Назначение измерительных трансформаторов тока. Назначение и принцип работы измерительных трансформаторов тока

Какие функции выполняют измерительные трансформаторы тока. Как устроены и работают трансформаторы тока. Какие бывают виды трансформаторов тока по назначению. Каковы основные характеристики и параметры трансформаторов тока.

Назначение и функции измерительных трансформаторов тока

Измерительные трансформаторы тока (ТТ) выполняют следующие основные функции:

• Преобразование больших первичных токов в пропорциональные малые вторичные токи, удобные для измерения стандартными приборами
• Изолирование вторичных цепей и измерительных приборов от первичных цепей высокого напряжения
• Повышение точности измерений за счет уменьшения влияния соединительных проводов

Трансформаторы тока применяются в электроустановках высокого и низкого напряжения для подключения измерительных приборов, счетчиков электроэнергии, устройств релейной защиты и автоматики.

Устройство и принцип действия трансформатора тока

Трансформатор тока состоит из следующих основных элементов:

• Магнитопровод из электротехнической стали
• Первичная обмотка, включаемая последовательно в измеряемую цепь
• Вторичная обмотка, к которой подключаются измерительные приборы
• Изоляция между обмотками

Принцип действия трансформатора тока основан на явлении электромагнитной индукции. Переменный ток в первичной обмотке создает переменный магнитный поток в магнитопроводе. Этот поток индуцирует ЭДС во вторичной обмотке, которая создает в ней пропорциональный вторичный ток.

Виды трансформаторов тока по назначению

По назначению трансформаторы тока подразделяются на следующие основные виды:

• Измерительные — для подключения измерительных приборов и счетчиков
• Защитные — для питания устройств релейной защиты и автоматики
• Комбинированные — совмещают функции измерения и защиты

Также выделяют лабораторные трансформаторы тока повышенной точности и промежуточные трансформаторы тока для согласования характеристик защитных ТТ и реле.

Основные параметры и характеристики трансформаторов тока

Важнейшими параметрами трансформаторов тока являются:

• Номинальный первичный ток
• Номинальный вторичный ток (обычно 5 А или 1 А)
• Номинальный коэффициент трансформации
• Класс точности
• Номинальная вторичная нагрузка
• Ток термической и электродинамической стойкости

Основными характеристиками трансформаторов тока являются токовая и угловая погрешности, зависящие от величины первичного тока и вторичной нагрузки.

Погрешности трансформаторов тока и их причины

Основными видами погрешностей трансформаторов тока являются:

• Токовая погрешность — отклонение действительного коэффициента трансформации от номинального
• Угловая погрешность — угол между векторами первичного и приведенного вторичного токов

Основные причины возникновения погрешностей:

• Наличие тока намагничивания, создающего падение напряжения в первичной обмотке
• Потери в магнитопроводе на гистерезис и вихревые токи
• Индуктивное сопротивление рассеяния обмоток
• Активное сопротивление обмоток

Погрешности трансформаторов тока возрастают с увеличением вторичной нагрузки и уменьшаются с ростом первичного тока.

Требования к трансформаторам тока для измерений и защиты

Основные требования к измерительным трансформаторам тока:

• Высокая точность преобразования тока во всем диапазоне первичных токов
• Минимальные погрешности при номинальной вторичной нагрузке
• Стабильность характеристик во времени

Требования к трансформаторам тока для защиты:

• Сохранение работоспособности при больших кратностях первичного тока
• Быстродействие при коротких замыканиях
• Отсутствие насыщения при протекании апериодической составляющей тока КЗ

Выбор трансформаторов тока производится с учетом этих требований для конкретных условий применения.

Особенности эксплуатации трансформаторов тока

При эксплуатации трансформаторов тока необходимо соблюдать следующие основные правила:

• Вторичные обмотки должны быть всегда замкнуты на нагрузку или накоротко
• Запрещается размыкать вторичные цепи под нагрузкой
• Нельзя превышать номинальную вторичную нагрузку
• Первичный ток не должен превышать ток термической стойкости
• Сопротивление изоляции должно соответствовать нормам

Соблюдение правил эксплуатации обеспечивает надежную и безопасную работу трансформаторов тока в течение всего срока службы.

Трансформатор тока — устройство, принцип работы и виды

Трансформатор тока представляет собой измерительное устройство, первичная обмотка (высокая сторона) которого подключается к источнику переменного электрического тока, а его вторичная обмотка (низкая сторона) подключается к приборам измерения или к приборам защиты с малым сопротивлением.

Если точнее, то первичная обмотка любого трансформатора тока включается только последовательно в силовую электрическую цепь, по которой протекает электрическая нагрузка. К вторичной обмотке или нескольким вторичным обмоткам подключаются защитные приборы, измерительные приборы и приборы учёта электроэнергии.

Принцип действия трансформатора тока

Работа обычного трансформатора тока базируется на физическом явлении электромагнитной индукции. Это значит, что при подаче напряжения на первичную обмотку, в её витках будет проходить переменный ток, образующий впоследствии появление переменного магнитного потока. Появившийся магнитный поток проходит по сердечнику и пронизывает витки всех обмоток трансформатора, таким образом, индуцируя в них электродвижущие силы (э.д.с.). В случае закорачивания вторичной обмотки или же при включении нагрузки в её цепь, под воздействием э.д.с. в витках обмотки начнёт протекать вторичный ток.

Назначение трансформаторов

Общее назначение трансформаторов тока – преобразование (снижение) большой величины переменного тока до таких значений, которые будут удобны и безопасны для измерения.

Трансформаторы тока позволяют безопасно измерять большие электрические нагрузки в сетях переменного тока. Это становится возможным благодаря изолированию первичной обмотки и вторичной обмотки друг от друга.

При изготовлении к трансформаторам тока предъявляются строгие требования по качеству изоляции и по точности измерений электрических нагрузок.

Конструкция трансформатора тока

Трансформатор тока – это устройство, основой которого является сердечник, шихтованный из особой трансформаторной стали.

На сердечник (магнитопровод) наматываются витки одной, двух или даже нескольких вторичных обмоток, электрически изолированных друг от друга, а также и от сердечника.

Что касается первичной обмотки, то она может представлять собой катушку, также намотанную на сердечник измерительного трансформатора. Однако чаще всего первичная обмотка представляет собой алюминиевую или медную шину (пластину). Не менее часто в трансформаторе тока вообще отсутствует первичная обмотка как таковая. В этом случае функцию первичной обмотки выполняет силовой проводник, проходящий через кольцо трансформатора тока. Это может быть отдельная жила электрического кабеля.

Вся конструкция трансформатора тока помещается в корпус для защиты от механических повреждений. 

Коэффициент трансформации

Основной технической характеристикой каждого трансформатора тока является номинальный коэффициент трансформации. Его значение указывается на специальной табличке (шильдике) в виде отношения номинального значения первичного тока к номинальному значению вторичного тока.

Например, указанное значение 400/5 означает, что при первичной нагрузке в 400А, во вторичной цепи должен протекать ток в 5А и, следовательно, коэффициент трансформации будет равен 80. Если на шильдике указано значение 50/1, то коэффициент трансформации будет равен 50.

Практически у каждого трансформатора тока есть определённая погрешность. В зависимости от её величины каждому трансформатору тока присваивается свой класс точности.  

Классификация трансформаторов

Существует несколько признаков, по которым трансформаторы тока делятся.

По своему назначению они бывают измерительными, защитными, а также промежуточными и лабораторными.

• Измерительные выполняют функцию измерения. К ним подключаются приборы, такие как амперметр или приборы учёта (счётчики электрической энергии).
• Защитные трансформаторы тока выполняют функцию электрической защиты совместно с устройствами защиты, поэтому к ним подключаются устройства, такие как реле тока или современные цифровые устройства высоковольтной защиты.
• Промежуточные трансформаторы тока применяют в токовых цепях релейной защиты.
• Лабораторные устройства обладают очень высокой степенью точности измерений. Также у них может быть несколько разных коэффициентов трансформации.

По виду установки трансформаторы тока бывают наружными и внутренними, а также встроенными внутрь электрооборудования (внутри высоковольтных выключателей, внутри питающих силовых трансформаторов и т.д.). Кроме того трансформаторы тока бывают накладными и переносными. Переносные трансформаторы используют для измерений токовой нагрузки в лабораторных условиях.

По исполнению первичной обмотки бывают одновитковые, многовитковые и

шинные трансформаторы тока. По количеству ступеней трансформации – одно- и двухступенчатые.

По напряжению трансформаторы тока делятся на две группы – устройства с напряжением до 1000В и устройства с напряжением выше 1000В.

Кроме обычных измерительных трансформаторов тока, существуют и специальные, такие как трансформаторы тока нулевой последовательности.

Трансформаторы тока и напряжения

Перед тем, как рассказать об измерительных трансформаторах – немного теории. Трансформатор – элемент электрической цепи, преобразующий величину переменного напряжения. Трансформаторы могут быть:

• понижающими, выдающие на выходе меньшее напряжение, чем на входе;
• повышающими, выполняющие противоположное преобразование;
• разделительные, не изменяющие величину напряжения, применяющиеся для гальванической развязки между участками электрической сети.

Повышающие и понижающие трансформаторы обратимы: если подать номинальное выходное напряжение трансформатора на его вторичную обмотку, на первичной мы получим номинальное входное напряжение.

С токами в обмотках происходит обратная картина. Первичная обмотка рассчитывается на ток, соответствующий номинальной мощности трансформатора. Под мощность выбирается и сечение магнитопровода, и диаметр обмоточного провода первичной обмотки.

Ток вторичной обмотки понижающего трансформатора может быть больше тока в первичной во столько раз, во сколько меньше ее напряжение. Это отношение называется коэффициентом трансформации. Поэтому сечение обмоточного провода вторичной обмотки у понижающего трансформатора больше. У понижающего – все наоборот. У разделительного – все одинаково.

Зачем нужны измерительные трансформаторы напряжения

В электроустановках до 1000 В измерение напряжения производят, подключая вольтметры непосредственно к шинам или другим контролируемым участкам сети. Но в сетях 6 кВ и выше это невозможно, потому что:

• при измерении высокого напряжения требуется понизить его величину до размера, воспринимаемого рамкой стрелочного прибора или электронным преобразователем цифрового. Резистивные делители не выполнят задачу с требуемой точностью, а применение понижающего трансформатора сделает прибор громоздким;
• изоляция проводников для подключения прибора должна выдерживать номинальное напряжение электроустановки. Кроме того, должны соблюдаться междуфазные расстояния, требуемые ПУЭ. Выполнить это невозможно.

Трансформатор напряжения НОЛ

Поэтому для измерений величину напряжения понижают, и для этого нужен трансформатор напряжения

Трансформаторы напряжения и их конструкция

На какое бы напряжение не была рассчитана первичная обмотка трансформатора напряжения, напряжение на вторичной его обмотке стандартно – 100 В. Это сделано для унификации: счетчику электроэнергии без разницы, в какой электроустановке работать – 6 кВ, 10 кВ или более. Если он предназначен для эксплуатации с трансформаторами напряжения, в его технических характеристиках в графе «номинальное напряжение» указано: «3х100 В». Цифра «3» означает, что для измерений к нему подключаются три фазы.

Конструктивно трансформаторы напряжения выполняются:

• элемент преобразования одной фазы напряжения в своем корпусе, при трехфазном напряжении устанавливаются три таких трансформатора;
• один корпус содержит трансформатор для преобразования всех трех фаз.

Трехфазный трансформатор напряжения НАМИ

Первичные обмотки трехфазных трансформаторов соединяются в звезду.

Вторичных обмоток у трансформаторов напряжения несколько:

• обмотка для приборов учета, имеющая класс точности 0,5s;
• обмотка для измерительных приборов – класс точности 0,5;
• обмотка для устройств релейной защиты – класс 10Р;
• обмотка для разомкнутого треугольника – класс 10Р.

Класс точности имеет значение при учете и измерениях. Но есть еще один нюанс: измерительная обмотка трансформатора работает в заявленном классе точности, если не превышена допустимая нагрузка на нее. Поэтому, вместе с классом, на бирке трансформатора указывается допустимая мощность, превышать которую нельзя.

Трансформатор напряжения НОМ-10

Еще один фактор, изменяющий класс точности – сопротивление соединительных проводников. Если прибор учета или амперметр находится вдали от трансформатора напряжения и подключен контрольным кабелем с жилами недостаточного сечения, то значение напряжения на нем будет меньше, чем на трансформаторе.

Выводы вторичной обмотки трансформатора напряжения, используемого для коммерческого учета, закрывают крышкой и пломбируют.

Первичные обмотки трансформаторов напряжения защищают предохранителями. Для защиты вторичных обмоток раньше тоже применяли предохранители, но теперь их заменили автоматические выключатели.

Три однофазных трансформатора ЗНОЛ, собранные вместе

А теперь – вспомним теорию в начале статьи. Основная опасность при работе на трансформаторах напряжения состоит в явлении обратной трансформации. Если по каким-то причинам на вторичную обмотку попадет напряжение 100 В, то первичная окажется под номинальным напряжением электроустановки. Работающие в ячейке люди окажутся под напряжением. Поэтому при выводе в ремонт трансформатора напряжения принимают меры. Исключающие обратную трансформацию.

Зачем нужны трансформаторы тока

Одна из причин, из-за которых в электроустановках выше 1000 В устанавливают трансформаторы тока – та же, что и для трансформаторов напряжения. Невозможно обеспечить изоляцию цепей для подключения приборов.

Но есть дополнительные факторы, вынуждающие использовать их и в электроустановках выше 1000 В:

• максимальный ток, на который рассчитаны электросчетчики прямого включения – 100 А. Токи выше 100 А требуется понизить.
• включение амперметров последовательно с нагрузкой снижает надежность электроснабжения;
• вольтметр подключается к шинам через предохранители или автоматический выключатель, выводы амперметра защитить невозможно. Ток короткого замыкания в амперметре равен току КЗ на шинах. Ошибки в эксплуатации приводят к тяжелым последствиям, а неисправности прибора выводят его из строя навсегда. Поэтому и требуется выполнить гальваническую развязку амперметра с сетью.
• Заменить амперметр прямого подключения можно, только отключив нагрузку.

Принцип действия и конструкция трансформаторов тока

Трансформатор тока тоже имеет первичную и вторичную обмотку. Но особенность его в том, что первичная обмотка имеет один или несколько витков, а в большинстве изделий представляет собой шину, проходящую через корпус трансформатора. Вариант – трансформаторы, не имеющие собственной первичной обмотки. Они надеваются на шину с измеряемым током или через них пропускается провод, жила кабеля.

Варианты конструктивного исполнения трансформаторов тока до 1000 В

Вторичная обмотка у трансформатора тока на напряжение до 1000 В одна, но у высоковольтных их – минимум две, но бывает и больше. Работает он аналогично повышающему трансформатору, поэтому – все, что сказано в начале статьи о соотношении токов в них для него справедливо.

Номинальный ток вторичной обмотки трансформатора тока всегда равен 5 А, на какой бы ток не была рассчитана первичная. Классы точности обмоток для подключения аппаратуры различаются так же, как и у трансформаторов напряжения.

Но вот подключить к трансформатору тока, используемому для учета электроэнергии, ничего больше не получится. По правилам, кроме счетчика, там не должно быть ничего. И если для аппаратов выше 1000 В это требование легко выполнить (один трансформатор имеет несколько обмоток), то для электроустановок до 1000 В при необходимости устанавливают по два трансформатора на одну фазу: один – для учета, другой – для всего остального (амперметры, ваттметры, устройства защиты, компенсация реактивной мощности). Выводы вторичной обмотки для коммерческого учета у всех трансформаторов закрываются крышкой и пломбируются.

Установка трансформаторов тока в ячейке выше 1000 В

Трансформатор тока должен работать в замкнутой на нагрузку или накоротко вторичной обмоткой. Иначе на ней наводится ЭДС далеко не безопасной величины как для людей, так и для электрооборудования. При обрыве во вторичных цепях можно получить смертельный удар током, даже проведя рукой рядом с клеммами амперметра или счетчика. А электронные схемы на входе приборов выйдут из строя под действием высокого напряжения.

Поэтому для замены амперметров и электросчетчиков в токовых цепях устанавливают специальные клеммы, на которых перед демонтажем прибора обмотку трансформатора закорачивают. Для приборов учета рядом устанавливают клеммы для отключения цепей напряжения. Это функции совмещены в специальном устройстве, называющимся «колодка клеммная измерительная». Для коммерческих цепей учета эти коробки пломбируются, для чего винт, крепящий ее крышку, имеет прорезь в головке (как у винтов крепления крышки корпуса электросчетчика).

Видео про трансформаторы тока

Почему нельзя размыкать вторичную обмотку трансформатора тока и зачем ее обязательно заземлять? Попутно вы узнаете о технических характеристиках и конструкции трансформаторов тока, особенностях их применения.

Оцените качество статьи:

Основные сведения об измерительных трансформаторах тока

      Назначение, классификация и основные параметры измерительных преобразователей и трансформаторов тока.

      Под измерительным преобразователем тока будем понимать устройство, устройство предназначенное для преобразования первичного

тока в такой выходной сигнал, информативные параметры которого функционально связаны с информативными параметрами первичного тока.

Для создания ИПТ можно использовать различные физические явления. В настоящее время ИПТ обычно создаются на основе 

широко применяемого в электротехнике трансформаторного эфекта- в виде трансформатора.

     Трансформатором тока, являющимся наиболее широко применяемым ИПТ, называется такой трансформатор, в котором при 

нормальных условиях работы выходной сигнал является током, практически пропорциональным первичному току и правильном включении

сдвинутым относительно него по фазе на угол, близкий к нулю.

     Первичная обмотка трансформатора тока включается в цепь последовательно (в рассечку токопровода), а вторичная замыкается

на некоторую нагрузку (измерительные приборы и реле), обеспечивая в ней ток, пропорциональный току в первичной обмотке.

     В трансформаторах тока высокого напряжения первичная обмотка изолирована от вторичной (земля) на полное рабочее напряжение.

Один конец вторичной обмотки заземляется. поэтому он имеет потенциал, близкий к потенциалу земли.

     Трансформаторы тока по назначению разделяются на трансформаторы тока для измерений и трансформаторы тока для защиты.

В некоторых случаях эти функции совмещаются в одном ТТ.

     Трансформаторы тока для измерений предназначаются для передачи информации измерительным приборам. Они устанавливаются

в цепях высокого напряжения или в цепях с большим током, т.е. в цепях, в которых невозможно непосредственное включения измерительных

приборов. Ко вторичной обмотке ТТ для измерений подключаются амперметры, токовые обмотки ваттметров, счетчиков и аналогичных приборов.

 

      Таким образом, трансформатор тока для измерений обеспечивает:   

1. Преобразование переменного тока любого значения в переменный ток, приемлемый для непосредственного измерения с помощью 

 стандартных измерительных приборов .

       2. Изолирование измерительных приборов, к которым имеет доступ обслуживающий персонал, от цепи высокого напряжения. 

 

         Трансформаторы тока для защиты предназначаются для передачи измерительный информации в устройства защиты и управления.

Соответсвенно этому трансформатор тока для защиты обеспечивает:

1. Преобразование переменного тока любого значения в переменный ток, приемлимый для питания устройств релейной защиты;
2. Изолирование реле, к которым имеет доступ обслуживающий персонал, от цепи высокого напряжения.

       Трансформаторы тока в установках высокого напряжения необходимы даже в тех случаях, когда уменьшение тока для измерительных

приборов или реле не требуется. 

128. Назначение, принцип работы, схема замещения и погрешность измерительных трансформаторов тока и напряжения.

ТА

Принцип действия. Трансформаторы тока (ТТ) являются вспомогательными элементами, с помощью которых ИО РЗ получают информацию о значении, фазе и частоте тока защищаемого объекта. От достоверности получаемой информации зависит правильность действия устройств РЗ. Поэтому основным требованием к ТТ, питающим устройства РЗ, является точность трансформации контролируемого тока с погрешностями, не превышающими допустимых значений. Принцип устройства ТТ поясняют схемы, приведенные на рис.

3.1. Заметим, что один из вторичных зажимов ТТ должен обязательно заземляться по условиям техники безопасности.

Трансформатор тока (рис.3.1, а) состоит из первичной обмотки w₁, включаемой последовательно в цепь контролируемого тока, вторичной обмотки w₂, замкнутой на сопротивление нагрузки Z_н, состоящее из последовательно включенных элементов РЗ или измерительных приборов, и стального магнитопровода 1, с помощью которого осуществляется магнитная связь между обмотками. Первичный ток I₁ проходящий по виткам первичной обмотки w_l, и ток I₂, индуцированный во вторичной обмотке w₂, создают магнитодвижущие силы (МДС) I₁w_l и I₂w₂, которые вызывают соответственно магнитные потоки Ф₁ и Ф₂, замыкающиеся по стальному магнитопроводу 1. Намагничивающие силы и создаваемые ими магнитные потоки с учетом их положительных направлений, показанных на рис.3.1, геометрически вычитаются, образуя результирующую МДС I_намw₁ и результирующий магнитный поток трансформатора Ф_т [41]:

                                  (3.1)

                                              (3.1а)

Поток Ф_т, называемый рабочим или основным, пронизывает обе обмотки и наводит во вторичной обмотке ЭДС Е₂, которая создает в замкнутой цепи вторичной обмотки ток I₂. Поток Ф_т создается МДС I_намw₁ и, следовательно, током I_нам. Последний является частью тока I₁ и называется намагничивающим током. Если I_нам = 0, выражение (3.1) примет вид

I_lw_l = I₂w₂,

откуда

                                                                                                    (3. 2)

где  – коэффициент трансформации, называемый витковым, в отличие от номинального¹. При отсутствии намагничивающего тока вторичный ток I₂ (расчетный ток) равен первичному току I₁ поделенному на коэффициент трансформации ТТ, равный К_Iв. В этом случае первичный ток полностью трансформируется во вторичную обмотку w₂, и ТТ работает идеально без потерь и погрешностей.

Причины погрешности. В реальном ТТ I_нам ≠ 0, как это следует из (3.1). Ток I_HAM является обязательной частью первичного тока I₁, он образует МДС, создающую поток Ф, который и осуществляет трансформацию. Из выражения (3.1) вторичный ток реального ТТ

                                                                           (3.3)

где k_I = w₂/w_l – витковый коэффициент трансформации.

Из выражения (3.3) следует, что действительный вторичный ток I₂ отличается от расчетного (идеального) значения I₁/k_I, определенного по формуле (3.2), на значение I_нам/k_I, которое вносит искажение в абсолютное значение и фазу вторичного тока. Таким образом, причиной, вызывающей погрешность в работе ТТ, является ток намагничивания I_нам

Векторная диаграмма и виды погрешностей ТТ. Искажающее влияние тока намагничивания на вторичный ток ТТ показано на векторной диаграмме рис.3.3, в основу которой положена схема замещения (см. рис.3.1, б).

В схеме замещения магнитная связь между первичной и вторичной обмотками ТТ заменена электрической, а все величины первичной стороны приведены к виткам вторичной обмотки: I’₁= I₁/K_I и I’_нам= I_нам/k_I.

Погрешность по току ΔI (f_i,) и полная погрешность ε =|I_нам| выражаются в относительных единицах или процентах как отношение действующих значений этих погрешностей к действующему значению приведенного первичного тока.

Относительная токовая погрешность

                                                                                    (3.5)

Относительная полная погрешность

                                                                                           (3.6)

  
 

* Ток I’_нам имеет две составляющих: I’_a нам, которая определяет потери энергии на нагрев магнитопровода вихревыми токами, и I’_р нам, которая осуществляет намагничивание сердечника, т. е. создает поток Ф_т. Составляющая I’_a нам << I’_р нам, поэтому углом γ можно пренебречь и считать, что вектор I’_нам совпадает по фазе с Ф_т и равен I’_р нам.

Если вторичный ток несинусоидален, то ток намагничивания выражается как среднее квадратичное значение разности мгновенных значений реального и расчетного токов i₂:

Тогда

                                                                                (3.7)

Здесь К_I – номинальный коэффициент трансформации ТТ.

Погрешность по углу выражается в градусах и минутах, она считается положительной, если I₂ опережает I^’₁, как показано на рис.3.3. Относительные погрешности ε, , f_i и δ увеличиваются с увеличением тока намагничивания I_нам.

           

TV

 

Информацию о контролируемом напряжении ИО РЗ получают от первичных трансформаторов напряжения (ТН). Основными параметрами ТН (рис.6.1) являются: номинальное первичное напряжение U_1ном (равное номинальному напряжению контролируемой электрической сети), вторичное номинальное напряжение U_2ном, значение которого обычно принимается равным 100 или 100/В. Отношение этих величин, называемое номинальным коэффициентом трансформации, К_Uном = U_1ном/ U_2ном [24].

Начала и концы первичных и вторичных обмоток ТН Н (н) и К (k) обозначаются изготовителями так же, как и у силовых трансформаторов: у первичной обмотки буквами А и X, у вторичной соответственно а и х. Для питания устройств РЗ используются в большинстве случаев ТН, установленные на сборных шинах ПС и РУ электростанций, к вторичным обмоткам которых подключаются РЗ всех присоединений (рис.6.2, а), или на каждом присоединении, питающие РЗ только этого присоединения.

 ПОГРЕШНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ

 

Трансформатор напряжения работает с погрешностью, искажающей вторичное напряжение как по величине, так и по фазе. В «идеальном» ТН, работающем без погрешностей, вторичное напряжение

                                                                                                          (6.1)

где U₁ – напряжение, подведенное к зажимам первичной обмотки; К_U – коэффициент трансформации «идеального» ТН, равный отношению количества витков первичной и вторичной обмоток. Однако за счет падения напряжения ΔU (рис.6.4, б) в первичной и вторичной обмотках действительное значение вторичного напряжения будет равно:

                                                                                                      (6.2)

что вытекает из эквивалентной схемы замещения ТН и векторной диаграммы (рис. 6.4, а, б). Из этой же схемы следует

                                                                                      (6.2а)

Падение напряжения в обмотках ТН ΔU обусловливает появление погрешности, искажающей значение и фазу U₂ (рис.6.4, б) по сравнению с расчетным напряжением U₂ = U₁/K_U = U’₁ по выражению (6.1).

Поскольку значения Z₁ и Z₂, а также ток намагничивания I_нам определены конструкцией ТН, в условиях эксплуатации уменьшить его погрешность можно только уменьшением тока

нагрузки I₂. Допустимые погрешности нормируются при номинальном напряжении, соответственно чему ТН подразделяются на классы: 0,2; 0,5; 1 и 3. Один и тот же ТН может работать в разных классах точности в зависимости от значения нагрузки. Заводы обычно указывают номинальную мощность, подразумевая под ней максимальную нагрузку, которую может питать ТН в гарантированном классе точности. Кроме того, для ТН указывается максимальная мощность по условиям нагрева, которая значительно превосходит его номинальную мощность. Погрешность по значению вторичного напряжения принято оценивать в процентах:

                                                                                            (6.3)

Погрешность по фазе оценивается углом сдвига δ между векторами первичного и вторичного напряжений (рис.6.4, б).

В начало

Назначение измерительных преобразователей и трансформаторов тока.

Измерительный преобразователь тока (ИПТ) это устройство, предназначенное для преобразования первичного тока в такой выходной сигнал, информативные параметры которого функционально связаны с информативными параметрами первичного тока.

Для создания ИПТ можно использовать различные физические явления. В настоящее время ИПТ обычно создаются на основе широко применяемого в электротехнике трансформаторного эффекта — в виде трансформатора.

Трансформатором тока, являющимся наиболее широко применяемым ИПТ, называется такой трансформатор, в котором при нормальных условиях работы выходной сигнал является током, практически пропорциональным первичному току и при правильном включении сдвинутым относительно него по фазе на угол, близкий к нулю.

Первичная обмотка трансформатора тока включается в цепь последовательно (в рассечку токопровода), а вторичная замыкается на некоторую нагрузку (измерительные приборы и реле), обеспечивая в ней ток, пропорциональный току в первичной обмотке.

В трансформаторах тока высокого напряжения первичная обмотка изолирована от вторичной (земля) на полное рабочее напряжение. Один конец вторичной обмотки обычно заземляется. Поэтому она имеет потенциал, близкий к потенциалу земли.

Трансформаторы тока по назначению разделяются на трансформаторы тока для измерений и трансформаторы тока для защиты. В некоторых случаях эти функции совмещаются в одном ТТ.

Трансформаторы тока для измерений

Трансформаторы тока для измерений предназначаются для передачи информации измерительным приборам. Они устанавливаются в цепях высокого напряжения или в цепях с большим током, т. е. в цепях, в которых невозможно непосредственное включение измерительных приборов.

Ко вторичной обмотке ТТ для измерений подключаются амперметры, токовые обмотки ваттметров, счетчиков и аналогичных приборов. Таким образом, трансформатор тока для измерений обеспечивает:

1. преобразование переменного тока любого значения в переменный ток, приемлемый для непосредственного измерения с помощью стандартных измерительных приборов;
2. изолирование измерительных приборов, к которым имеет доступ обслуживающий персонал, от цепи высокого напряжения.

Трансформаторы тока для защиты

Трансформаторы тока для защиты предназначаются для передачи измерительной информации в устройства защиты и управления. Соответственно этому трансформатор тока для защиты обеспечивает:

1. преобразование переменного тока любого значения в переменный ток, приемлемый для питания устройств релейной защиты;
2. изолирование реле, к который имеет доступ обслуживающий персонал, от цепи высокого напряжения.

Трансформаторы тока в установках высокого напряжения необходимы даже в тех случаях, когда уменьшения тока для измерительных приборов или реле не требуется.

Что такое и для чего нужен трансформатор тока 

Автор Alexey На чтение 4 мин. Просмотров 222 Опубликовано 11.01.2016 Обновлено 11.01.2016

При использовании различных энергетических систем возникает необходимость в преобразовании определенных величин в аналоги с пропорционально измененными значениями.

Такая операция позволяет воссоздавать процессы в электронных устройствах, гарантируя безопасные учет их потребления. Для этого используется специальное оборудование — трансформатор тока наружной установки.

Когда нужны трансформаторы тока?

Измерительные трансформаторы тока предназначены для замера характеристик, ограниченных номинальным напряжением. Последняя величина варьируется от 0.66 до 750 кВ. ТТ широко используются для различных целей:

1. При отделении низковольтных учетных приборов и реле от первичного напряжения в сети, что обеспечивает безопасность электрослужбам во время ремонта и диагностики.
2. Силами трансформаторов тока релейные защитные цепи получают питание. В случае короткого замыкания или проблем с режимами работы электроприборов ТТ обеспечивает корректную и оперативную активацию релейной защиты.
3. Используются для учета электроэнергии с помощью счетчика.

На практике встречаются различные модели измерительных трансформаторов и в компактных электроприборах с малым корпусом, и в полноценных энергетических установках с огромными габаритами.

Классификация и расчет

Расчет и выбор трансформаторов тока следует начинать с изучения классификации представленных на рынке устройств. Все ТТ в первую очередь подразделяются на две категории в зависимости от целевого назначения:

1. Для измерения показателя счетчика.
2. Для защиты электрооборудования.

Эти же категории, в свою очередь, классифицируются на виды в зависимости от типа подключения:

• предназначенные для работы на открытом воздухе;
• функционирующие в закрытом помещении;
• используемые в качестве встроенных элементов электрооборудования;
• накладные, предназначенные для для проходного изолятора;
• переносные, дают возможность осуществлять расчет в любом месте;

Все трансформаторы тока могут иметь различный коэффициент трансформации, который получают при изменений количества витков первичной или вторичной обмотки. Также эти устройства различаются по количеству ступеней работы на одноступенчатые и каскадные.

Если рассматривать конструктивные особенности, то ТТ могут иметь различную по типу изоляцию:

• сухую, изготовленную из фарфора, бакелита или литой эпоксидной изоляции;
• бумажно-масляную;
• газонаполненную;
• залитую компаундом;

Также исходя из характеристик конструкции, выделяют катушечные, одновитковые и многовитковые ТТ с литой изоляцией.

Как выбрать трансформатор тока наружной установки для счетчика электроэнергии?

Расчет и выбор трансформаторов тока для счетчика следует начинать с анализа базовых параметров номинального тока:

• номинальное напряжение сети;
• параметр номинального тока первичной и вторичной обмотки;
• коэффициент трансформации;
• класс точности;
• особенности конструкции;

При выборе номинального напряжения устройства необходимо подбирать значение превышающие или идентичное максимальному рабочему напряжению. Если рассматривать вариант счетчика 0.4 кВ, то здесь потребуется измерительный трансформатор на 0.66 кВ.

Подключение счетчика через трансформаторы тока представлено на это фото

Значение номинального тока вторичной обмотки для того же счетчика, как правило, составляет 5 А. А вот с параметром для первичной обмотки нужно быть осторожнее. От этого значения зависит практически все подключение. Номинальный ток первичной обмотки формуется относительно коэффициента трансформации.

Последний следует выбирать по нагрузке с учетом работы в аварийных ситуациях. Согласно официальным правилам устройства электроустановок, допустимо подключение и использование трансформаторных устройств с завышенным коэффициентом трансформации.

Класс точности следует выбирать в зависимости от целевого назначения счетчика электричества. Коммерческий учет требует высокий класса точности — 0.5S, а технический учет потребления допускает параметр точности в 1S.

Говоря о конструкции ТТ, нужно учесть, что для счетчика с напряжением до 18 кВ используются однофазные или трехфазные ТТ. Для более высоких значений подойдут только однофазные конфигурации.

Как осуществляется подключение измерительного ТТ тока для счетчика?

Обозначение на схеме

Специалисты не рекомендуют осуществлять подключение счетчика с помощью трехфазного ТТ. Это обусловлено его несимметричной магнитной системой и увеличенной погрешностью. В этом случае оптимальным вариантом будет группа из 2 однофазных приборов, соединенных в неполный треугольник.

Подробнее изучить классификацию, базовые параметры и технические требования на подключение и расчет ТТ для счетчика электроэнергии можно в ГОСТ 7746-2001.

Эталонный трансформатор тока ТТИП

Эталонные трансформаторы тока измерительные переносные «ТТИП» класса точности 0.05 предназначены для использования в цепях переменного тока частотой 50 Гц и номинальными напряжениями до 0,66 кВ включительно при электрических измерениях и поверки трансформаторов тока классов точности 0,2S и менее точных с номинальными токами до 5000А по ГОСТ 8. 217-2003 на местах эксплуатации и в лабораторных условиях.

Измерительные эталонные трансформаторы тока и напряжения.

Измерительные (эталонные) трансформаторы тока и напряжения расширяют пределы измерения стандартных электроизмерительных приборов за счет уменьшения первичных параметров цепи до значений, оптимальных для подключения измерительных приборов (а также устройств автоматики и реле защиты).

Данное применение измерительных трансформаторов связано с тем, что напряжение в современных электротехнических установках весьма высокое (от 750 кВ), порождающее токи в десятки килоампер. Измерение таких параметров напрямую было бы не всегда возможно и в любом случае потребовало бы использования громоздких и дорогостоящих электроизмерительных приборов.

К тому же, измерительные трансформаторы позволяют разделять цепи низшего и высшего напряжения, обеспечивая, во-первых, безопасность работающих, во-вторых — возможность унификации конструкций приборов и реле.

Новые решения: оптический трансформатор тока и напряжения.

Электромагнитные измерительные трансформаторы известны уже более ста лет, а в последние годы на рынке появились такие новинки, как оптический трансформатор напряжения и оптический трансформатор тока, функционирование которых основано на связи электромагнитных и оптических явлений (подтверждено так называемым эффектом Фарадея в 1845 г.).

Первые серийные ОТТ в России были представлены в 2006 г. (продукция компании NхtPhase Corporation, Канада). Продукт инновационных технологий недешев, но отличается целым рядом преимуществ, в числе которых — широкий динамический диапазон, улучшенные точностные характеристики, расширенная полоса пропускания, сохранение точности при внешних климатических воздействиях и пр.

Следует отметить, что очень высокие требования предъявляются именно к точности измерительных трансформаторов (прежде чем измерительный трансформатор тока купить, необходимо убедиться, что этот тип трансформаторов внесен в Госреестр средств измерений). К тому же, действующее законодательство (ФЗ № 102, ФЗ № 261) обязывает использовать в работе только поверенные приборы.

Поверка трансформаторов тока в Санкт-Петербурге.

Поверка средств измерения (установление их метрологических характеристик) осуществляется в установленные сроки (межповерочный интервал) и по одобренной методике. Необходимой базой эталонов и подготовленными специалистами для осуществления такой процедуры, как поверка трансформаторов тока, обладает НПП Марс-Энерго (Санкт-Петербург).

Более того, наше предприятие-производитель выпускает такой прибор, как эталонный трансформатор тока переносной (ТТИП), предназначенный для использования при электрических измерениях в цепях переменного тока (номинальные напряжения до 0,66 кВ, частота 50 Гц).

Измерительный трансформатор тока

Посетите наш веб-сайт для получения дополнительной информации

А измерительный трансформатор тока используется для уменьшения токов в цепи до уровня, который может быть безопасно измерен измерительным прибором.SADTEM предлагает широкий ассортимент трансформаторов тока, включая модели для наружного и внутреннего применения. Семейство для использования внутри помещений включает в себя компактную линейку с диапазоном 24 кВ, 36 кВ и диапазоном DIN, а также модели со съемными клеммами и оконного типа. Семейство наружных приборов включает модели 24 кВ, 36 кВ и 52 кВ, все из которых изготовлены из цельного куска эпоксидной смолы. Эта конструкция используется для минимизации размера и веса устройств, а также для минимизации вибраций. Все наружные трансформаторы SADTEM рассчитаны на работу без необходимости обслуживания.

Создание измерительного трансформатора тока

SADTEM имеет завидную репутацию на рынке как производитель продукции высочайшего качества. Компания понимает, с какой тщательностью необходимо относиться к производству каждого инструмента, и поэтому создала впечатляющее собственное производственное предприятие. Этот объект может похвастаться компьютеризированными системами управления и роботизированными технологиями, призванными снять бремя самой тяжелой работы с технических специалистов SADTEM и улучшить качество сборки каждого из них. измерительный трансформатор тока , отвечающий самым высоким стандартам.Решение о сохранении производства на месте также означает, что SADTEM может легко реагировать на требования клиентов и выполнять как большие объемы заказов, так и работать с индивидуальными проектами.

Ваш партнер для измерительного трансформатора тока solutions

SADTEM — идеальный партнер для всех ваших измерительный трансформатор тока требований. Компания базируется в Дуэ на севере Франции и имеет более чем 80-летний опыт работы в отрасли, будучи основанной в 1929 году.За это время компания приобрела отличную репутацию благодаря своей приверженности производству продукции высочайшего качества и обеспечению наилучшего обслуживания клиентов. Это позволило компании неуклонно расти до такой степени, что теперь она снабжает клиентов более чем в 80 странах мира. При этом он разработал глубокое понимание условий и стандартов, действующих на многих рынках.

Качество измерительного трансформатора тока Производство

Надежная система качества жизненно важна для обеспечения постоянного совершенства в трансформатор тока измерительный производство.Системы SADTEM сертифицированы по стандарту ISO 9001, но это только начало подхода компании к качеству. SADTEM обеспечивает стабильное качество, проверяя как сырье, так и продукцию на каждом этапе производственного процесса. Он также использует свою собственную лабораторию для проведения широкого спектра испытаний по международным стандартам и прилагает значительные усилия для исследований и разработок.

Зачем нужны трансформаторы тока

Энергетические системы обширны и сложны по своей природе.На самом деле вы не можете увидеть электричество, но вы можете понять, как оно действует. Одним из важных элементов системы электроснабжения является трансформатор тока. В Midwest Current Transformer наше внимание уделяется производству стандартных и нестандартных трансформаторов для удовлетворения требований наших клиентов.

Некоторая важная информация о трансформаторах тока объясняется ниже.

Основы трансформаторов тока

Трансформатор тока генерирует переменный ток во вторичной обмотке, который пропорционален переменному току в первичной обмотке.Он используется, когда напряжение или ток слишком высоки для прямого измерения. Генерируемый вторичный ток идеален для обработки, а электронное оборудование — это измерительные приборы.

Снижение тока высокого напряжения обеспечивает удобный метод безопасного контроля электрического тока, фактически протекающего в линии передачи переменного тока, с помощью стандартного амперметра.

Есть разница между трансформатором электрического тока и трансформатором напряжения или силовым трансформатором. Трансформатор электрического тока имеет только один или очень мало витков в первичной обмотке.Он также не зависит от тока вторичной нагрузки, а скорее управляется внешней нагрузкой, что делает его отличным от трансформатора напряжения. Коэффициент трансформации трансформатора тока эквивалентен количеству витков вторичной обмотки. Это соотношение определяется тем, что первичный проводник за один проход проходит через окно трансформатора.

Классификации и типы

Существует два основных типа трансформаторов тока. Один из них — это защитный трансформатор тока, используемый с защитным оборудованием, таким как реле, катушки отключения и т. Д.Другой — измерительный трансформатор тока для использования с измерительными устройствами для измерения величины энергии, тока и мощности.

Три стандартных типа трансформаторов тока включают стержневой, намотанный и оконный.

Тип стержня

Этот тип трансформатора тока включает в себя стержень подходящего материала и размера, используемый в качестве первичной обмотки, равный одному витку.

Тип раны

Этот тип трансформатора тока имеет две отдельные обмотки (вторичную и первичную), расположенные на магнитном стальном сердечнике с различными витками в зависимости от конструкции.

Окно (тороидальное) типа

Трансформатор тока этого типа не имеет первичной обмотки, а имеет отверстие внутри сердечника, и в этом отверстии находится проводник, по которому проходит ток первичной нагрузки.

Для вашего предприятия важно иметь необходимое оборудование, включая соответствующие электрические трансформаторы.

Чтобы узнать об исключительных продуктах трансформаторов тока, которые мы предлагаем трансформаторы тока Midwest, позвоните нам сегодня по телефону 800.893.4047 или отправьте нам письмо по электронной почте. Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Устройства для измерения трансформаторов тока

Главная »Справочная информация» Примечания по применению »Измерения трансформаторов тока

Трансформатор тока (CT) используется для измерения переменного тока в однофазных или трехфазных цепях сети. ТТ обычно имеет вторичную обмотку переменного тока 1 А или 5 А, которая подключается к измерителю тока, мощности или энергии.Это позволяет размещать счетчик вдали от сетевой проводки. Доступны трансформаторы тока различных размеров и стилей со стандартными соотношениями от 50: 5 до 4000: 5. Модели с разъемным сердечником легко модернизируются вокруг существующей проводки. Модели с твердым сердечником предлагают более низкую стоимость.

Некоторые системы мониторинга поставляются с трансформаторами тока с выходом напряжения. Полная шкала на этих устройствах не стандартизирована, но обычно находится в пределах 0,3–2 В переменного тока. Несмотря на отсутствие стандартизации, использование ТТ с выходом по напряжению дает несколько преимуществ.Это устраняет необходимость в толстых проводах или высоком номинальном значении ВА. Выходное напряжение также позволяет увеличить расстояние между ТТ и измерителем. Еще одно соображение — разомкнутый вторичный контур ТТ на 1 А или 5 А может создавать опасное высокое напряжение. Модели с выходным напряжением ограничены безопасным уровнем.

Трансформаторы тока различаются по размеру (номинальное значение ВА), коэффициенту передачи и точности. Рейтинг ВА определяет максимальное вторичное сопротивление (провод + клемма + сопротивление измерителя), которое может работать с заявленной точностью.Измерительные трансформаторы тока указаны для коэффициента мощности 0,9 при 60 Гц. Релейные ТТ указаны на 0,5 пФ.

В преобразователях тока

также используется трансформатор со сплошным или разъемным сердечником для измерения переменного тока. Однако у них есть схемы для преобразования выходного сигнала в сигнал постоянного тока низкого уровня, будь то вольт или мА. Модели с выходным напряжением постоянного тока или током 1 мА могут иметь автономное питание. Для моделей с выходом 4–20 мА постоянного тока обычно требуется внешний источник питания.

См. Информацию о продукте для трансформаторов тока или преобразователей переменного тока.

Указания по применению трансформатора тока

и таблица длин проводов (pdf) Номинальные характеристики трансформатора тока
для двигателей различных размеров (pdf)

Критическая роль трансформаторов тока в приложениях для измерения амперметров

Каковы функции амперметра?

Основная функция амперметра — непрерывное измерение величины тока, протекающего через замкнутую цепь.Когда величина измеряемого тока невысока, подходят амперметры, установленные последовательно со схемой. Однако для токов большей величины они обычно сопровождаются трансформатором тока измерительного типа. ТТ обеспечивает понижение тока и подачу его на амперметр.

Точность считывания и надежность в течение длительного времени — два важнейших требования к таким измерительным приборам, как амперметры. Трансформаторы тока помогают выполнять эти важные функции.Современные амперметры переменного тока даже имеют встроенные трансформаторы тока.

Зачем использовать измерительный трансформатор тока с амперметром?

Амперметр измеряет падение напряжения на шунтирующем резисторе. Амперметр подключается последовательно к цепи, которую он измеряет, так что ток остается одинаковым.

Основной характеристикой амперметра является то, что он должен иметь очень низкое сопротивление и индуктивное сопротивление. Когда первичная сторона трансформатора тока находится под напряжением, измерительное оборудование почти действует как короткое замыкание, которое поддерживает очень низкое вторичное напряжение.Это напряжение значительно увеличится, если короткое замыкание будет устранено.

Тип измерения Трансформаторы тока используются вместе с амперметрами в следующих целях:

• Для измерения больших токов, пониженных до стандартного выходного коэффициента
• Для стандартизации диапазона выходного тока до 5 или 1 А.
• Для отключения измерительного прибора от основной цепи питания.

Непросто спроектировать измерительные приборы, такие как амперметры или вольтметры, для высоких значений тока / напряжения, обычно используемых в энергосистемах.Возникают проблемы избыточного тепловыделения и износа.

Кроме того, работа с широким диапазоном токов практически не подходит для производства измерительных приборов в массовом производстве.

Таким образом, измерительный трансформатор тока обеспечивает удобный способ безопасного контроля фактического электрического тока, протекающего в линии передачи переменного тока, с помощью стандартного амперметра. Они преобразуют ток в точном соотношении и позволяют подключенному амперметру измерять ток, фактически не пропуская через него полную мощность.

Давайте поймем роль трансформатора тока с коэффициентом 100 / 5A в измерительной цепи амперметра. Например, если ток в цепи находится в диапазоне 100 А, то ТТ понизит ток до диапазона 5 А и затем подаст его в амперметр. Таким образом, фактическое значение, скажем, 60 А в главной цепи будет преобразовано в 3 А в амперметре. Затем амперметр вернет значение к исходному диапазону и отобразит измеренный выходной сигнал.

Важно, чтобы номинальная мощность ТТ в ВА соответствовала номинальной мощности амперметра.

Особенности измерительных ТТ для амперметров

Коэффициент трансформации трансформатора тока (ТТ) — Наиболее распространенными вариантами коэффициента трансформации для использования ТТ с амперметрами являются понижающие до 5А или 1А. Если входной ток превышает номинальный, измерительный трансформатор тока насыщается, тем самым ограничивая уровень тока в измерительном приборе.

Что такое соотношение- Отношение… / 5A к CT (трансформатору тока) и амперметрам имеет следующее значение?

• … максимальное значение возможности измерения тока в амперметрах или ТТ.
• / 5A — это максимальное значение тока, полученное амперметрами, или выход CT составляет 5Ampre, когда измеряется максимальное значение тока.

Пример:

В электрической панели используйте амперметры со значением 100 / 5A, а установленный трансформатор тока также имеет значение 100 / 5A.

Затем, когда электрический ток в цепи электрической панели протекает на 100 ампер, трансформатор тока улавливает индукцию электрической цепи на 100 ампер в первичных катушках, затем вторичные катушки понижают электрический ток до 5А и посылают электрический ток величиной 5 амперметров, а затем амперметры снова преобразуют электрический ток 5 ампер в 100 ампер в соответствии с фактическими результатами измерения

100 / 5A означает «Каждый измеренный электрический ток равен 100 А, затем он преобразуется в 5 Ампер».

Затем, когда ток составляет 80 ампер, трансформатор тока изменит значение 80 ампер на:

4 ампера, с расчетами следующим образом:

80 Ампер: (100/5)

80 Ампер: 20 = 4 Ампер.

Если фактическое значение тока составляет 80 Ампер, то CT 100/5 преобразует его в 4 Ампер, а затем значение электрического тока поступает на Амперметры для обратного преобразования, чтобы показать фактическое значение тока 80 Ампер.

Катушки — Первичная катушка ТТ имеет один или несколько витков толстого провода. Он всегда включен последовательно в цепи, в которой измеряется ток. Вторичная катушка состоит из множества витков тонкого провода, подключенного к клеммам амперметра.Вторичная цепь никогда не должна быть разомкнута, поскольку первичная обмотка не может быть постоянно подключена к источнику. Это предотвратит полное намагничивание сердечника, в результате чего прибор может потерять точность. При измерении токов от 50 А и выше удобно и технически целесообразно, чтобы первичная обмотка трансформатора тока имела только один виток.

Конструкция — Тип кольца, пластиковый корпус, литье из пластмассы — наиболее распространенные варианты. Что касается номинала проводника, то соответствующий выбор ТТ зависит от профиля проводника и максимальной интенсивности первичной цепи.Существуют также ограничения по размерам, трансформатор тока может быть установлен на сборной шине или в распределительном устройстве. Иногда трансформатор тока поставляется только с вторичной обмоткой, причем первичной обмоткой является кабель или шина главного проводника, который проходит через апертуру трансформатора тока, особенно в кольцевых трансформаторах тока. Независимо от того, будет ли установка производиться внутри помещения или на открытом воздухе, также зависит выбор конструкции и материала. Материалы сердцевины для этого типа CT обычно имеют низкий уровень насыщения, например нанокристаллический. Они обычно доступны в намотанном или кольцевом типе.

Точность — Зависит от нескольких факторов, таких как номинальный коэффициент, температура, нагрузка, внешние электромагнитные помехи, нагрузка (ВА), класс насыщения и выбранный отвод (для многоступенчатых ТТ). Также важно обеспечить достаточно низкий ток намагничивания, чтобы не превышался предел погрешности для данного класса точности. Это достигается выбором подходящих материалов сердечника и соответствующей площади поперечного сечения сердечника.

Обозначение класса является приблизительной мерой точности.Например, трансформаторы тока класса 1 имеют погрешность отношения в пределах 1% от номинального тока.

Класс точности может варьироваться в зависимости от предполагаемого применения

• 0,1 — Прецизионные испытания и измерения
• 0,2 — Прецизионные измерители класса
• 0.5 — Тарифный учет кВтч
• 1.0 — Коммерческий учет кВтч

Классы точности для различных типов измерений указаны в соответствующих стандартах IEEE (ANSI), CAN / CSA, AS или BSEN / IEC 60044-1.

Измерительные трансформаторы тока от KS INSTRUMENTS

KS Instruments является ведущим игроком в разработке и производстве высокоточных трансформаторов тока низкого напряжения для измерений и защиты.Трансформаторы тока KSI Изделия выпускаются с ленточной намоткой, литьем из смолы и корпусами из АБС-пластика.

KSI предлагает широкий ассортимент товаров по каталогу для удовлетворения любых потребностей. Эти продукты были проверены нашими клиентами на высокую эффективность, надежность и длительный срок службы. KS Instruments имеет команду опытных инженеров, которые могут разработать и изготовить нестандартные компоненты для конкретных применений трансформаторов тока.

Измерительные трансформаторы тока от KSI широко используются для измерения токов силовых цепей с помощью таких измерительных приборов, как амперметры, измерители киловатт-часов и измерители коэффициента мощности.Они работают с высокой точностью в пределах номинального диапазона тока. Они соответствуют указанному классу точности согласно IEC 60044-1. Вторичный ток по существу пропорционален первичному в рабочем диапазоне примерно 5–120% от его номинального первичного тока.

KSI одобрен и широко используется для измерений в различных государственных энергоснабжающих компаниях, таких как BESCOM, HESCOM, CHESCOM и MESCOM. Трансформаторы тока KSI протестированы и сертифицированы в известном CPRI в Бангалоре, Индия (NABL).

Серия KWM (измерительные трансформаторы тока с обмоткой первичной обмотки)

Серия

KWM — это серия измерительных трансформаторов тока. Эти трансформаторы тока измеряют ток, протекающий через первичный проводник, преобразуя его в измеряемую величину.

Характеристики:

• Разработан в соответствии с IS-16227, IEC-61869, C-57 или конкретными требованиями заказчика
• Допущены и широко используются различными государственными энергоснабжающими компаниями
• Не требует или почти не требует обслуживания
• Протестировано и сертифицировано в CPRI Бангалор, Индия (NABL)
• Вторичный ток 5A или 1A
• Первичный ток до 5000 А
• Вторичная нагрузка от 1 ВА до 30 ВА
• Могут быть предложены двойные передаточные числа
• Высокая точность по запросу
• Способ монтажа по запросу
• Предлагаемые строительные стили — Ленточная изоляция из лакированного стекловолокна или ПВХ, литье из пластмассы, литье из АБС-пластика или стеклонаполненного нейлона

Подробнее: Серия KWM — Измерительные трансформаторы тока первичной обмотки

СЕРИЯ KRM (измерительные трансформаторы тока кольцевого типа)

Серия

KRM — это серия измерительных трансформаторов тока.Эта серия кольцевого типа, также называемая оконным типом, позволяет пропускать шины или кабели через трансформатор тока и выступать в качестве первичной обмотки трансформатора тока.

Характеристики:

• Разработан в соответствии с IS-16227, IEC-61869, C-57 или конкретными требованиями заказчика
• Допущены и широко используются различными государственными энергоснабжающими компаниями
• Не требует или почти не требует обслуживания
• Протестировано и сертифицировано в CPRI Бангалор, Индия (NABL)
• Вторичный ток 5A или 1A
• Первичный ток до 5000 А
• Вторичная нагрузка от 1 ВА до 30 ВА
• Могут быть предложены двойные передаточные числа
• Высокая точность по запросу
• Способ монтажа по запросу
• Предлагаемые строительные стили — Ленточная изоляция из лакированного стекловолокна или ПВХ, литье из пластмассы, литье из АБС-пластика или стеклонаполненного нейлона

Подробнее: СЕРИЯ KRM — Измерительные трансформаторы тока кольцевого типа

Серия

KSUM — Суммирующие измерительные трансформаторы тока из KSI

KSU Series — это серия суммирующих трансформаторов тока.Суммирующие трансформаторы тока используются для суммирования вторичных токов нескольких основных трансформаторов тока и подачи питания на один счетчик или реле.

Характеристики:

• Разработано в соответствии с IS-6949 или требованиями заказчика
• Допущены и широко используются различными государственными энергоснабжающими компаниями
• Не требует или почти не требует обслуживания
• Протестировано и сертифицировано в CPRI Бангалор, Индия (NABL)
• Вторичный ток 5A или 1A
• Первичный ток до 5000 А
• Вторичная нагрузка от 1 ВА до 30 ВА
• Могут быть предложены двойные передаточные числа
• Высокая точность по запросу
• Способ монтажа по запросу
• Предлагаемые строительные стили:
  • Лента из стекловолокна или ПВХ, покрытая лаком
  • Литая смола
  • АБС-пластик или формованный нейлон со стекловолокном

Подробнее: Серия KSUM — Суммирующие измерительные трансформаторы тока от KSI

Скачать каталог продукции KS INSTRUMENTS

Автор: Anuradha C

Являясь неотъемлемой частью команды по созданию контента в KS Instruments, Анурадха является корпоративным тренером в области ИТ / телекоммуникаций с более чем 18-летним опытом.Она работала на высших технических и управленческих должностях в Huawei и TCS более 10 лет

Изучение применения трансформаторов тока | Силовая электроника

Трансформаторы тока могут выполнять управление цепями, измерять ток для измерения и управления мощностью, а также выполнять функции защиты и ограничения тока. Они также могут вызывать события в цепи, когда контролируемый ток достигает заданного уровня.Мониторинг тока необходим на частотах от линии электропередачи 50/60 Гц до более высоких частот импульсных трансформаторов, которые могут достигать сотен килогерц.

Задача трансформаторов тока состоит в том, чтобы думать о преобразовании тока, а не о соотношениях напряжений. Коэффициенты тока обратно пропорциональны отношениям напряжений. О трансформаторах следует помнить, что P _из = (P _в — потери мощности трансформатора). Имея это в виду, давайте предположим, что у нас есть идеальный трансформатор без потерь, в котором P _{на выходе} = P _на .Поскольку мощность равна напряжению, умноженному на ток, этот продукт должен быть таким же на выходе, как и на входе. Это означает, что повышающий трансформатор 1:10 с повышением напряжения в 10 раз приводит к уменьшению выходного тока в 10 раз. Именно это происходит с трансформатором тока. Если трансформатор имел однооборотную первичную и десять витков вторичной обмоток, каждый ампер в первичной обмотке дает 0,1 А во вторичной обмотке или коэффициент тока 10: 1. Это в точности обратное соотношению напряжений — сохранение произведения вольт, умноженного на ток.

Как мы можем использовать этот преобразователь и знания для производства чего-то полезного? Обычно инженер хочет создать выходной сигнал на вторичной обмотке, пропорциональный первичному току. Довольно часто этот выходной сигнал выражается в вольтах на один ампер первичного тока. Устройство, которое контролирует это выходное напряжение, может быть откалибровано для получения желаемых результатов, когда напряжение достигает заданного уровня.

Нагрузочный резистор, подключенный к вторичной обмотке, создает выходное напряжение, пропорциональное величине резистора, в зависимости от величины тока, протекающего через него.С нашим трансформатором с соотношением витков 1:10, который обеспечивает соотношение по току 10: 1, нагрузочный резистор может быть выбран для получения желаемого напряжения. Если 1 А на первичной обмотке дает 0,1 А на вторичной обмотке, то по закону Ома увеличение нагрузочного резистора в 0,1 раза приведет к выходному напряжению на ампер.

Многие трансформаторы напряжения имеют регулируемые коэффициенты, которые обеспечивают желаемое выходное напряжение и компенсируют потери. Коэффициент поворотов или фактические повороты не являются главной заботой конечного пользователя. Только выходное напряжение и, возможно, регулирование и другие параметры потерь могут иметь значение.При использовании трансформаторов тока пользователь должен знать коэффициент тока, чтобы использовать трансформатор. Знание количества усилителей на выходе является основой для использования трансформатора тока. Довольно часто конечные пользователи подключают к первичной обмотке провод через центр трансформатора. Они должны знать, что такое вторичные витки, чтобы определить, каким будет их выходной ток. Как правило, в каталогах витки трансформаторов указаны в качестве технических характеристик для использования.

Обладая этими знаниями, пользователь может выбрать нагрузочный резистор для получения желаемого выходного напряжения.Выходной ток 0,1 А для первичной обмотки 1 А на трансформаторе с соотношением витков 1:10 будет производить 0,1 В / А на нагрузочном резисторе 1 Ом, 1 В на ампер на нагрузке 10 Ом и 10 В на ампер на нагрузочном резисторе 100 Ом.

На рис. 1 показан идеальный коэффициент трансформации. В этом анализе вторичное сопротивление постоянному току (R _DCR ) не учитывается. При рассмотрении вторичного тока только фактический ток влияет на V. От того, насколько хорошо этот ток может быть определен, зависит точность прогноза V.Сопротивление вторичному постоянному току лучше всего анализировать, отражая его на первичной обмотке с помощью R _DCR / N ² .

При выборе нагрузочного резистора инженер может создать любое выходное напряжение на ампер, если оно не насыщает сердечник. Уровень насыщения сердечника является важным фактором при выборе трансформаторов тока. Максимальное произведение вольт-микросекунды указывает, с чем сердечник может работать без насыщения. Нагрузочный резистор является одним из факторов, контролирующих выходное напряжение.Существует ограничение на количество напряжения, которое может быть достигнуто на данной частоте. Поскольку частота = 1 / период цикла, если частота слишком низкая (период цикла слишком длинный), так что произведение напряжение-время превышает магнитную емкость сердечника, произойдет насыщение. Поток, который существует в сердечнике, пропорционален периоду напряжения, умноженному на цикл. Большинство спецификаций обеспечивают максимальное значение продукта вольт-микросекунды, которое трансформатор тока может обеспечить через нагрузочный резистор. Превышение этого напряжения с помощью слишком большого нагрузочного резистора приведет к насыщению трансформатора и ограничению напряжения.

Что произойдет, если нагрузочный резистор отключен или размыкается во время работы? Выходное напряжение будет расти, пытаясь создать ток, пока не достигнет напряжения насыщения катушки на этой частоте. В этот момент напряжение перестанет расти, и трансформатор не добавит дополнительного сопротивления к управляющему току. Следовательно, без нагрузочного резистора выходное напряжение трансформатора тока будет его напряжением насыщения на рабочей частоте.

В трансформаторе тока есть факторы, влияющие на эффективность.Для полной точности выходной ток должен быть равен входному току, деленному на коэффициент трансформации. К сожалению, не весь ток передается. Часть тока не преобразуется во вторичную обмотку, а вместо этого шунтируется индуктивностью трансформатора и сопротивлением потерь в сердечнике. Как правило, индуктивность трансформатора составляет большую часть токового шунтирования, уменьшающего выходной ток. Вот почему важно использовать сердечник с высокой магнитной проницаемостью, чтобы достичь максимальной индуктивности и минимизировать ток индуктивности.Для получения ожидаемого вторичного тока и ожидаемой точности необходимо поддерживать точное соотношение витков. Рис. 2 показывает, что преобразованный ток меньше входного на:

I _{ПРЕОБРАЗОВАННЫЙ} = I _ВХОД -I _CORE -jI _MAG (1)

Как насчет влияния трансформатора на ток, который он контролирует? Здесь на сцену выходит термин «бремя». Любой измерительный прибор изменяет схему, в которой он измеряет.Например, подключение вольтметра к цепи вызывает изменение напряжения по сравнению с тем, которое было до подключения счетчика. Каким бы незначительным ни был этот эффект, напряжение, которое вы читаете, не является напряжением, существовавшим до подключения измерителя. То же самое и с трансформатором тока. Нагрузочный резистор на вторичной обмотке отражается на первичной обмотке посредством (1 / N ² ), который обеспечивает сопротивление последовательно с током на первичной обмотке. Обычно это имеет минимальный эффект и обычно важно только тогда, когда вас беспокоит ток, который может существовать, когда трансформатор отсутствует в цепи, например, когда он используется в качестве временного измерительного устройства.

Обратите внимание на четыре составляющих потерь в цепи Рис. 2 . Сопротивление первичного контура (PRI _DCR ), сопротивление потерь в сердечнике (R _CORE ), вторичного DCR (R _DCR ) уменьшено на 1 / N ² , а вторичного нагрузочного резистора R _BURDEN также уменьшается в N ² раз. Это потери, которые влияют на источник тока (I). Сопротивления косвенно влияют на точность трансформатора тока.Их влияние на цепь, которую они контролируют, изменяет ее ток. Сопротивление первичному постоянному току (PRI _dcr ) и вторичное DCR / N ² (R _DCR / N ² ) не отвлекает от входа I _{, который считывается или влияет на точность фактическое текущее показание. Скорее, они изменяют ток по сравнению с тем, каким он был бы, если бы трансформатор тока не был в цепи. За исключением нагрузочного резистора, эти резисторы потерь являются компонентами, которые способствуют потерям в трансформаторе и нагреву.}

Эта потерянная энергия обычно невелика по сравнению с мощностью в цепи, которую он контролирует. Обычно конструкция трансформатора и выбор нагрузочного резистора находятся в пределах максимальной потери энергии, которую может допустить конечный пользователь. Поскольку устройства с батарейным питанием находят все более широкое применение, а потребление энергии способствует энергетическому кризису, даже эта мощность может вызывать беспокойство. В этих условиях может потребоваться особое внимание при проектировании энергопотребления.

Трансформаторы тока — эффективный способ измерения тока.Поскольку нагрузочный резистор отражается на первичную обмотку посредством 1 / N ² , сопротивление, наблюдаемое в контролируемой цепи, может быть очень маленьким. Это позволяет создавать большее напряжение на выходе с минимальным влиянием на измеряемую цепь. Более простой и недорогой метод измерения тока — это использовать резистор, подключенный последовательно с током. Однако этот метод можно использовать только тогда, когда потребление энергии имеет второстепенное значение. С более частым использованием устройств с батарейным питанием и преобладающей потребностью в снижении энергопотребления дополнительные расходы на трансформатор тока вскоре могут быть возмещены с его использованием.Кроме того, при большом токе или когда требуется напряжение любой величины, чувствительный резистор будет непрактичным.

Типы трансформаторов тока, характеристики, стандарты и соответствие

Целью данного исследования является понимание роли, которую играет важнейший компонент в экосистеме электроснабжения — трансформаторы тока (ТТ) . Подробно обсуждаются принципы работы КТ, различные типы КТ, их различные применения и другие важные аспекты.

Введение в трансформаторы

Рис. Введение в трансформаторы тока

Трансформатор — это в основном пассивное электрическое устройство, которое работает по принципу закона электромагнитной индукции Фарадея, преобразуя электрическую энергию из одного значения в другое. Трансформаторы способны увеличивать или уменьшать уровни напряжения и тока источника питания без изменения частоты источника питания или количества передаваемой электроэнергии.

Трансформатор в основном состоит из 2 намотанных электрических катушек провода — первичной и вторичной. Первичный блок подключен к источнику питания, а вторичный — к концу подачи питания. Эти две катушки не находятся в электрическом контакте друг с другом, а вместо этого намотаны вместе вокруг общей замкнутой магнитной железной цепи, называемой сердечником. Этот сердечник из мягкого железа не является твердым, а состоит из отдельных пластин, соединенных вместе, чтобы помочь уменьшить потери сердечника. Когда переменный ток проходит через первичную катушку, в сердечнике индуцируется магнитное поле, которое передает пропорциональное напряжение (или ток) во вторичную катушку.

Трансформаторы

можно в целом разделить на силовые трансформаторы и измерительные трансформаторы в зависимости от их применения. В то время как силовые трансформаторы используются в передаче энергии, измерительные трансформаторы находят основное применение для измерения тока и напряжения .

Измерительные трансформаторы используются в системах переменного тока для измерения электрических величин, то есть напряжения, тока, мощности, энергии, коэффициента мощности, частоты.Измерительные трансформаторы также используются с реле защиты для защиты энергосистемы. Измерительные трансформаторы бывают двух типов — трансформаторы тока и трансформаторы напряжения (или напряжения).

Что такое трансформатор тока?

Трансформатор тока (C.T.) — это тип измерительного трансформатора, который преобразует первичные токи в пропорциональные вторичные токи, соответствующие подключенным измерительным приборам. Технически они могут уменьшать или увеличивать переменный ток (AC).Однако на практике функция уменьшения широко применяется в измерительных приборах, таких как амперметры. Трансформаторы тока — это последовательно соединенные электромагнитные устройства, состоящие из железного сердечника, электрических пластин и медных катушек.

Рис: символ трансформатора тока

Что такое трансформатор потенциала (или напряжения)?

Трансформатор потенциала или напряжения (P.T.) — это тип измерительного трансформатора, который измеряет высокое напряжение на первичной обмотке путем понижения до измеримого значения.Технически они могут уменьшать или увеличивать первичное напряжение на вторичной стороне. Однако практическое применение трансформатора напряжения заключается в понижении напряжения до безопасного предельного значения, чтобы его можно было легко измерить с помощью обычного прибора низкого напряжения, такого как вольтметр, ваттметр или ваттметр. Они представляют собой приборные трансформаторы с параллельным подключением.

Рис. Символ трансформатора напряжения

Как работают трансформаторы тока?

Основной принцип трансформатора тока такой же, как описано выше.Когда через первичную обмотку протекает переменный ток, создается переменный магнитный поток, который затем индуцирует пропорциональный переменный ток во вторичной обмотке.

Рис. Принцип работы трансформаторов тока

Тем не менее, трансформаторы тока имеют важное рабочее отличие от других типов. ТТ обычно состоит из одного или нескольких витков в качестве первичной обмотки. Это может быть просто стержень или провод, пропущенный через отверстие (как на картинке выше).Или это может быть усиленный провод вокруг сердечника. Напротив, вторичная обмотка будет иметь большое количество витков, намотанных на многослойный сердечник из магнитного материала с низкими потерями.

Первичный ток контролируется независимой внешней нагрузкой, а вторичный ток имеет номиналы 1 А или 5 А, которые подходят для измерительных приборов. Важно, чтобы установка ТТ для измерения тока не влияла на работу первичной цепи.

Трансформаторы тока

в основном представляют собой понижающие трансформаторы, которые принимают на входе низкое напряжение (что означает низкое напряжение) и, следовательно, высокий ток.Таким образом, их также называют Трансформаторы тока низкого напряжения (LTCT) .

Рис: работа трансформатора тока и принципиальная схема

Важные характеристики трансформаторов тока

Current Ratio — Также известный как коэффициент трансформации (в общих чертах) — это отношение первичного тока к вторичному току. Это значение, очевидно, равно отношению количества витков первичной и вторичной катушек. Коэффициент тока трансформатора тока обычно высокий.Номинальные значения вторичного тока обычно составляют 5 А, 1 А и 0,1 А. Соответствующие номинальные токи первичной обмотки варьируются от 10 А до 3000 А или более.

Рисунок: Коэффициент тока в трансформаторах тока Рисунок: Коэффициент тока в трансформаторах тока

Например, коэффициент передачи I p / 5A Трансформатор тока будет выдавать вторичный ток ( I s) 0-5A, который составляет пропорционально току, измеренному на первичной обмотке ( I p ). В случае ТТ 100/5 первичный ток в 20 раз больше, чем вторичный ток, поэтому, когда по первичному проводнику протекает 100 ампер, это приведет к току 5 ампер во вторичной обмотке.

Однако важно отметить, что номиналы трансформаторов тока 100/5 и 20/1 не совпадают, даже если их коэффициенты тока равны. Эти номинальные значения фактически представляют собой абсолютные значения «номинального входного / выходного тока».

Полярность — Полярность ТТ определяется направлением обмотки катушки вокруг сердечника ТТ (по часовой стрелке или против часовой стрелки) и способом вывода проводов, если они есть, из корпуса трансформатора.Все трансформаторы тока имеют вычитающую полярность. Соблюдение правильной полярности важно при установке и подключении трансформаторов тока к реле измерения мощности и защитных реле.

Класс точности — Класс точности описывает рабочие характеристики трансформатора тока и максимальную нагрузку на его вторичную цепь. В зависимости от класса точности трансформаторы тока классифицируются по точности измерения или точности реле (защитные трансформаторы тока).CT может иметь рейтинги для обеих групп.

Точность измерения CT может обеспечить высокоточное измерение тока в коротких диапазонах тока. В то время как ТТ точности реле предназначен для больших диапазонов тока, даже если точность меньше.

Класс точности ТТ указан на его этикетке или паспортной табличке. Он состоит из трех частей: номинального коэффициента точности, рейтинга класса и максимальной нагрузки.

Как правильно выбрать трансформатор тока?

Следующие параметры, которые необходимо оценить перед выбором подходящего трансформатора тока для приложения:

• Напряжение цепи
• Номинальный первичный ток
• Номинальная нагрузка на вторичной стороне
• Номинальный вторичный ток
• Класс точности Рейтинг

При выборе необходимо также учитывать профиль проводника и максимальную интенсивность первичной цепи.

Применение трансформатора тока

Две основные области применения трансформаторов тока — это измерение тока и защита . Они также используются для изоляции между силовыми цепями высокого напряжения и измерительными приборами. Это обеспечивает безопасность не только оператора, но и используемого конечного устройства. Рекомендуется применять трансформаторы тока на токи 40А и выше.

CT in Measurement — Измерительный трансформатор тока предназначен для непрерывного измерения тока.Они работают с высокой точностью, но в пределах номинального диапазона тока. Трансформаторы тока имеют первичную обмотку, на которую подается измеряемый ток. Измерительные приборы подключены к вторичной обмотке. Это позволяет использовать их в сочетании с измерительным оборудованием и продуктами для мониторинга мощности — от простых счетчиков электроэнергии до счетчиков качества электроэнергии , таких как:

• Амперметры
• Киловатт-метров
• Единицы измерения
• Реле управления

Пределы погрешности по току и сдвига фаз определяются классом точности.Классы точности: 0,1, 0,2, 0,5 и 1. Если входной ток превышает номинальный, измерительный трансформатор тока насыщается, тем самым ограничивая уровень тока в измерительном приборе. Материалы сердцевины для этого типа CT обычно имеют низкий уровень насыщения, например нанокристаллический.

Рис. Трансформаторы тока для измерительных приложений

Трансформаторы тока в системе защиты электропитания — A Защитный трансформатор тока используется для уменьшения токов в энергосистемах, тем самым защищая их от неисправностей.Эти трансформаторы тока измеряют фактический ток на первичной стороне и создают пропорциональные токи во вторичных обмотках, которые полностью изолированы от первичной цепи. Этот дублированный ток затем используется как вход для защитного реле, которое автоматически изолирует часть силовой цепи в случае неисправности. Поскольку изолирована только неисправная часть, остальная часть установки может продолжать нормально функционировать.

Рис. Защитные трансформаторы тока для приложений защиты электропитания

Некоторые из важных сценариев применения, в которых устанавливаются ТТ:

• Для управления высоковольтными электрическими подстанциями и электросетью
• Для активации защитного реле в случае тока короткого замыкания и изоляции части или всей системы от основного источника питания
• Коммерческий учет
• Защита от замыканий на землю / Дифференциальная защита / Система защиты шин
• Мотор — Генераторные установки
Панель управления
• (панели VCB, AMF, APFC, MCC, PCC и реле) и приводы
• Стандартный КТ для лабораторных целей
• Тип проходного изолятора, масляный трансформатор трансформатора тока в силовом трансформаторе
• Измерение тока, регистрация, мониторинг и управление

Типы трансформаторов тока

Рис. Типы трансформаторов тока LT

Первичная обмотка — В этом типе первичная обмотка физически соединена последовательно с проводником, измеряющим ток.Первичная обмотка имеет один виток и расположена внутри трансформатора. Трансформатор тока с проволочной обмоткой можно использовать для измерения токов в диапазоне от 1 А до 100 А.

Шина — В этом типе шина главной цепи сама действует как первичная обмотка с одним витком. Таким образом, трансформатор линейного типа имеет только вторичные обмотки. Сам корпус трансформатора тока обеспечивает изоляцию между первичной цепью и землей. Благодаря использованию масляной изоляции и фарфоровых вводов такие трансформаторы могут применяться при самых высоких напряжениях передачи.

Кольцо Тип — В этом типе трансформатор тока устанавливается над шиной или изолированным кабелем, а вторичная обмотка имеет только низкий уровень изоляции. Для получения нестандартных соотношений или для других специальных целей через кольцо можно пропустить более одного витка первичного кабеля. Сердечник обычно изготовлен из слоистой кремнистой стали, а обмотки — из меди.

Суммирование — Суммирующие трансформаторы используются для сравнения релейных величин, полученных из тока в трех фазах первичной цепи.Это делается путем преобразования трехфазных количеств в однофазные. Линейные трансформаторы тока подключены к первичной обмотке вспомогательного трансформатора тока. Эти трансформаторы используются для обеспечения правильного функционирования релейных цепей.

Стандарты и соответствие

• IS 61227, 2016
• МЭК 61869, С-57
• IS 2705 (Часть 1): 1992 для общих требований
• IS 2705 (Часть 2): 1992 для измерительных трансформаторов тока
• IS 2705 (Часть 3): 1992 для защитных трансформаторов тока
• IS 2705 (Часть 4): 1992 для защитных трансформаторов тока специального назначения

Трансформаторы тока из КСИ

KS Instruments является ведущим игроком в разработке и производстве высокоточных трансформаторов тока для измерения и защиты. Продукты KSI CT выпускаются в корпусах с ленточной намоткой, литьем из пластмассы и корпусом из АБС-пластика. KSI предлагает широкий ассортимент каталожной продукции для удовлетворения любых потребностей. Эти продукты были проверены нашими клиентами на высокую эффективность, надежность и длительный срок службы.

Измерительный трансформатор тока может снизить высокий ток в панелях управления и панельных платах с заранее заданным соотношением, например 100: 1. Предлагаемый кольцевым типом, также называемым оконным типом, позволяет пропускать шины или кабели через ТТ и действовать как первичный трансформатор для ТТ.Безопасный трансформатор тока с низкой нагрузкой в ​​ВА и защелкивающийся трансформатор делает его очень удобным в использовании при модернизации без отсоединения кабеля. Это позволяет сэкономить время простоя и потерю доходов, которые могут возникнуть из-за остановки завода во время установки трансформатора тока .

Защитные трансформаторы тока используются для активации защитного реле в случае тока короткого замыкания и изоляции части или всей системы от основного источника питания.

KS Instruments имеет команду опытных инженеров, которые могут проектировать и производить индивидуальные компоненты для конкретных приложений трансформатора тока .

Характеристики

• Разработано в соответствии с IS-16227, C-57 или требованиями заказчика
• Вторичный ток 5A или 1A
• Первичный ток до 5000 А
• Вторичная нагрузка от 1 ВА до 30 ВА
• Могут быть предложены двойные передаточные числа
• Высокая точность по запросу
• Монтажная схема предлагается по запросу
• Конструкционный стиль — Лента из стекловолокна, покрытая лаком, Лента с изоляцией из ПВХ, Литая смола, АБС или стеклонаполненный нейлон

Сертификаты и разрешения

Описание теста	Протестировано на	Стандартный
1.Обычный тест 2. Кратковременный токовый тест 3. Испытание динамическим током 4. Тест на повышение температуры	Central Power Research Institute Bengaluru	ИС-16227 Часть-1,2 МЭК 61869 ИС-2705

Ассортимент продукции KSI

ПЕРВИЧНЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА НА РАНУ
Первичный ток	Вторичный ток	Класс точности	Выход (нагрузка)
1A — 200A	1A, 5A Или по требованию заказчика	CL-5, CL-3, CL-1, CL-0.5, CL-0,2, CL-0,1, CL-0,5S, CL-0,2S	от 1 ВА до 30 ВА

ПЕРВИЧНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА ЗАЩИТЫ РАНЫ
Первичный ток	Вторичный ток	Класс точности	Фактор предела точности (ALF)	Выход (нагрузка)
1A — 200A	1A, 5A Или по требованию заказчика	Стандарт — 5P, 10P, 15P Special — PS и XPS	5, 10, 15, 20 и 30	от 1 ВА до 30 ВА

Рис. Трансформаторы тока с обмоткой

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА КОЛЬЦЕВОГО ТИПА
Первичный ток	Вторичный ток	Класс точности	Выход (нагрузка)	Мин. ID
от 50A до 5000A	1A, 5A Или по требованию заказчика	CL-5, CL-3, CL-1, CL-0.5, CL-0,2, CL-0,1, CL-0,5S, CL-0,2S	от 1 ВА до 30 ВА	30 мм

ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА ЗАЩИТНОГО ТИПА КОЛЬЦЕВОГО ТИПА
Первичный ток	Вторичный ток	Класс точности	Фактор предела точности (ALF)	Выход (нагрузка)	Мин. ID
от 50A до 5000A	1A, 5A Или по требованию заказчика	Стандарт — 5П, 10П, 15П, Special — PS и XPS	5, 10, 15, 20 и 30	от 1 ВА до 30 ВА	30 мм

Рис. Трансформаторы тока кольцевого типа

СУММИРУЕМЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА
Первичный ток	Вторичный ток	Класс точности	Выход (нагрузка)
1А, 5А Или по требованию заказчика	1A, 5A Или по требованию заказчика	Для серии измерений: CL-1, CL-0.5, КЛ-0,2 Для защитных серий: 5П, 10П, 15П	от 1 ВА до 30 ВА

Рис: ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ И ЗАЩИТНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА КОЛЬЦЕВОГО ТИПА Рис. Список специальных серий LTCT Рис. Каталог продукции KSI Карта сайта

Несмотря на широкий ассортимент товаров Каталога KSI , в некоторых случаях для вашего приложения может потребоваться индивидуальное решение. При поддержке сильной группы разработчиков и собственного испытательного центра KSI может предложить индивидуальные решения для трансформаторов тока низкого напряжения для решения ваших задач проектирования.
Не стесняйтесь сообщить нам свои индивидуальные требования, чтобы мы могли предложить свое решение!

Автор: Anuradha C

Являясь неотъемлемой частью команды по созданию контента в KS Instruments, Анурадха является корпоративным тренером в области ИТ / телекоммуникаций с более чем 18-летним опытом. Она работала на высших технических и управленческих должностях в Huawei и TCS более 10 лет

Трансформаторы тока для измерения | Подсказка Energy Sentry Tech

Есть два типа электросчетчиков: автономные (с прямым приводом) и трансформатор номинальный.

Большинство счетчиков, используемых в домах или на фермах, являются автономными. Вся использованная электроэнергия проходит через счетчик. Эти счетчики предназначены для использования в сетях до 200 ампер. Трансформаторы тока содержатся внутри.

При потреблении тока более 200 ампер используются счетчики с трансформаторным номиналом. Как следует из названия, в этих типах счетчиков используются трансформаторы тока (ТТ) для измерения тока или общей потребляемой мощности. Информация регистрируется счетчиком.

В ТТ кольцевого типа имеется два проводника или обмотки. Первичная обмотка — это линейный проводник, проходящий через центр трансформатора тока. Вторичная обмотка представляет собой множество витков магнитной проволоки вокруг сердечника.

Трансформатор трансформатора тока преобразует первичный ток линейного проводника в меньший, более легко управляемый ток, который подается на измеритель, который прямо пропорционален первичному току. Этот ток обратно пропорционален количеству вторичных витков провода вокруг железного сердечника.

Для ТТ на 200: 5А коэффициент передачи составляет 40: 1, что дает вторичный ток 1/40 первичного тока. Для трансформатора тока на 400: 5 А коэффициент трансформации составляет 80: 1, что дает вторичный ток, составляющий 1/80 первичного тока.

Номинальная нагрузка (B) — это полное сопротивление цепи, подключенной ко вторичной обмотке. Этот импеданс является полным противодействием протеканию тока в цепи переменного тока. Рейтинг нагрузки — это максимальное значение импеданса перед превышением минимальных пределов точности.

Разница в коэффициенте тока между фактическим (первичным) и измеренным (вторичным) током приводит к тому, что обычно называют множителем. Поправочный коэффициент — это коэффициент, на который необходимо умножить показания ваттметра, чтобы скорректировать влияние коэффициента ошибок и фазового угла трансформатора тока.

Ищете ТТ измерительного класса для вашей программы измерения теплового расхода?

У нас есть решение!

Высококачественные измерительные трансформаторы тока

Если ваша программа расчета теплового коэффициента требует учета накопленного тепла, тепла плинтуса, двойного топлива или любого другого электрического тепла, низкокачественные трансформаторы тока просто не подходят.