы тока и максимальной точности замеров выводы первичной и вторичной обмоток ИТТ обозначают «линия» и «измеритель» соответственно.

Иногда аварии вызывают превышение допустимого значения тока на порядок. При этом ИТТ подвергается перегрузке. Из-за этого его мощность становится значительно больше номинальной, сердечник насыщается, а точность измерений уменьшается. Поэтому ГОСТ определил пределы погрешности 10%.

Специфика трансформатора тока

Основные характеристики ИТТ: вторичный и первичный номинальный ток, нагрузка вторичной цепи, класс точности, коэффициент трансформации, угловая и полная погрешности.

Одно и то же устройство можно применять для подключения сразу нескольких приборов. Но чем их больше подсоединено к трансформатору, тем выше сопротивление. Из-за этого снижается ток во вторичной обмотке, что влияет на рабочий режим агрегата.

Благодаря разделению обмоток амперметр не подвергается высокому напряжению, что позволяет монтировать его непосредственно на распределительный щит. Для снижения риска пробоя изоляции, вывод вторичной обмотки необходимо заземлить.

Номинальный вторичный ток не должен превышать 5А. А если трансформатор устанавливается на большом расстоянии от измерительных устройства, ток снижают до 1А, чтобы уменьшить падение напряжения в гибких выводах.

Основные элементы конструкции электромагнитных трансформаторов тока

Назначение трансформаторов тока

Для управления и контроля за состоянием энергообъектов в целом и отдельных их элементов необходимо контролировать ряд параметров режима. Основными параметрами являются ток I и напряжение U. Остальные параметры: фаза(φ), мощность (P, Q), энергия (W), частота (f), определяются на основе информации о токе и напряжении. Однако контролировать ток и напряжение первичной сети не представляется возможным из-за их больших значений. Проблему согласования больших значений величин первичной сети с контролирующими их приборами выполняют с помощью измерительных трансформаторов тока и напряжения, которые уменьшают соответствующие контролируемые параметры (I или U) до приемлемых величины и изолируют первичную цепь от вторичной, где подключаются приборы.

Трансформатор тока предназначен для уменьшения первичного тока до значений, наиболее удобных для измерительных приборов и реле, а также для отделения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокого напряжения.

В настоящее время в основном применяются электромагнитные трансформаторы тока, принцип действия которых основан на использовании закона электромагнитной индукции Фарадея. Однако начинают применяться и оптические трансформаторы тока, основанные на использовании магнитооптического эффекта Фарадея.

Основные элементы конструкции электромагнитных трансформаторов тока.

Трансформатор тока (ТТ) имеет замкнутый магнитопровод 2 (рис. 1) и две обмотки — первичную 1 (с выводами Л1 и Л2 и числом витков W1 )и вторичную 3 (с выводами И1 и И2 и числом витков W2 ). Первичная обмотка включается последовательно в цепь измеряемого тока I₁, а ко вторичной обмотке могут присоединяются измерительные приборы, устройства автоматики или релейной защиты, обтекаемые током I₂. Обязательным элементом конструкции ТТ является изоляция: изоляция между витками обмоток, изоляция обмоток от магнитопровода и изоляция между обмотками.

Рис. 1 Принципиальная конструкция трансформатора тока и подключение его к первичной и вторичной цепи.

Вторичная обмотка заземляется в одной точке, это заземление должно защитить вторичные цепи от высокого напряжения в случае пробоя изоляции между первичной и вторичной обмотками.

МДС первичной обмотки I₁W₁ создает в магнитопроводе поток Ф₁,если цепь вторичной обмотки замкнута, то ее МДС I₂W₂ создает в магнитопроводе поток Ф₂. Согласно правилу Ленца поток Ф₂ направлен встречно потоку Ф₁, поэтому в магнитопроводе устанавливается относительно не большой результирующий магнитный поток

Ф₀= Ф₁— Ф₂.

Трансформатор тока характеризуется номинальным коэффициентом трансформации

где I_1ном и I_2ном^— номинальные значения первичного и вторичного тока соответственно. Коэффициент трансформации примерно может быть выражен через отношение чисел витков обмоток: K_I≈W₂/W₁. Чтобы ТТ уменьшал первичный ток, необходимо выполнение условия: W₂> W₁.

Значения номинального вторичного тока у ТТ могут быть 5 или 1 А. Соответственно первые называются пятиамперными ТТ, а вторые – одноамперными ТТ.

2. Конструкции трансформаторов тока

В зависимости от числа витков первичной обмотки различают одновитковые и многовитковые трансформаторы тока [1]. В одновитковом трансформаторе тока первичная обмотка может быть выполнена в виде стержня или пакета шин. Примером такого исполнения может служить трансформатор тока ТПОЛ-10 с литой изоляцией, показанный на рисунке 2.1.

Этот трансформатор тока используется как проходной изолятор при переходе цепи из одного помещения в другое. Большим достоинством одновиткового исполнения является его высокая электродинамическая стойкость, так как на первичную обмотку действуют силы только от подводящих шин и соседних фаз. Недостатком этой конструкции является большая погрешность при малом номинальном первичном токе, поскольку w1=1. Поэтому одновитковые трансформаторы тока применяются при токах 400 А и более. При первичном токе более 2000 А применяются одновитковые шинные трансформаторы тока, в качестве первичной обмотки которых используется пакет шин РУ, который пропускается через окно трансформатора тока. Одновитковые трансформаторов применяются также как встроенные. В этом случае используется токоведущий стержень и изолятор другого аппарата или оборудования (выключателя, силового трансформатора, проходного изолятора и др.).

При малых первичных токах (ниже 400 А) для получения высокого класса точности применяются многовитковые ТТ. Чем меньше номинальный ток, тем, очевидно, большее число витков должна иметь первичная обмотка.

Конструктивно многовитковые трансформаторы тока сложнее одновитковых. Наличие нескольких витков в первичной обмотке усложняет конструкцию и затрудняет обеспечение необходимой устойчивости аппарата по отношению к электродинамическим силам при коротких замыканиях.

По форме первичной обмотки и её расположению относительно сердечника многовитковые ТТ подразделяют на катушечные и звеньевые, по способу крепления — на опорные и проходные, по виду изоляции — с литой изоляцией и маслонаполненные.

3. Основная часть

Испытания трансформаторов тока включают проверку коэффициента трансформации, определение его абсолютной и относительной полярности, проверку правильности соединения двух трансформаторов тока при питании их трехфазных током. проверку правильности соединения ТА при питании однофазным током, снятие вольтамперных характеристик.

3. 1. Определение однополярных выводов первичной и вторичной обмоток.

Проверка абсолютной полярности заключается в определении направления тока во вторичной обмотке по отношению к току в первичной обмотке в один и тот же момент времени. Полярность выводов ТА проверяется в случае отсутствия обозначений выводов, для проверки обозначений после ремонта трансформаторов тока. Проверку обозначения полярности выводов ТА удобно производить на постоянном токе. В схеме испытаний (рисунок 3.1) используется источник постоянного тока, магнитоэлектрический миллиамперметр, направление отклонения подвижной системы которого зависит от направления тока в его обмотке, токоограничивающий регистр Rд и замыкающая кнопка S.

Зная, что положительному направлению тока в первичной цепи (от зажима Л1 к зажиму Л2) соответствует направление тока во вторичной обмотке от конца (зажим И2) к началу (зажим И1), можно по направлению отклонения стрелки прибора определить однополярные выводы обмоток трансформатора. Направление отклонения стрелки прибора фиксируется в момент замыкания цепи, когда вследствие переходного процесса во вторичной обмотке трансформатора тока по правилу Ленца индуктируется ток. Например, если в момент замыкания цепи прибора при указанной полярности источника и прибора отклонится вправо (момент положительный), направление тока в обмотке прибора будет слева направо, а во вторичной обмотке трансформатора, наоборот, справа налево. Таким образом, правый зажим прибора укажет конец вторичной обмотки И2, а левый — ее начало И1. При размыкании цепи стрелка прибора при тех же условиях отклонится влево, т.к., направление индуктированного тока изменится на противоположное.

Конструкция — трансформатор — ток

Конструкция — трансформатор — ток

Cтраница 1

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. При напряжениях до 35 кВ магнитопровод может служить опорой трансформатора. Первичная обмотка 4 может быть многовитковой ( обычно на токи до 400 А) или одновитко-вой на токи от 600 А и выше.  [2]

Конструкции трансформаторов тока чрезвычайно разнообразны. Пожалуй, не найти другого электрического аппарата или машины, которые, подобно трансформатору тока, при сохранении общего принципа действия, воплощались бы в десятках и сотнях конструкций, различных по внешнему виду, по технологии изготовления и по применяемым материалам.  [3]

Конструкция трансформатора тока представляла собой покрытый синтетической смолой кольцеобразный сердечник, спаянный в одно целое с опорной конструкцией в виде фарфорового штыревого изолятора.  [5]

Конструкции трансформаторов тока в зависимости от назначения чрезвычайно разнообразны и делятся на стационарные и переносные.  [6]

Конструкции трансформаторов тока весьма разнообразны.  [8]

Конструкции трансформаторов тока бывают различные в зависимости от их назначения. В энергосистемах и промышленности применяются трансформаторы тока как для расширения пределов измерения, так и для изоляции цепей измерительных приборов и различных реле от высокого напряжения.  [9]

Конструкции трансформаторов тока с литой изоляцией могут быть выполнены почти всех известных форм и назначений.  [10]

Конструкция трансформаторов тока фирмы Д е л л ь типа ТРЕ обладает некоторыми особенностями.  [12]

Имеются конструкции трансформаторов тока, в которых передающее устройство состоит из модулятора и светодиода. Световой поток полупроводникового светодиода зависит от измеряемого тока / и его фазы.  [13]

Имеются конструкции трансформаторов тока, где передающее устройство состоит из модулятора и светодиода. Световой поток полупроводникового светодиода зависит от измеряемого тока / и его фазы.  [14]

Страницы:      1    2    3    4    5

Что такое трансформатор тока: работа и его применение

Трансформатор — это электрическое устройство, используемое для передачи электроэнергии из одной цепи в другую без изменения ее частоты, и это достигается за счет электромагнитной индукции. В основном трансформаторы бывают двух типов: с оболочкой и с сердечником. Основная функция — повышать и понижать напряжение. Для целей измерения измерительные трансформаторы используются, потому что эти трансформаторы измеряют ток, напряжение, энергию и мощность. Они используются в различных приборах вместе, таких как вольтметр, амперметр, ваттметр и счетчик энергии . Эти трансформаторы подразделяются на два типа: трансформатор тока и трансформатор напряжения.

Что такое трансформатор тока?

Определение: Измерительный трансформатор, который используется для генерации переменного тока во вторичной обмотке трансформатора, известен как трансформатор тока. Он также известен как последовательный трансформатор, поскольку он включен последовательно со схемой для измерения различных параметров электроэнергия . Здесь ток во вторичной обмотке пропорционален току в первичной обмотке. Они используются для уменьшения токов высокого напряжения до токов низкого напряжения.

Устройство трансформатора тока

Принцип работы

В принцип работы трансформатора тока несколько отличается, если сравнивать его с обычным трансформатором напряжения. Как и трансформатор напряжения, он имеет две обмотки. Когда переменный ток подается через первичную обмотку, может генерироваться переменный магнитный поток, тогда переменный ток будет индуцироваться во вторичной обмотке. В этом типе сопротивление нагрузки очень мало. Таким образом, этот трансформатор работает в условиях короткого замыкания. Таким образом, ток во вторичной обмотке зависит от тока в первичной обмотке, но не зависит от полного сопротивления нагрузки.

Конструкция трансформатора тока

Конструкция этого трансформатора включает в себя различные функции, основанные на конструкции, такие как первичные ампер-витки, сердечник, обмотки и изоляция .

Конструкция трансформатора тока

Первичные амперные обороты

Нет. Количество ампер-витков в первичной обмотке трансформатора колеблется от 5000 до 10000, поэтому они определяются через первичный ток.

Основной

Для достижения низких скручиваний в амперах намагничивания материал сердечника должен иметь низкие потери в стали и низкое сопротивление. Материалы сердечника, такие как никель и сплав железа, обладают разными свойствами, такими как низкие потери и высокая проницаемость.

Обмотки

Реактивное сопротивление утечки в трансформаторе можно уменьшить, разместив обмотки близко друг к другу. Провода, используемые в первичной обмотке, представляют собой медные полосы, а для вторичной — провода SWG. Эти обмотки можно спроектировать для обеспечения надлежащей прочности и фиксированных связей без каких-либо повреждений.

Изоляция

Обмотки трансформатора изолированы лаком и лентой. Приложения с высоким напряжением нуждаются в изоляционных устройствах, которые поглощаются маслом, используемым для обмоток.

Конструкция сердечника трансформатора может быть выполнена с использованием ламинирования кремнистой сталью. Первичная обмотка трансформатора несет ток и подключена к главной цепи. Ток во вторичной обмотке пропорционален току в первичной обмотке, и он подключен к счетчикам или приборам.

Первичная и вторичная обмотки изолированы от сердечников. Первичная обмотка включает один виток, по которому проходит полный ток нагрузки, тогда как вторичная обмотка включает несколько витков.
Соотношение тока в первичной и вторичной обмотках называется коэффициентом трансформации тока. Обычно коэффициент тока трансформатора высокий. Номинальный ток во вторичной обмотке составляет 0,1 А, 1 А и 5 А, тогда как номинальный ток в первичной обмотке находится в диапазоне от 10 А до 3000 А.

Типы трансформаторов тока

Они делятся на четыре типа, включая следующие.

Внутренний трансформатор тока

Внутренний тип трансформаторы применимы в цепях низкого напряжения. Они подразделяются на разные типы, такие как рана, окно и стержень. Подобно основному типу, намотанный тип включает две обмотки, такие как первичная и вторичная. Они используются для суммирования из-за высокой точности и высоких значений скручивания первичного ампера.

Трансформатор стержневого типа включает первичную обмотку стержня с вторичными сердечниками. В этом типе стержень является важной частью. Точность этого трансформатора может быть снижена из-за намагничивания сердечника. Оконный тип может быть установлен в области первичного проводника, поскольку проектирование этих трансформаторов может быть выполнено без первичной обмотки.

Эти типы трансформаторов доступны в исполнении со сплошным и разъемным сердечником. Перед подключением этого типа трансформатора необходимо отсоединить первичный провод, тогда как в случае разъемного сердечника его можно установить непосредственно в области проводника, не разъединяя его.

Трансформаторы тока для наружной установки

Трансформаторы наружного типа используются в цепях высокого напряжения, таких как подстанции и распределительные устройства. Они доступны в двух типах, а именно с масляной изоляцией и элегазовой изоляцией. Трансформаторы с элегазовой изоляцией имеют меньший вес по сравнению с маслонаполненными трансформаторами.

Бак-пик может быть подключен к первичному проводнику, который известен как трансформатор тока, находящийся под напряжением. В этой конструкции используются небольшие вводы, потому что и резервуар, и первичный провод имеют одинаковый потенциал. Для трансформаторов с несколькими коэффициентами передачи используется первичная обмотка с разъемным типом.

Таким образом, отводы расположены на баке, предназначенном для первичной обмотки, поэтому с помощью этих трансформаторов можно получить переменный коэффициент тока. После того, как ответвления поданы на вторичную обмотку, рабочие ампер-витки могут быть изменены при подаче на первичную обмотку, поэтому неиспользуемое медное пространство можно оставить, за исключением самого низкого диапазона.

Втулка трансформатора тока

Этот тип трансформатора похож на трансформатор стержневого типа, в котором сердечник и вторичная обмотка расположены в области первичного проводника. Вторичная обмотка трансформатора может быть превращена в круглый сердечник, иначе имеющий форму кольца. Он подключается к высоковольтному вводу в автоматических выключателях, силовых трансформаторах, распределительном устройстве или генераторах.

Как только проводник протекает через проходной изолятор, он действует как первичная обмотка, и расположение сердечника может быть выполнено путем включения изоляционной втулки. Эти типы трансформаторов используются в цепях высокого напряжения для реле, поскольку они не дороги.

Портативные трансформаторы тока

Эти типы трансформаторов относятся к типу с высокой прецессией, которые в основном используются для анализаторов мощности и высокоточных амперметров. Эти трансформаторы доступны в различных типах, таких как гибкий, переносной с зажимом и с разъемным сердечником. Диапазон измерения тока портативных трансформаторов тока составляет от 1000 до 1500 A. Эти трансформаторы в основном используются для обеспечения изоляции измерительных приборов от цепей с высоким напряжением.

Ошибки в трансформаторе тока

Ошибки, возникшие в этом трансформаторе, включают следующее.

• Первичная обмотка этого трансформатора требует MMF (магнитодвижущей силы) для создания потока, который потребляет ток намагничивания.
• Ток холостого хода трансформатора включает в себя компонент потерь в сердечнике и вызывает гистерезисные и вихретоковые потери.
• Как только сердечник трансформатора насыщается, плотность потока намагничивающей силы может быть остановлена, и могут возникнуть другие потери.

Применение трансформаторов тока

Эти трансформаторы используются для измерения электроэнергии в электростанциях, на промышленных предприятиях, на сетевых станциях, в диспетчерских в промышленности для измерения и анализа протекания тока в цепи, а также в целях защиты.

FAQs

1). В чем разница между CT и PT?

CT изменяет высокое значение тока на низкое значение, тогда как PT изменяет значение высокого напряжения на низкое.

2). Трансформатор тока является повышающим трансформатором?

В принципе, ТТ — это повышающий трансформатор.

3). Почему ТТ подключается последовательно?

ТТ подключается последовательно через линию для изменения линейного тока до типичных 1/5 ампер, подходящих для счетчика, иначе реле. Эти трансформаторы используются для расчета огромного тока, протекающего по проводнику.

4). Что такое коэффициент CT?

Это отношение первичного тока i / p к вторичному току o / p при полной нагрузке.

5). Почему ТТ используется на подстанции?

Этот трансформатор используется для измерения и защиты на подстанции.

Таким образом, это все о обзор трансформатора тока который включает его определение, принцип работы, конструкцию, различные типы, ошибки и приложения. Вот вам вопрос, что такое измерительный трансформатор?

Трансформаторы тока и напряжения | Со склада

Для получения консультаций по вопросам выбора и поставки трансформаторов тока обратитесь, пожалуйста, к нашим специалистам по телефону +7 (495) 510-11-04 или просто нажмите кнопку ЗАКАЗАТЬ.

Трансформаторы тока – специальные электромагнитные устройства, которые повышают или понижают уровень напряжения переменного тока, не меняя его частоту. Оборудование используется в электрических цепях для передачи и распределения энергии. Для транспортировки электротока на далекие расстояния показатель напряжения увеличивают, а перед подачей потребителю уменьшают. В первом случае используют повышающие трансформаторы напряжения в Москве, во втором – понижающие. Купить трансформаторы тока и напряжения в Москве высокого качества предлагает компания ООО «Энергометрика». Заказ можно оформить на сайте или позвонить по указанному номеру телефона.

Как работают устройства трансформаторы тока?

Трансформаторы тока и напряжения действуют по принципу электромагнитной индукции. Конструкция устройства включает два типа обмотки. К первичной обмотке трансформатора подключается источник переменного напряжения. Это приводит к появлению электродвижущей силы аналогичной частоты на вторичной обмотке. Если на выходе подключить так называемый электроприемник, то на вторичных зажимах трансформатора появляется электроток и устанавливается в несколько раз меньший уровень напряжения. Соотношение ЭДС на первичной и вторичной обмотке называется коэффициентом трансформации. 

Функциональные разновидности трансформаторов тока

Сегодня трансформаторы тока широко используются в разных сферах производства. Большой спрос на подобные агрегаты стал толчком для появления многочисленного ассортимента устройств с разными функциональными возможностями. Каждый тип оборудования используется для решения определенных задач:

• Трансформаторы напряжения предназначены для перехода с одного уровня напряжения на другой. Устройства повышают безопасность электросети и предотвращают порчу оборудования, которая возникает при перепадах напряжения.
• Трансформаторы тока – оборудование, подключенное к источнику электротока. Устройства часто встраиваются в реле, счетчики, другие измерительные приборы. Трансформатор переменного тока выполняет защитную функцию – он оберегает технику от коротких замыканий.
• Измерительные трансформаторы тока либо напряжения – устройства, которые обладают высокой точностью трансформации.
• Силовые трансформаторы тока– специальные агрегаты преобразуют электроэнергию в электросетях и системах освещения. 

Купить трансформаторы тока и напряжения в Москве для решения определенного круга задач помогут специалисты компании «Энергометрика». Они предоставят необходимую консультацию по выбору определенной модели трансформатора тока или другого типа оборудования.

Отличия в конструкции трансформаторов тока

В процессе работы трансформаторное оборудование выделяет тепло. Чтобы устройства преобразования тока и напряжения работали исправно, они нуждаются в качественном охлаждении. Эта задача реализуется двумя способами:

• Воздушное охлаждение. Сухой трансформатор переменного тока отдает выработанное тепло в окружающую среду. Такой вариант охлаждения используется в устройствах преобразования тока (напряжения) малой мощности.
• Масляное охлаждение. Трансформатор переменного тока, действующий на больших мощностях, охлаждает бак с помощью масла. Жидкость служит изолятором и одновременно отводит тепло от рабочих элементов. 

Трансформатор тока, купить который можно на нашем сайте, отвечает высоким стандартам надежности и соответствует действующим техническим нормам. Мы предлагаем высококачественное оборудование по привлекательной стоимости – возможна покупка техники со склада или под заказ.

Строительство, работа, типы и их применение

Трансформатор представляет собой электрическое устройство, используемое для передачи электроэнергии из одной цепи в другую без изменения ее частоты, что достигается за счет электромагнитной индукции. В основном, трансформаторы доступны в двух типах, а именно с кожухом и с сердечником. Основная функция заключается в повышении и понижении напряжения. Для целей измерения используются измерительные трансформаторы, поскольку эти трансформаторы измеряют ток, напряжение, энергию и мощность.Они используются в различных инструментах с соединением, таким как вольтметр, амперметр, ваттметр и счетчик энергии. Эти трансформаторы подразделяются на два типа, а именно трансформатор тока и трансформатор напряжения.

Что такое трансформатор тока?

Определение: Измерительный трансформатор, который используется для генерации переменного тока во вторичной обмотке трансформатора, известен как трансформатор тока. Он также известен как последовательный трансформатор, поскольку он соединен последовательно со схемой измерения различных параметров электроэнергии.Здесь ток во вторичной обмотке пропорционален току в первичной обмотке. Они используются для преобразования токов высокого напряжения в токи низкого напряжения.

Устройство трансформатора тока

Принцип работы

Принцип работы трансформатора тока несколько отличается, если сравнивать его с обычным трансформатором напряжения. Как и трансформатор напряжения, он включает две обмотки. Всякий раз, когда переменный ток подается по всей первичной обмотке, может генерироваться переменный магнитный поток, тогда переменный ток будет индуцироваться во вторичной обмотке.В этом типе сопротивление нагрузки очень мало. Таким образом, этот трансформатор работает в условиях короткого замыкания. Таким образом, ток во вторичной обмотке зависит от тока в первичной обмотке, но не зависит от импеданса нагрузки.

Конструкция трансформатора тока

Конструкция этого трансформатора включает в себя различные функции, основанные на конструкции, такие как первичные ампер-витки, сердечник, обмотки и изоляция.

Конструкция трансформатора тока

Первичные амперные витки

№.первичных ампер-витков в трансформаторе колеблется от 5000 до 10000, поэтому они определяются первичным током.

Ядро

Для получения витков с низким намагничивающим током материал сердечника должен иметь низкие потери в стали и низкое магнитное сопротивление. Материалы сердечника, такие как никель и сплав железа, обладают различными свойствами, такими как низкие потери, высокая проницаемость.

Обмотки

Реактивное сопротивление рассеяния в трансформаторе можно уменьшить, расположив обмотки близко друг к другу.Провода, используемые в первичной обмотке, представляют собой медные полосы, а для вторичной обмотки используются провода SWG. Проектирование этих обмоток может быть выполнено для соответствующей прочности и фиксированной фиксации без какого-либо вреда.

Изоляция

Обмотки трансформатора изолированы лаком и лентой. Применения высокого напряжения требуют изоляционных устройств, которые поглощаются маслом, используемым для обмоток.

Конструкция сердечника трансформатора может быть выполнена с использованием ламинирования кремнистой сталью.Первичная обмотка трансформатора несет ток и подключена к основной цепи. Ток во вторичной обмотке пропорционален току в первичной обмотке и подключен к счетчикам или приборам.

Первичная и вторичная обмотки изолированы от сердечников. Первичная обмотка включает в себя один виток, по которому проходит полный ток нагрузки, тогда как вторичная обмотка включает в себя несколько витков.
Отношение токов в первичной и вторичной обмотках называется коэффициентом трансформации тока.Обычно коэффициент тока трансформатора высок. Номинальные токи во вторичной обмотке составляют 0,1 А, 1 А и 5 А, тогда как номинальные токи в первичной обмотке находятся в диапазоне от 10 А до 3000 А.

Типы трансформаторов тока

Они подразделяются на четыре типа, включая следующие.

Внутренний трансформатор тока

Трансформаторы внутреннего типа

применяются в цепях низкого напряжения. Они подразделяются на различные типы, такие как раневые, оконные и стержневые. Подобно основному типу, обмотка включает две обмотки: первичную и вторичную.Они используются в приложениях суммирования из-за высокой точности и высоких значений первичных амперных скручиваний.

Трансформатор стержневого типа включает стержневую первичную обмотку с вторичными сердечниками. В этом типе первичная планка является неотъемлемой частью. Точность этого трансформатора может быть снижена из-за намагниченности сердечника. Оконный тип может быть установлен в районе первичного проводника, так как конструкция этих трансформаторов может быть выполнена без первичной обмотки.

Эти типы трансформаторов доступны в цельнометаллическом и с разъемным сердечником.Перед подключением этого типа трансформатора первичный проводник должен быть отсоединен, тогда как в разъемном сердечнике он может быть установлен непосредственно в области проводника, не отделяя его.

Трансформаторы тока для наружной установки

Трансформаторы наружного исполнения

используются в цепях высокого напряжения, таких как подстанции и распределительные устройства. Они доступны в двух типах, а именно с маслонаполненной и газовой изоляцией SF6. Трансформаторы с элегазовой изоляцией имеют малый вес по сравнению с трансформаторами с масляным наполнением.

Верхний бак может быть подключен к первичному проводнику, который известен как трансформатор тока конструкции резервуара под напряжением. В этой конструкции используются небольшие вводы, поскольку и бак, и первичный проводник имеют одинаковый потенциал. Для ТТ с несколькими отношениями используется первичная обмотка раздельного типа.

Таким образом, на баке, предназначенном для первичной обмотки, расположены отводы, поэтому с помощью этих трансформаторов можно получить переменный коэффициент тока. После того, как отводы отведены на вторичную обмотку, рабочие ампер-витки могут быть изменены при подаче на первичную обмотку, поэтому неиспользуемое медное пространство может быть оставлено, за исключением самого нижнего диапазона.

Втулочный трансформатор тока

Трансформатор такого типа похож на стержневой, в котором сердечник и вторичная обмотка располагаются в области первичного проводника. Вторичная обмотка в трансформаторе может быть превращена в сердечник круглой или кольцевой формы. Он подключается к вводу высокого напряжения в автоматических выключателях, силовых трансформаторах, распределительных устройствах или генераторах.

Когда проводник проходит через втулку, он действует как первичная обмотка, и расположение сердечника может быть выполнено путем помещения изолирующей втулки.Эти типы трансформаторов используются в цепях высокого напряжения для целей релейной защиты, потому что они не дороги.

Портативные трансформаторы тока

Эти типы трансформаторов с высокой прецессией в основном используются для анализаторов мощности и высокоточных амперметров. Эти трансформаторы доступны в различных типах, таких как гибкие, переносные зажимы и разъемные сердечники. Диапазон измерения тока для портативных ТТ находится в пределах 1000-1500 А. Эти трансформаторы в основном используются для обеспечения изоляции измерительных приборов от цепей с высоким напряжением.

Ошибки в трансформаторе тока

В этом преобразователе произошли следующие ошибки.

• Для первичной обмотки этого трансформатора требуется МДС (магнитодвижущая сила) для создания потока, который создает ток намагничивания.
• Ток холостого хода трансформатора включает элемент потерь в сердечнике и имеет место гистерезис и потери на вихревые токи.
• Как только сердечник трансформатора насыщается, плотность потока силы намагничивания может быть остановлена, и могут возникнуть другие потери.

Применение трансформаторов тока

Эти трансформаторы используются для измерения электроэнергии на электростанциях, в промышленности, на электростанциях, в диспетчерских в промышленности для измерения и анализа тока в цепи, а также в целях защиты.

Часто задаваемые вопросы

1). В чем разница между КТ и ПТ?

ТТ изменяет высокое значение тока на низкое значение тока, тогда как ПТ изменяет высокое значение напряжения на низкое напряжение.

2). Является ли трансформатор тока повышающим трансформатором?

В принципе ТТ является повышающим трансформатором

3). Почему ТТ подключен последовательно?

ТТ подключается последовательно через линию для изменения линейного тока до типичного значения 1/5 ампера, подходящего для счетчика, в противном случае реле. Эти трансформаторы используются для расчета огромного тока, протекающего по проводнику.

4). Что такое коэффициент КТ?

Отношение первичного тока i/p к вторичному току o/p при полной нагрузке

5).Почему ТТ используется на подстанции?

Этот трансформатор используется для измерения и защиты на подстанции

.

Таким образом, это обзор трансформатора тока, который включает его определение, принцип работы, конструкцию, различные типы, ошибки и области применения. Вот вопрос к вам, что такое измерительный трансформатор?

Трансформатор тока — работа, типы и конструкция

Конструкция трансформатора тока:

Трансформатор тока используется с первичной обмоткой, соединенной последовательно с линией, по которой проходит измеряемый ток, поэтому первичный ток зависит от нагрузки, подключенной к системе, и не определяется нагрузкой (нагрузкой), подключенной к вторичная обмотка трансформатора тока.

Первичная обмотка состоит из очень небольшого числа витков, поэтому на ней нет заметного падения напряжения. Вторичная обмотка трансформатора тока имеет большее число витков, точное число определяется соотношением витков. Амперметр или токовая катушка ваттметра подключаются непосредственно к клеммам вторичной обмотки.

Таким образом, трансформатор тока работает со своей вторичной обмоткой почти в условиях короткого замыкания.Один из выводов вторичной обмотки заземляется для защиты оборудования и персонала, находящегося поблизости, в случае пробоя изоляции в трансформаторе тока. На рисунке ниже показана схема измерения тока и мощности с трансформатором тока.

Необходимо прочитать:

Типы трансформаторов тока:

Ниже приведены различные типы трансформаторов тока :

(i) Трансформатор тока обмотки:

Трансформатор тока , имеющий первичную обмотку, состоящую более чем из одного полного витка, намотанную на сердечник.На рисунке ниже показан трансформатор с обмоткой .

(ii) Трансформатор тока стержневого типа:

Трансформатор тока, в котором первичная обмотка состоит из стержня подходящего размера и материала, образующего неотъемлемую часть трансформатора. На рисунке ниже показан трансформатор стержневого типа .
Самая простая форма, которую может принять любой трансформатор тока , — это кольцевой или оконный тип, примеры которых приведены на рисунке ниже, на котором показаны три часто используемые формы: i.э., стадион, круглые и прямоугольные отверстия. Сердечник, если он изготовлен из никель-железного сплава или из ориентированной электротехнической стали, почти наверняка имеет непрерывную намотку.

А трансформаторы тока из горячекатаной стали будут состоять из пакета кольцевых штамповок. Перед надеванием вторичной обмотки на сердечник последний изолируется с помощью концевых хомутов и кольцевых обмоток из слоновой кости или пресспана.

Необходимо прочитать:

Эти прессованные плиты, кроме того, что они служат изолирующей средой, должны также защищать проводник вторичной обмотки от механических повреждений острыми углами.Провод вторичной обмотки наматывается на сердечник с помощью тороидальной намоточной машины, хотя ручная намотка по-прежнему часто применяется, если количество витков вторичной обмотки невелико.

После того, как вторичная обмотка размещена на сердечнике, трансформатор кольцевого типа завершается внешней обвязкой с предварительным наложением наружных торцевых колец и изоляционных оберток по окружности или без них. Ближайшим родственником кольцевого трансформатора тока является трансформатор так называемого проходного типа.На самом деле это неотличимо от обычного кольцевого типа, но этот термин используется, когда трансформатор тока надевается на полностью изолированный проводник первичной обмотки, например, на масляный конец клеммной втулки силового трансформатора или масляный контур. выключатель. При очень высоких напряжениях изоляция токоведущего проводника от измерительной цепи становится дорогостоящей проблемой. На 750 кВ используются каскадные трансформаторы тока или, в качестве альтернативы, коаксиальный шунт используется для модуляции радиочастотного сигнала, который передается от шунта, размещенного в линии высокого напряжения, к приемному оборудованию на земле, тем самым преодолевая проблему изоляции.Однако. этот тип системы имеет серьезные ограничения по выходной мощности, которая должна быть усилена для работы реле и т. д.

Необходимо прочитать:

В трансформаторе тока с разъемным сердечником сердечник разделен, каждая половина имеет две тонко отшлифованные или перекрытые поверхности зазора. Эти трансформаторы тока собираются на первичном проводнике «на месте» для постоянной или временной работы. В трансформаторе тока стержневого типа сердечник и вторичная обмотка такие же, как и у трансформатора кольцевого типа, но полностью изолированный стержневой проводник, составляющий одновитковую первичную обмотку, теперь является неотъемлемой частью трансформатора тока.Изоляция проводника первичной обмотки может быть изготовлена ​​из бакелизированной бумажной трубки или смолы, отформованной непосредственно на стержне. В низковольтном трансформаторе тока с обмоткой вторичная обмотка намотана на бакелитовый каркас или бобину, а толстый первичный проводник либо намотан непосредственно поверх вторичной обмотки, при этом сначала на вторичную обмотку наносится подходящая изоляция, либо наматывается первичная обмотка. полностью отдельно, обмотанный подходящим изоляционным материалом, а затем собранный со вторичной обмоткой на сердечнике. При изготовлении трансформаторов тока сборка ламинированных пакетов требует несколько большего поперечного сечения сердечника, чем у обычных трансформаторов, чтобы максимально снизить сопротивление чередующихся углов и минимизировать ток намагничивания. Иногда используются разрезные сердечники. .

Необходимо прочитать:

Когда это возможно, вторичные обмотки должны использовать всю имеющуюся длину обмотки на сердечнике, витки вторичной обмотки должны быть расположены на соответствующем расстоянии друг от друга для достижения этого, а изоляция между вторичной обмоткой и заземлением сердечника должна выдерживать высокие пиковые напряжения, возникающие, если вторичная обмотка разомкнутая цепь при протекании тока по первичной обмотке.

В случае большого количества витков вторичной обмотки, требующих более одного слоя обмотки, часто применяемым методом является секционирование вторичной обмотки, чтобы значительно уменьшить пиковое напряжение между слоями. С трансформаторами тока с намотанной первичной обмоткой эта конкретная проблема встречается редко, но важно попытаться добиться хорошего взаимного расположения катушек первичной и вторичной обмоток, таким образом сводя к минимуму осевые силы на обеих катушках, вызванные токами короткого замыкания первичной обмотки. Обмотки должны быть расположены близко друг к другу, чтобы уменьшить реактивное сопротивление рассеяния вторичной обмотки, поскольку реактивное сопротивление рассеяния увеличивает погрешность соотношения. Для вторичных обмоток, рассчитанных на 5 А, часто используется медный круглый провод площадью около 3 мм². Для первичной обмотки используется медная полоса, размеры которой зависят от тока первичной обмотки.

Необходимо прочитать:

При использовании первичной обмотки стержневого типа внешний диаметр трубки должен быть достаточно большим, чтобы поддерживать градиент напряжения в диэлектрике на ее поверхности на приемлемом уровне во избежание коронного эффекта.

Обмотки должны быть спроектированы таким образом, чтобы выдерживать без повреждений большие силы короткого замыкания, возникающие при коротком замыкании в системе, к которой подключен трансформатор тока. Обмотки намотаны отдельно и изолированы лентой и лаком для небольших линейных напряжений. Для напряжений выше 7 кВ трансформаторы погружены в масло или заполнены компаундом.

Заключение:

Теперь здесь мы изучили Трансформатор тока — работа, типы и конструкция .Вы можете скачать эту статью в формате pdf, ppt.

Комментарий ниже для любых запросов.

Трансформатор тока

Почти все защитные реле переменного тока в различных системах защиты приводятся в действие током, подаваемым трансформаторами тока. Это не простой способ измерения переменного тока большой величины с помощью амперметров малого диапазона. Кроме того, реле должны быть рассчитаны на высокие токи, чтобы срабатывать при этих высоких переменных токах. Таким образом, трансформатор тока выполняет преобразование больших токов в измеряемый диапазон токов.Конкретное применение трансформаторов тока связано с различными соображениями, такими как тип механической конструкции, соотношение первичных и вторичных токов, тип изоляции (масляная или сухая), тепловые условия, точность, тип обслуживания и т. д.

Трансформаторы тока (ТТ)

Это тип преобразователя тока, который выдает ток во вторичной обмотке, величина которого пропорциональна току, протекающему через первичную обмотку. Они используются для преобразования высоких токов от силовой цепи в измеряемый диапазон токов приборов и устройств управления.Кроме того, они обеспечивают изоляцию амперметров, других измерительных приборов и устройств управления от силовых цепей высокого напряжения. Это самый дешевый и простой метод измерения тока по сравнению с цифровыми счетчиками и крыльчатыми счетчиками с подвижной катушкой.

Первичная обмотка трансформатора тока состоит из одного или нескольких витков с большой площадью поперечного сечения и соединена последовательно с цепью, в которой должен измеряться ток. В ТТ стержневого типа первичная обмотка имеет только один виток, что означает, что сам проводник действует как первичная обмотка.Вторичная обмотка выполнена с большим числом витков из тонкого провода, имеющего малую площадь поперечного сечения. Эта обмотка подключается либо к рабочей катушке реле, либо к токовой катушке приборов, как показано на рисунке. Очень часто трансформаторы тока проектируются таким образом, что вторичные клеммы обеспечивают ток 5 А или 1 А при полном или номинальном первичном токе.

Наверх

Принцип работы трансформаторов тока

Работа трансформатора тока аналогична работе обычного силового трансформатора.Трансформаторы тока в основном являются повышающими трансформаторами напряжения, с другой стороны, это понижающие трансформаторы с точки зрения тока. Это связано с тем, что на стороне высокого напряжения ток будет ниже, а на стороне низкого напряжения ток выше. Когда первичная часть ТТ находится под напряжением, амперные витки первичной стороны создают магнитное поле в сердечнике. Этот магнитный поток, связанный со вторичной обмоткой, индуцирует ЭДС, и эта ЭДС вызывает ток во вторичной обмотке ТТ. Ток во вторичной обмотке пытается уравновесить первичные ампер-витки.Следовательно, отношение между первичным и вторичным дается как

И1Н1 = И2Н2

И1/И2 = Н2/Н1

I1/I2 = n

Это называется коэффициентом трансформации трансформатора тока.

Где I1 и I2 — ток первичной и вторичной обмотки соответственно

N1 и N2 — первичные и вторичные витки соответственно, а

n — соотношение витков вторичной и первичной обмотки.

Трансформатор тока

Например, типичный трансформатор тока на 100–5 А имеет номинальное соотношение один первичный виток к 20 вторичным виткам или 1:20.Из приведенного выше уравнения, зная коэффициенты тока и тока вторичного амперметра, мы можем легко определить ток, протекающий через первичную обмотку, которая подключена к основной линии. В силовом трансформаторе первичный ток зависит от вторичного тока. Напротив, первичная обмотка ТТ соединена непосредственно последовательно с силовой цепью, а также падение напряжения на ней очень меньше, и, следовательно, первичный ток не зависит от вторичного тока.

Следует отметить, что вторичная обмотка трансформатора тока не должна оставаться разомкнутой, пока на первичную обмотку подается питание.Если вторичная обмотка остается открытой, вторичный ток становится равным нулю, но практически вторичные амперные витки противодействуют первичным амперным виткам. Следовательно, непротиворечивая первичная МДС создает большой магнитный поток в сердечнике, поскольку нет противодействующей вторичной МДС. Это приводит к большим потерям в сердечнике и, таким образом, увеличивает нагрев сердечника. Кроме того, это приводит к возникновению высоких ЭДС как на первичной, так и на вторичной стороне, что приводит к повреждению изоляции. Следовательно, очень важно, чтобы вторичная обмотка была соединена последовательно с катушками тока низкого сопротивления приборов или просто закорочена.А также, во избежание опасности поражения электрическим током, вторичная сторона должна быть заземлена. На практике трансформаторы тока снабжены выключателем короткого замыкания на клеммах вторичной обмотки.

Наверх

Строительство трансформаторов тока

Конструкция трансформатора тока может быть намоточного или стержневого типа. ТТ с обмоткой подобен двухобмоточному обычному трансформатору. Первичная обмотка состоит из более чем одного полного витка или нескольких витков, намотанных на сердечник.Для ТТ с обмоткой низкого напряжения вторичные витки наматываются на бакелитовый каркас, а первичная обмотка с подходящей изоляцией между ними наматывается непосредственно на верхнюю часть вторичной обмотки. В зависимости от структуры сердечника это могут быть кольцевые, прямоугольные или оконные трансформаторы тока. В ТТ стержневого типа первичная обмотка представляет собой не что иное, как одиночный стержень, который проходит через центр сердечника и образует одновитковую первичную обмотку.

Плотность потока, используемая в ТТ, намного меньше по сравнению с силовыми трансформаторами.Поэтому материалы сердечника выбираются таким образом, чтобы обеспечить низкое сопротивление, низкие потери в сердечнике, а также работать с низкой плотностью потока. Поскольку кольцевые сердечники имеют меньше соединений и прочны, они обладают низким сопротивлением. Обычные материалы, используемые для сердечников, включают горячекатаную кремнистую сталь, холоднокатаную текстурированную кремнистую сталь и сплавы железа и никеля. Для обеспечения высокой точности измерения сердцевина CT изготовлена ​​из легированной стали очень высокого качества, называемой мукой. Для обеспечения изоляции применяют лакокрасочные и ленточные материалы при малых линейных напряжениях.Но для высоких линейных напряжений используются ТТ, заполненные компаундом или маслом. В случае ТТ, используемых при более высоких напряжениях передачи, для изоляции между вторичными обмотками и высоковольтными проводниками используется бумага, пропитанная маслом. Опять же, конструкция таких CT может быть как в форме живого, так и мертвого резервуара.

Наверх

Типы трансформаторов тока

Трансформаторы тока подразделяются на различные типы в зависимости от таких факторов, как тип использования, напряжение цепи, способ монтажа и т. д.Некоторые из этих типов включают

Внутренние трансформаторы тока

Они обычно используются для низковольтных цепей и далее подразделяются на трансформаторы обмоточного, стержневого и оконного типа. Как и обычный трансформатор, трансформатор с обмоткой имеет как первичную, так и вторичную обмотку. Они используются при очень низких коэффициентах тока, таких как суммирующие приложения. Из-за более высоких значений первичных амперных витков с помощью этих трансформаторов тока можно достичь высокой точности. ТТ стержневого типа состоят из стержневого первичного контура, который является составной частью ТТ с вторичными сердечниками.Точность ТТ стержневого типа снижается из-за намагничивания сердечника, что требует большой доли общего ампер-витка при низких номинальных токах. ТТ оконного типа устанавливаются вокруг первичного проводника (или линейного проводника), поскольку они не имеют первичной обмотки. Это наиболее распространенные трансформаторы тока, доступные в конструкциях с цельным и разъемным сердечником. Перед установкой ТТ со сплошным окном необходимо отсоединить первичный проводник, в то время как в случае разъемного сердечника его можно установить непосредственно вокруг проводника, не отсоединяя его.

трансформаторы тока

Наверх

Трансформаторы тока для наружной установки

Они обычно используются для цепей гораздо более высокого напряжения, таких как распределительные устройства и подстанции. Эти трансформаторы тока снабжены масляной или элегазовой изоляцией. По сравнению с заполненными маслом ТТ, ТТ с элегазовой изоляцией легче по весу. Верхний бак соединен с первичным проводником, поэтому они называются ТТ конструкции бака под напряжением. Используются небольшие вводы, потому что первичный проводник и бак имеют одинаковый потенциал.Этот бак установлен на конструкции изолятора, как показано на рисунке. В основании вторичные клеммы расположены в клеммной коробке. Кроме того, в основании предусмотрена клемма заземления.

OutdoorCurrentTransformer

Для многоступенчатых трансформаторов тока первичная обмотка раздельного типа. Так на баке предусмотрены отводы для первичной обмотки. Используя эти трансформаторы, можно получить переменный коэффициент тока, обеспечивая отводы как на первичной, так и на вторичной обмотках. При применении к вторичной обмотке рабочие ампер-витки изменяются, а при подаче к первичной обмотке большая часть медного пространства остается неиспользованной, за исключением самого нижнего диапазона.

Наверх

Втулочные трансформаторы тока

ТТ проходного типа также подобен ТТ стержневого типа, в котором сердечник и вторичная обмотка монтируются вокруг первичного проводника. Вторичная обмотка намотана на сердечник круглой или кольцевой формы, который устанавливается в высоковольтный ввод силовых трансформаторов, автоматических выключателей, генераторов или распределительных устройств. Проводник проходит через втулку, действует первичная обмотка, а сердечник расположен так, что огибает изоляционную втулку.Из-за меньшей стоимости проходные ТТ в основном используются для релейной защиты в цепях высокого напряжения.

Втулочные трансформаторы тока

Наверх

Портативные трансформаторы тока

Это трансформаторы тока с высокой прецессией, используемые для высокоточных амперметров и анализаторов мощности. Они могут быть с разъемным сердечником, гибкими и зажимными портативными ТТ. Типичный диапазон измерения тока портативных трансформаторов тока составляет от 1000 до 1500 А, а также эти трансформаторы тока обеспечивают изоляцию измерительных приборов от высоковольтных цепей.

Портативные трансформаторы тока

Наверх

Ошибки в трансформаторе тока

В идеальном трансформаторе тока отношение первичных и вторичных токов точно равно соотношению витков вторичной и первичной обмотки, а также токи в каждой обмотке создают равные МДС точно в противофазе. Однако на практике соотношение токов отличается от соотношения витков, а также между ними существует некоторый фазовый угол от противодействия. Они называются ошибками соотношения и ошибками фазового угла.В случае ТТ, которые используются для высокоточного измерения и измерения, эти ошибки должны быть как можно меньше.

Рассмотрим векторную диаграмму трансформатора тока, показанную ниже,

где

Io = ток без нагрузки

Im = составляющая намагничивания тока холостого хода

Ie = ваттная составляющая тока холостого хода

Es и Ep = наведенные напряжения во вторичной и первичной обмотках соответственно

Np и Ns = количество витков в первичной и вторичной обмотках соответственно

Ip и Is = первичный ток и вторичный ток

Rs = сопротивление вторичной обмотки

Xs = реактивное сопротивление вторичной обмотки

β = Ошибка фазового угла

n = Передаточное отношение = N2/N1

Чтобы поддерживать возбуждение железного сердечника, ТТ потребляет первичный ток.Этот текущий ток возбуждения состоит из двух компонентов, т. е. намагничивающей составляющей и ваттной составляющей, как показано на рисунке. ЭДС, индуцированная во вторичной обмотке, обеспечивает циркуляцию вторичного тока через нагрузку и из-за собственного сопротивления и реактивного сопротивления вторичной обмотки вызывает падение напряжения во вторичной обмотке. В приведенном выше векторе I2 относится к первичному току (показан пунктирной линией), поэтому существует угол бета между первичным и вторичным токами.

Ошибка соотношения

В приведенном выше векторе I1 или первичный ток состоит из составляющей тока возбуждения.Отсюда, рассматривая треугольник OBC, мы можем получить реальную ошибку отношения по векторным компонентам I2, Io (в свою очередь зависит от намагничивающей и ваттной составляющих) и I1. Кроме того, на вторичный ток влияют сопротивление и реактивное сопротивление обмотки, а также коэффициент мощности нагрузки. Но номинальный или номинальный коэффициент тока точно равен отношению вторичных витков к первичным. Следовательно, погрешность коэффициента трансформации ТТ определяется как отклонение фактического коэффициента трансформации от номинального коэффициента.

Ошибка тока или коэффициента = (Номинальный коэффициент – Фактический коэффициент) / Фактический коэффициент

= (Kn – R) / R × 100 %

Ошибка фазового угла

В идеальном трансформаторе тока вторичный ток должен быть смещен ровно на 180 градусов относительно первичного тока. Другими словами, должен быть нулевой фазовый угол между первичным током и обратным вторичным током. На приведенной выше векторной диаграмме реверсивный вторичный ток опережает первичный ток на определенный угол, следовательно, возникает ошибка фазового угла.Если реверсивный вторичный ток отстает от первичного тока, смещение фаз отрицательное, в то время как опережающий, фазовый угол положительный.

Чтобы уменьшить эти ошибки в ТТ, ток возбуждения или ток нагрузки должен быть небольшим, а также угол нагрузки вторичной нагрузки должен быть небольшим. Для выполнения этих требований сердечник должен иметь низкие потери в сердечнике и низкое сопротивление, чтобы свести к минимуму ваттную и намагничивающую составляющие тока возбуждения. Кроме того, за счет уменьшения количества витков во вторичной обмотке и уменьшения импеданса вторичной обмотки эти ошибки сводятся к минимуму.

Наверх

Применение трансформаторов тока

Трансформаторы тока используются в самых разных областях, от управления энергосистемой до точного измерения тока в промышленных, медицинских, автомобильных и телекоммуникационных системах. Некоторые из приложений включают

• Расширение ассортимента измерительных приборов, таких как амперметр, счетчик электроэнергии, кВА-метр, ваттметр и т. д.
• Дифференциальные системы защиты от контурных токов.
• Дистанционная защита в системах электропередачи.
• Защита от перегрузки по току.

Наверх

Приборный трансформатор — ваш гид по электрике

Для измерения больших токов и высоких напряжений в цепях переменного тока используются специально сконструированные точные трансформаторы коэффициента трансформации в сочетании с приборами переменного тока низкого диапазона. Эти специально сконструированные трансформаторы известны как измерительные трансформаторы .

Существует два типа измерительных трансформаторов.Это:

• Трансформаторы напряжения (PT)
• Трансформаторы тока (CT)

Эти измерительные трансформаторы также используются в энергосистеме в сочетании с защитными реле. В целях безопасности вторичные обмотки этих трансформаторов заземлены.

Трансформаторы тока применяются в силовых цепях переменного тока для питания катушек тока измерительных и измерительных приборов (амперметров, ваттметров, электросчетчиков) и реле защиты.Эти трансформаторы делают обычные слаботочные приборы пригодными для измерения больших токов и изолируют их от высокого напряжения.

Трансформатор тока в основном состоит из железного сердечника, на котором намотаны первичная и одна или две вторичные обмотки. Первичная обмотка имеет один или два витка толстого провода и включается последовательно с нагрузкой. Он несет фактический ток энергосистемы. Номинальные значения первичного тока варьируются от 10 А до 3000 А и более.

Вторичная обмотка имеет большое количество витков тонкого провода.Включается через токовые катушки приборов индикации и учета и реле защиты. Номинальные вторичные токи имеют порядок 5 А, 1 А и 0,1 А. Последний используется для статических реле.

Если по какой-либо причине прибор, подключенный к вторичной обмотке ТТ, должен быть удален, то вторичная обмотка ТТ должна быть закорочена достаточно толстым проводом.

Отношение первичного тока к вторичному току известно как коэффициент трансформации ТТ.Коэффициент трансформации ТТ обычно высок.

Произведение напряжения и тока на вторичной стороне, когда она обеспечивает максимальное номинальное значение тока, известно как номинальная нагрузка и измеряется в вольт-амперах (ВА). Вольт-амперный номинал ТТ низкий (5 – 150 ВА) по сравнению с силовыми трансформаторами.

Кроме того, ток во вторичной обмотке трансформаторов тока определяется током в первичной обмотке, т. е. током силовой цепи. Но в случае силовых трансформаторов он определяется импедансом нагрузки.

Амперметры клещевые

Трансформатор тока в сочетании с мостовым выпрямителем и миллиамперметром постоянного тока дает очень полезный измеритель, известный как клещевой амперметр. Сердечник трансформатора можно разделить с помощью триггерного переключателя. И поэтому сердечник можно очень легко зажать вокруг проводника под напряжением для измерения тока.

Таким образом, такое расположение позволяет избежать необходимости размыкания цепи для вставки амперметра для измерения величины протекающего тока.При изменении шунтирующего сопротивления цепи миллиамперметра колеблется от 0 – 5 А до 0 – 600 А.   

Пример : Трансформатор 100 : 5 используется вместе с 5-амперным амперметром. Если последний показывает 3,5 А, найдите линейный ток.

Решение : Здесь соотношение 100 : 5 означает отношение первичных и вторичных токов, т.е. I ₁ /I ₂ = 100/5

∴ Первичный (или линейный) ток = 3,5 × (100/5) = 70 А

Пример : Требуется измерить линейный ток порядка от 2000 А до 2500 А.Если стандартный амперметр на 5 ампер должен использоваться вместе с трансформатором тока, каков должен быть коэффициент трансформации последнего? На какой коэффициент нужно умножить показания амперметра, чтобы получить линейный ток в каждом случае?

Раствор : I ₁ /I ₂ = 2000/5 = 400 или 2500/5 = 500.

Поскольку I ₁ /I ₂ = N ₂ /N ₁ , следовательно, N ₂ /N ₁ = 400 в первом случае и 500 во втором случае.

Это означает, что N ₁ : N ₂ = 1 : 400 или 1 : 500.

Коэффициент умножения в первом случае равен 400, а во втором случае 500.

Трансформаторы напряжения Применяются в силовых цепях переменного тока для питания катушек напряжения измерительных и измерительных приборов (вольтметров, ваттметров, электросчетчиков) и реле защиты. Эти трансформаторы делают обычные низковольтные приборы пригодными для измерения высокого напряжения и изолируют их от высокого напряжения.

Трансформаторы PT представляют собой высокоточные понижающие трансформаторы.Его первичная обмотка имеет большое количество витков и всегда подключена через сеть питания. Его вторичная обмотка имеет малое число витков и подключена к обмотке потенциала приборов индикации и учета и реле защиты.

В основном они относятся к оболочечному типу и мало чем отличаются от обычных двухобмоточных трансформаторов, разве что их номинальная мощность крайне мала.

Первичные обмотки PT рассчитаны на напряжение от 400 В до нескольких тысяч вольт, а вторичные обмотки всегда на 110 В.До напряжения 5000 В трансформаторы напряжения обычно бывают сухого типа, между 5000 и 13800 вольт они могут быть либо сухими, либо масляными, хотя для напряжения выше 13800 они всегда масляные.

Отношение номинального первичного напряжения к номинальному вторичному напряжению известно как виток или коэффициент трансформации PT .

Нагрузка  – это общая внешняя вольт-амперная нагрузка на вторичной обмотке при номинальном вторичном напряжении.

Номинальная нагрузка PT – это нагрузка ВА, которая не должна превышать, если трансформатор должен работать с номинальной точностью.

Максимальная нагрузка — это наибольшая ВА нагрузка, при которой ПТ будет работать непрерывно, не перегревая свою обмотку сверх допустимых пределов.

Пусть измеряемое напряжение энергосистемы равно 11 кВ. Непосредственно вольтметром измерить такое высокое напряжение невозможно. Таким образом, PT с соотношением витков вторичной и первичной обмотки 1:100 используется в сочетании с вольтметром, который понижает напряжение с 11 кВ до 110 В, как показано на рисунке.

Для измерения мощности в энергосистеме высокого напряжения используются как ТТ, так и ТТ. CT используется для понижения тока системы, а PT используется для понижения напряжения системы до требуемого значения.

Потенциальная катушка (PC) ваттметра подключена через вторичную обмотку PT. А токовая катушка (CC) ваттметра подключена через вторичную обмотку ТТ, как показано на рисунке.

Конденсаторный трансформатор напряжения

Обсуждаемые выше обычные трансформаторы напряжения становятся очень дорогими для измерения напряжения, превышающего 100 кВ, из-за требований к изоляции.Так для измерения напряжения выше 100 кВ применяют емкостной трансформатор напряжения.

Это комбинация емкостного делителя потенциала и магнитного трансформатора, известного как промежуточный трансформатор с относительно небольшим коэффициентом.

Пакет высоковольтных конденсаторов образует делитель потенциала. С ₁ и С ₂ — конденсаторы двух секций, а Z — нагрузка. Напряжение, подаваемое на первичную обмотку промежуточного трансформатора, обычно составляет около 10 кВ.

Чтобы получить удовлетворительную производительность всего устройства, промежуточный трансформатор должен иметь очень малую погрешность коэффициента трансформации и фазового угла.

Преимущества измерительных трансформаторов

Приборные трансформаторы широко используются как для очень точных, так и для рутинных измерений. Они настолько важны для изоляции и расширения диапазона, что без них трудно представить себе работу высоковольтной системы. У них много преимуществ, а это:

1 .При использовании приборов совместно с измерительными трансформаторами их показания не зависят от их постоянных (R, L, C), как в случае с шунтами и умножителями. Приборные трансформаторы дают одинаковые показания прибора независимо от констант или количества приборов, подключенных к цепи.

2 . Мы можем использовать счетчики среднего размера для измерений, то есть 5 А для тока и от 100 до 120 В для измерения напряжения.

3 .Приборы и счетчики могут быть стандартизированы, что позволит сократить общие затраты. Замена поврежденных инструментов становится легкой.

4 . Цепь учета изолирована от цепей высокого напряжения. Таким образом, обеспечивается безопасность операторов.

5 . Потребляемая мощность в цепи учета становится низкой.

6 . Несколько приборов могут работать от одного измерительного трансформатора.

 Спасибо, что прочитали о «инструментальном трансформаторе».

Трансформатор тока – Конструкция, вектор и ошибки

Трансформатор тока

представляет собой измерительный трансформатор, который понижает высокое значение тока до низкого значения тока, подходящего для измерительных устройств. Он широко используется в энергосистеме для измерения и защиты. Мы не можем думать о производстве, передаче или распределении электроэнергии без использования трансформатора тока.

Конструкция трансформатора тока (ТТ):

В трансформаторе тока есть две обмотки, намотанные вокруг магнитного сердечника.Обмотка с меньшим количеством витков называется первичной обмоткой, а обмотка с большим количеством витков называется вторичной обмоткой. Первичная обмотка подключается последовательно с первичной цепью, т. е. цепью, в которой измеряется ток. Так как количество витков в первичной обмотке очень мало, то в этой обмотке нет заметного падения напряжения.

Вторичная обмотка соединена с катушкой амперметра/ваттметра/реле защиты. Поскольку импеданс реле измерения/защиты очень мал, можно сказать, что ТТ работает в условиях короткого замыкания.

В зависимости от конструкции существует два типа трансформаторов тока. Один из них — Live Tank CT, а другой — Dead Tank CT. В обоих типах сердечник и обмотки заключены в фарфоровую конструкцию. Эта конструкция заполнена маслом, которое обеспечивает необходимое охлаждение сердечника и обмотки. Крафт-бумага обеспечивает изоляцию между сердечником и обмоткой. На рисунке ниже три техники впереди — боевой танк СТ.

 

Обозначение трансформатора тока:

Трансформатор тока показан ниже.

На приведенном выше рисунке ТТ определяется клеммами P1 и P2 и соотношением 100/1. Первичная цепь, к которой подключен ТТ, показана с током 200 А. Вторичный ток ТТ будет 200/100 = 2 А.

Параметры трансформатора тока:

Трансформатор тока определяется его коэффициентом трансформации тока, классом точности, коэффициентом предельной точности, коэффициентом надежности прибора (ISF) и т. д. Класс точности определяется погрешностью фазового угла и погрешностью коэффициента.В этом посте мы обсудим основы. Прежде чем перейти к дальнейшему обсуждению, лучше понять некоторые основные, но важные параметры. Есть следующие:

• Коэффициент витков определяется как отношение числа витков вторичной обмотки к числу витков первичной обмотки. Его часто обозначают буквой n и называют
.

        n = количество витков вторичной обмотки / количество витков первичной обмотки

• Коэффициент трансформации определяется как отношение тока первичной обмотки к току вторичной обмотки.Он обозначается буквой R и дается как
.

         R = ток первичной обмотки / ток вторичной обмотки

Вы можете подумать, что n и R должны быть равны. Да, правильно, но это идеальный случай, а идеального не бывает. Всегда есть некоторые потери, связанные с CT, и, следовательно, коэффициент поворота и коэффициент трансформации не равны. Это привело к ошибке соотношения. Мы обсудим это позже в этом посте.

• Нагрузка определяется как вольт-ампер (ВА) подключенной нагрузки на клеммах вторичной обмотки ТТ.

Эквивалентная цепь трансформатора тока:

Эквивалентная схема и векторная диаграмма трансформатора тока показаны на рисунке ниже.

Где

n = коэффициент поворота

r _s = сопротивление вторичной обмотки

x _с = реактивное сопротивление вторичной обмотки

r _e = сопротивление нагрузки, подключенной к вторичной обмотке

x _e = реактивное сопротивление, если нагрузка подключена к вторичной обмотке

E _p = ЭДС индукции в первичной обмотке ТТ

E _s = Наведенное напряжение во вторичной обмотке ТТ

N _p =

витков первичной обмотки ТТ

N _s = витки вторичной обмотки ТТ

I _p = ток первичной обмотки ТТ

I _s = Ток вторичной обмотки ТТ

Ø = Поток в сердечнике ТТ

ɵ = Фазовый угол ТТ

I ₀ = Ток возбуждения ТТ

I _м = Ток намагничивания ТТ

Векторная диаграмма трансформатора тока:

Внимательно следите за тем, чтобы эквивалентная схема и векторная диаграмма были такими же, как у силового трансформатора.Векторная диаграмма построена в предположении, что подключенная нагрузка имеет отстающий коэффициент мощности. Поскольку ТТ включен последовательно с первичной цепью, ток которой необходимо измерить, это означает, что первичный ток I _p ТТ не зависит от вторичной нагрузки, а определяется током первичной цепи.

Из приведенного выше вектора мы рассчитаем коэффициент трансформации и фазовый угол CT.

Коэффициент трансформации:

Для нахождения коэффициента трансформации нам необходимо рассчитать первичный ток I _p в соответствии с определением, а затем разделить его на вторичный ток I _s .Давайте рассмотрим часть фазора, которая важна для вычисления I _p , как показано ниже.

Из приведенного выше вектора легко заметить, что первичный ток I _p является суммой векторов nI _s и I ₀ . Угол между и составляет (90-α-δ). (Как?)

Это потому, что I ₀ и ac являются параллельными линиями, а третья линия oa пересекает эту параллельную линию. Следовательно, соответствующие углы будут равны.

Следовательно, первичный ток Ip можно рассчитать по формуле сложения векторов.

I _P = [(Ni _S ) ² + (I ₀ ) ² + 2ni _S I ₀ COS (90-α-Δ)] ^1/2

   = [(nI _s ) ² +(I ₀ ) ² +2nI _s I ₀ Sin(α+δ)] 60 0 8

Следовательно,

Коэффициент трансформации,

R = I _p /I _s

= [(Ni _S ) ² + (I ₀ ) ² + 2Ni _S I ₀ Sin (α + Δ)] ^1/2 / I _S

Поскольку ток намагничивания I ₀ очень мал по сравнению с первичным током I _p , поэтому для аппроксимации мы можем действовать, как показано ниже,

r = [(Ni _S ) ² + (I ₀ ) ² + 2Ni _S I ₀ SIN (α + Δ)] ^1/2 / I _S

    = [(nI _s ) ² +(I ₀ Sin(α+δ)) ² +2nI _s I ₀ Sin(α+85)] 1906 я _с

    = [{nI _s + I ₀ Sin(α+δ)} ² ] ^1/2 / I _s

    = [nI _с + I ₀ Sin(α+δ)] / I _с

    = n + (I ₀ / I _s )Sin(α+δ)

Таким образом.

Коэффициент трансформации R = n + (I 0 / I s )Sin(α+δ)

 В приведенном выше выражении следует отметить следующие моменты:

1. Коэффициент трансформации не равен коэффициенту поворота ТТ.
2. Коэффициент трансформации зависит от тока возбуждения и угла возбуждения.
3. Чтобы коэффициент трансформации был равен коэффициенту поворота, α = δ =0. Это означает, что в трансформаторе тока не должно быть потерь в сердечнике, а нагрузка должна быть чисто резистивной.

Фазовый угол трансформатора тока:

Фазовый угол трансформатора тока представляет собой угол между первичным током I _p и вторичным током I _s при реверсировании. На приведенной выше векторной диаграмме θ — фазовый угол.

В приведенном выше векторе рассмотрим прямоугольный треугольник obc

tanθ = bc/ob

        = I ₀ Sin(90-α-δ) / (oa+ab)

        = I ₀ Cos(α+δ) / [nI _с +I ₀ Sin(α+δ)]

Так как θ очень мало, то tanθ будет примерно равно θ.Поэтому мы можем написать,

Θ = I ₀ Cos(α+δ) / [nI _с +I ₀ Sin(α+δ)]

Кроме того, I ₀ очень-очень мало, поэтому I ₀ Sin(α+δ)<<< s , пренебрегая I ₀ Sin(α+δ)

Θ = I ₀ Cos(α+δ) / nI _с

   = [I ₀ CosαCosδ – I ₀ SinαSinδ] / nI _с

Из фазора, I _m = I ₀ Cosα и I _e = I ₀ Sinα, следовательно,

Θ = [I _м Cosδ – I _e Sinδ] / nI _с Радиан

    = (180/π) [I _m Cosδ – I _e Sinδ] / nI _с градусов

Фазовый угол Θ = (180/π) [I м Cosδ – I e Sinδ] / nI с градусов

Ошибка коэффициента трансформации трансформатора тока:

Ошибка отношения определяется как единичное отклонение коэффициента трансформации от номинального коэффициента.Выражается в процентах.

Ошибка процентного соотношения E

= (Номинальный коэффициент – Коэффициент трансформации) x 100 / Коэффициент трансформации

Поскольку нагрузка трансформатора тока обычно резистивная, коэффициент мощности нагрузки почти равен единице. Отсюда δ=0,

R = n + (I ₀ Sinα / I _s ), но I ₀ Sinα = I _e

   = n + I _e /I _s

Таким образом, можно легко вычислить ошибку процентного соотношения.

Ошибка фазового угла трансформатора тока:

В идеале угол между первичным и вторичным током должен составлять 180 градусов. Но есть некоторое отклонение от 180 градусов. Это отклонение называется ошибкой фазового угла. Как видно из фазора, это отклонение составляет угол θ. Это означает,

Разность фаз между первичным и вторичным током = θ

Поскольку нагрузка трансформатора тока обычно резистивная, коэффициент мощности нагрузки почти равен единице.Следовательно, δ=0. Поэтому

Ошибка фазового угла θ = (180/π) I _м / nI _с градусов

Меры предосторожности:

Вторичная обмотка трансформатора тока никогда не должна оставаться разомкнутой. Обрыв вторичной обмотки ТТ вызывает высокое напряжение на клеммах вторичной обмотки ТТ, что может привести к повреждению оборудования/персонала.

Что такое трансформатор тока (ТТ)? Конструкция и типы

Определение :

Трансформатор тока — это тип измерительного трансформатора, используемый для понижения сильного тока до такого более низкого значения, которое подходит для целей измерения, управления и защиты.Проще говоря, они обеспечивают удобный способ измерения больших токов с помощью измерительного прибора (амперметра), подключенного к их вторичной обмотке.

Зачем нужны трансформаторы тока?

Предположим, что мы хотим измерить большой ток, протекающий по линии передачи. Однако мы не можем измерить ток большой величины по следующим причинам;

Стандартный токоизмерительный прибор амперметр такого высокого номинала очень дорог и громоздок.Также будут большие потери.

Амперметр необходимо подключить последовательно с цепью. Это просто означает, что нам нужно сломать линию, что невозможно.

Следовательно, трансформаторы тока используются для снижения токов высокого уровня до гораздо более низкого значения и позволяют устройствам измерения тока контролировать фактический электрический ток, протекающий по линиям электропередач. Амперметр подключается к вторичной клемме трансформатора тока и настраивается в зависимости от соотношения витков для измерения первичного тока.

Конструкция трансформатора тока:

Трансформатор тока состоит из кольцевого сердечника из кремнистой стали, обмотанного множеством витков медной проволоки. Проводник, по которому течет первичный ток, проходит через кольцо, как показано на рис. Первичная обмотка трансформатора состоит из одного или нескольких витков и последовательно подключается к измеряемой токоведущей линии. Поскольку первичная обмотка соединена последовательно с измеряемым проводником с током. Следовательно, трансформатор тока также называется трансформатором серии .

Вторичная обмотка с другой стороны имеет большое количество витков катушки из тонкого провода, рассчитанного на стандартные 5ампер или 1ампер. Амперметр подключается непосредственно через вторичную обмотку трансформатора. Так как амперметр используется на вторичной стороне для измерения тока и его сопротивление очень низкое. Следовательно, мы можем сказать, что вторичная сторона имеет короткое замыкание.

Как работают трансформаторы тока?

Трансформатор тока

в основном представляет собой повышающий трансформатор (т.е. поднять напряжение). Он используется для измерения и защиты в энергосистеме. Это уменьшит большой первичный ток до стандартного вторичного 1 или 5 ампер. Например, предположим, что у нас есть трансформатор тока с коэффициентом 1000:5. Это означает, что трансформатор тока рассчитан на 1000 ампер первичной обмотки при полной нагрузке и будет производить 5 ампер вторичного тока, когда 1000 ампер протекают через первичную обмотку. Проще говоря, он понижает ток от первичной обмотки к вторичной в соотношении 1000:5.

Коэффициент трансформации тока, как и любой другой трансформатор, подчиняется уравнению ампер-витка. Уравнение коэффициента трансформации для трансформатора тока выглядит следующим образом;

оборотов =

Где

N1= Количество первичных витков.

N2= Количество вторичных витков.

I1= первичный ток

I2= Вторичный ток

Из приведенного выше уравнения коэффициента трансформации мы можем сказать, что, зная коэффициент тока и показания амперметра, можно получить фактический линейный ток, протекающий через первичную обмотку.Позвольте понять это на следующем примере.

Используется трансформатор тока с коэффициентом 1000:5. Какой будет сила тока в линии, если показания амперметра 3,2 А?

Решение:

По заданному условию,

Поскольку амперметр включен последовательно со вторичной обмоткой, I2= 3,2 А.

Подставив значение I2, получим

.

Таким образом, ток линии составляет 640 ампер.

Нагрузка трансформатора тока:

Значение нагрузки, подключенной к вторичной обмотке, называется нагрузкой.Он выражается в ВА (т.е. произведение вторичного напряжения и тока). В нагрузку (нагрузку) трансформатора тока входят защитные реле, соединительные провода и сопротивление вторичной обмотки.

Номинальная нагрузка:

Удельная нагрузка ВА при номинальном вторичном токе, при котором трансформатор тока работает с заданной точностью, называется номинальной нагрузкой. Это указано для того, чтобы ошибки в измерениях не превышали пределов. Допустимая нагрузка называется нагрузкой трансформатора тока.Выражается в ВА или омах при номинальной вторичной цепи.

Соединения трансформатора тока:

Следует отметить, что вторичная обмотка трансформатора тока никогда не должна оставаться разомкнутой, когда на первичную обмотку подается напряжение. Если трансформатор тока работает без нагрузки (нагрузки) на его вторичной обмотке, ток через вторичную обмотку становится равным нулю, что означает, что ампер-витки вторичной обмотки становятся равными нулю. Практически вторичные ампервитки противостоят первичным ампервиткам (магнитодвижущая сила).Если вторичная обмотка остается открытой, в сердечнике создается высокий поток, поскольку нет непротиворечивых вторичных ампер-витков, противодействующих первичной магнитодвижущей силе. Это приведет к индуцированию огромных ЭДС как на первичной, так и на вторичной стороне. Это приведет к чрезмерным потерям в сердечнике, а также увеличит нагрев сердечника за его пределы. Это просто приведет к повреждению изоляции и подвергнет опасности людей (оператора) рядом с ней.

Отсюда важно, чтобы вторичка была соединена последовательно с низкоомными катушками амперметра (приборов) или просто закорочена.Кроме того, большинство трансформаторов тока также имеют цепь короткого замыкания, которая должна быть замкнута, если вторичная сторона трансформатора тока должна быть разомкнута для обслуживания реле. Схема подключения трансформатора тока приведена ниже.

Еще один момент, на который следует обратить внимание при подключении трансформатора тока, это то, что он должен быть установлен вокруг одного фазного провода. Подключение трансформатора с несколькими фазными и нейтральными проводниками приведет к аннулированию потока, из-за чего амперметр показывает нулевое значение.

Типы трансформаторов тока

Трансформатор тока с обмоткой:

В трансформаторах тока намотанного типа первичная обмотка более одного полного витка намотана на сердечник. В качестве материала сердечника обычно используется никелево-железный сплав или ориентированная электротехническая сталь. На самом деле, сталь разработана таким образом, что она обеспечивает малую площадь гистерезиса, что просто приводит к низким потерям мощности↗ в сердечнике.

Для трансформатора тока с обмоткой низкого напряжения вторичная обмотка намотана на бакелитовый каркас.Бакелит — это пластик, используемый для электропроводности и термостойких свойств. В то время как первичная обмотка намотана поверх вторичной с подходящей изоляцией между ними.

Трансформатор тока стержневого типа:

В трансформаторе тока стержневого типа первичная обмотка стержневого типа подходящего размера. Первичный элемент стержневого типа представляет собой бакелизированную бумажную трубку, обладающую хорошими электрическими и механическими свойствами. Кроме того, внешний диаметр бакелизированной бумажной трубки остается большим, чтобы избежать коронного эффекта.Вторичная обмотка и сердечник одинаковы в трансформаторе стержневого типа. Обмотки стержневого типа расположены близко друг к другу, чтобы свести к минимуму реактивное сопротивление рассеяния.

При малых линейных напряжениях для изоляции используется лента и лак. При линейном напряжении выше 7 кВ применяются маслонаполненные или заполненные компаундом трансформаторы тока.

Вот и все. Надеюсь, это поможет вам.

Похожие сообщения :

Что такое коэффициент мощности?↗

Типы изоляторов, используемых в линиях электропередачи↗

Как работает генератор?↗

Конструкция трансформаторов тока стержневого типа, электротехника, распределительное устройство и защита, энергосистемы III, конспект лекций, pdf

Строительство трансформаторов тока

Трансформаторы тока бывают двух типов:

1.Тип раны                                 2. Тип стержня

Трансформатор тока стержневого типа

В этом типе трансформатора тока первичная обмотка представляет собой не что иное, как стержень подходящего размера. Конструкция показана на рис. 1.

Рис. 1 Трансформатор тока стержневого типа

Изоляция первичной обмотки стержневого типа представляет собой бакелизированную бумажную трубку или смолу, отформованную непосредственно на стержне.Первичная обмотка такого типа является неотъемлемой частью трансформатора тока. Сердечник и вторичная обмотка одинаковы в трансформаторе стержневого типа.

Штамповки, используемые для ламинирования трансформаторов тока, должны иметь большую площадь поперечного сечения, чем у обычных трансформаторов. За счет этого сопротивление чередующихся уголков остается максимально низким. Следовательно, соответствующий ток намагничивания также мал. Обмотки расположены очень близко друг к другу, чтобы уменьшить реактивное сопротивление рассеяния.Чтобы избежать эффекта короны, в трансформаторе стержневого типа внешний диаметр трубки поддерживается большим.