Виды измерительных трансформаторов. Измерительные трансформаторы: виды, устройство и применение — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Какие бывают типы измерительных трансформаторов. Как устроены трансформаторы тока и напряжения. Для чего применяются измерительные трансформаторы в электроэнергетике. Каковы особенности эксплуатации этих устройств.

Содержание

Назначение и принцип работы измерительных трансформаторов

Измерительные трансформаторы — это специальные устройства, предназначенные для преобразования больших значений тока и напряжения в пропорционально меньшие величины, пригодные для измерения стандартными приборами. Они выполняют две основные функции:

Понижают высокие напряжения и большие токи до безопасных значений, позволяя использовать стандартные измерительные приборы.
Обеспечивают гальваническую развязку между первичными цепями высокого напряжения и вторичными цепями измерительных приборов, повышая безопасность персонала.

Принцип работы измерительных трансформаторов основан на явлении электромагнитной индукции. При протекании переменного тока по первичной обмотке в магнитопроводе возникает переменный магнитный поток, который индуцирует ЭДС во вторичной обмотке. Соотношение числа витков обмоток определяет коэффициент трансформации.

Основные виды измерительных трансформаторов

Измерительные трансформаторы подразделяются на два основных вида:

1. Трансформаторы тока (ТТ)

Трансформаторы тока предназначены для преобразования больших токов в пропорционально меньшие. Их основные особенности:

Первичная обмотка включается последовательно в цепь с измеряемым током
Вторичная обмотка работает в режиме, близком к короткому замыканию
Стандартные номинальные токи вторичной обмотки — 1 А или 5 А
Коэффициент трансформации может достигать нескольких тысяч

2. Трансформаторы напряжения (ТН)

Трансформаторы напряжения служат для пропорционального преобразования высокого напряжения в низкое. Их ключевые характеристики:

Первичная обмотка включается параллельно участку цепи с измеряемым напряжением

Вторичная обмотка работает в режиме, близком к холостому ходу
Стандартное вторичное напряжение — 100 В
Коэффициент трансформации обычно не превышает нескольких сотен

Конструктивные особенности измерительных трансформаторов

Конструкция измерительных трансформаторов имеет ряд особенностей, обусловленных их назначением:

Трансформаторы тока

Основные элементы конструкции трансформаторов тока:

Магнитопровод кольцевой или шинной формы
Первичная обмотка — один или несколько витков толстого провода
Вторичная обмотка с большим числом витков тонкого провода
Изоляция между обмотками повышенной прочности
Экран для выравнивания электрического поля

Трансформаторы напряжения

Ключевые особенности конструкции трансформаторов напряжения:

Магнитопровод стержневого типа
Первичная обмотка с большим числом витков тонкого провода

Вторичная обмотка с меньшим числом витков более толстого провода
Усиленная изоляция между обмотками и корпусом
Расширитель для компенсации температурных изменений объема масла

Области применения измерительных трансформаторов

Измерительные трансформаторы находят широкое применение в электроэнергетике и электротехнике. Основные сферы их использования:

Измерение токов и напряжений в высоковольтных сетях
Питание измерительных приборов и устройств релейной защиты
Коммерческий учет электроэнергии
Системы автоматического управления в энергетике
Лабораторные исследования и испытания высоковольтного оборудования

Применение измерительных трансформаторов позволяет использовать стандартные приборы для работы в высоковольтных сетях, обеспечивая безопасность персонала и точность измерений.

Преимущества использования измерительных трансформаторов

Применение измерительных трансформаторов дает ряд существенных преимуществ:

Повышение безопасности за счет гальванической развязки
Возможность использования стандартных измерительных приборов
Унификация вторичных цепей релейной защиты и автоматики
Снижение стоимости измерительного оборудования
Возможность удаленного размещения приборов от точки измерения
Минимизация потерь в измерительных цепях

Эти преимущества делают измерительные трансформаторы незаменимыми элементами современных систем измерения и защиты в электроэнергетике.

Особенности эксплуатации измерительных трансформаторов

При эксплуатации измерительных трансформаторов необходимо соблюдать ряд важных правил:

Для трансформаторов тока:

Не допускать размыкания вторичной цепи под нагрузкой
Соблюдать номинальную вторичную нагрузку
Правильно выбирать коэффициент трансформации
Заземлять один из выводов вторичной обмотки

Для трансформаторов напряжения:

Не превышать номинальную мощность
Устанавливать предохранители в первичной и вторичной цепях
Контролировать уровень изоляционного масла
Заземлять нейтраль или один из выводов вторичной обмотки

Соблюдение этих правил обеспечивает надежную и безопасную работу измерительных трансформаторов в течение всего срока службы.

Современные тенденции в развитии измерительных трансформаторов

В настоящее время наблюдаются следующие тенденции в развитии измерительных трансформаторов:

Применение новых магнитных материалов для снижения потерь
Разработка комбинированных устройств, объединяющих функции ТТ и ТН
Создание цифровых измерительных трансформаторов
Использование оптических трансформаторов на основе эффекта Фарадея
Совершенствование изоляционных материалов

Эти инновации направлены на повышение точности измерений, расширение функциональности и увеличение надежности измерительных трансформаторов.

Выбор измерительных трансформаторов

При выборе измерительных трансформаторов необходимо учитывать следующие основные параметры:

Номинальное напряжение первичной цепи
Номинальный первичный ток (для ТТ)
Требуемый класс точности
Номинальная вторичная нагрузка
Климатическое исполнение
Конструктивное исполнение (опорные, проходные, шинные и т.д.)

Правильный выбор измерительных трансформаторов обеспечивает точность измерений и надежность работы всей системы учета и защиты электроустановки.

Виды и конструкция измерительных трансформаторов напряжения — статьи компании ПрофЭнергия

Все измерительные трансформаторы используются в специальных установках, в которых присутствует переменный ток, и необходимы для того, чтобы осуществлять изоляцию цепи измерительных приборов и реле от сети с высоким напряжением. Также с их помощью происходит увеличение допусков измерения у измерительных приборов. Если включить этот прибор в цепь, где присутствует большое напряжение, то он сразу же станет опасным для прикосновения. Чтобы сделать конструкцию безопасной, приходилось бы сильно усложнять ее, осуществляя увеличение изоляции всех токоведущих частей – в результате они смогли бы выдерживать высокое напряжение. Именно по этой причине и используют измерительные трансформаторы. Классифицируются они на трансформаторы напряжения и тока. С их помощью можно осуществлять измерение как напряжения, так и тока.

Содержание?

Трансформатор напряжения.
Строение прибора.
Виды измерительных трансформаторов.

Трансформатор напряжения

Это одна из разновидностей данных устройств. Необходим такой трансформатор для гальванической развязки цепей с высоким напряжением (более 6 кВ) от низкого (порядка 100 В) вторичных обмоток. С их помощью можно осуществлять изоляцию низковольтной цепи защиты от большого напряжения. Это позволяет применять не такое дорогое оборудование в сетях с маленьким напряжением, а также удешевляет их изоляционные показатели. Данные устройства применяются и для включения амперметров с токовыми катушками приборов.

Строение прибора

Конструкция измерительных трансформаторов напряжения основана на стальном сердечнике, наборе пластин и двух обмотках. Во время его изготовления соблюдается определённый класс точности (по углу и амплитуде).

Для того чтобы обезопасить работающих с данным прибором людей, его вторичную обмотку изолируют от первичной, а затем заземляют. Но стоит помнить, что регулярное измерение сопротивления изоляции обмоток трансформатора позволяет предотвратить несчастные случаи, а также выход из строя оборудования.

Виды измерительных трансформаторов

Заземляемый. Он представляет собой однофазное устройство. Один конец первичной обмотки обязательно необходимо заземлить. Также это может быть трёхфазный трансформатор, но уже с заземлённой нейтралью первичной обмотки.

Незаземляемый трансформатор. В данном устройстве все составляющие первичной обмотки полностью изолированы от земли до определённого значения, которое определяется классом точности.
Каскадный. Это такой вид трансформаторов, у которых первичная обмотка разделяется на специальные секции. Передача мощности от них до вторичной обмотки происходит, благодаря специально предназначенным для этого связующим и выравнивающим обмоткам.
Ёмкостной. У таких трансформаторов имеется специальный емкостной двигатель.
Двух и трёхобмоточные агрегаты, которые имеют в своём исполнении одну или две вторичные обмотки соответственно.

Инженерный центр «ПрофЭнергия» имеет все необходимые инструменты для качественного проведения испытания изоляции силовых трансформаторов, слаженный коллектив профессионалов и лицензии, которые дают право осуществлять все необходимые испытания и замеры.

Оставив выбор на электролаборатории «ПрофЭнергия» вы выбираете надежную и качествунную работу своего оборудования!

Если хотите заказать испытание изоляции силовых трансформаторов или задать вопрос, звоните по телефону: +7 (495) 181-50-34.

Измерительные трансформаторы: установка + фото

Содержание

1 Измерительные трансформаторы тока
2 Виды измерительных трансформаторов
3 Отличия измерительных трансформаторов от других приборов

На сегодняшний день правительство проводит и придерживается политики энергосбережения. Теперь каждый пользователь обязательно должен вести учет всей потребляемой энергии. Существующие приборы учета электричества просто не могут работать с высоким напряжением. Поэтому здесь вам на помощь придут устройства, которые могут преобразовывать электричество с высокого напряжения в низкое. Эти устройства называются измерительные трансформаторы.

Измерительные трансформаторы тока

Измерительные трансформаторы тока способны изолировать цепь электрических приборов от высокого напряжения к низкому. Их конструкция значительно упрощается, так как они могут работать с меньшим напряжением и током. Измерительные трансформаторы также способны преобразовывать большое напряжение в ток незначительной величины. Благодаря этому у пользователей появляется возможность применять стандартные измерительные приборы для замера тока.

Виды измерительных трансформаторов

По своей конструкции измерительные трансформаторы могут быть нескольких видов. К основным видам относят:

Встроенный – это устройство, у которого вместо первичной обмотки имеется ввод электричества.
Опорный – это прибор, который устанавливается на опоре.
Проходной – это трансформатор, который используется в качестве входа.
Шинный – это прибор, которому первичной обмоткой служит одна или несколько шин.

Разъемный – устройство, цепь которого будет размыкаться, и замыкаться вокруг проводника.
Трансформатор Тесла.

Измерительный трансформатор напряжения может иметь следующие основные показатели:

Показатель коэффициента трансформации.
Диапазон рабочей частоты.
Класс точности измерения трансформаторов.
Максимальный первичный ток.
Значения погрешности.

Отличия измерительных трансформаторов от других приборов

Измерительные трансформаторы значительно отличаются от других приборов. Принцип работы трансформатора измерительного может немного отличаться от других устройств. Основное отличие заключается в том, что он включается первичной обмоткой в измеряемую цепь. Вторичная обмотка полностью будет пропорциональна первичному току, который будет измеряться. Обычно вторичную обмотку в этих приорах рассчитывают под ток в 5 А. К ней могут подключаться:

Амперметры.
Ваттметры.

Также достаточно часто измерительные трансформаторы используются в качестве релейной защиты. Релейная защита предназначается для защиты электрических систем от короткого замыкания. Информация о повышении напряжения поступает от измерительного трансформатора и реле.

Во вторичную обмотку измерительных трансформаторов достаточно легко можно подключить несколько разных приборов. Их ограничение будет зависеть от величины общего сопротивления. Это число не должно превышать 2 Ома. Если это число будет выше, тогда значительно может снизиться точность измерения. Даже незначительное увеличение сопротивления может привести к изменению класса точности. При размыкании вторичной цепи у вас также возрастет ЭДС на конце обмотки. Если ЭДС возрастет, тогда может произойти пробой изоляции. При размыкании электрической сети ток будет равным нулю. В первичной обмотке он меняться не будет, а во вторичной обмотке это может привести к увеличению ЭДС.

Также читайте: силовой трансформатор.

Приборные трансформаторы Применение и типы

Трансформаторы тока и трансформаторы напряжения измерительные трансформаторы предназначены для работы при малом токе и низком напряжении. Безопасность также является причиной отказа от подключения испытательных приборов к источникам, работающим под высоким напряжением. Приборный трансформатор снижает высокие напряжения и токи до безопасных значений.

Измерительные трансформаторы выполняют две функции.

Он служит в качестве устройства соотношения, так что низковольтные и слаботочные приборы могут показывать точные значения для высоковольтного и сильноточного оборудования.
Служит изолирующим устройством, защищающим испытательное оборудование и обслуживающий персонал от высокого напряжения

Существует два типа измерительных трансформаторов.

Трансформаторы напряжения
Трансформаторы тока

Трансформаторы напряжения

Трансформаторы напряжения — это типы измерительных трансформаторов, которые устанавливают известное соотношение между разностью потенциалов на оборудовании и разностью потенциалов на вольтметре. Например, предположим, что трансформатор напряжения устанавливает отношение 500 к 1. Если вольтметр, подключенный к вторичным клеммам, показывает 132 В, вы знаете, что разность потенциалов на первичных клеммах составляет 66 000 В или 66 кВ.

Трансформаторы тока

Трансформаторы тока представляют собой типы измерительных трансформаторов, которые устанавливают известное соотношение между током в оборудовании и током, измеряемым амперметром. Эти трансформаторы обеспечивают средства измерения токов за пределами нормального диапазона большинства амперметров. Кроме того, трансформатор изолирует оборудование от оператора. Трансформатор тока увеличивает разность потенциалов, но уменьшает ток до измеримого значения. Тогда вторичная обмотка содержит больше витков, чем первичная. Отношение тока первичной обмотки ко вторичной обратно пропорционально отношению витков первичной обмотки к вторичной.

Трансформатор тока (ТТ)

Первичная обмотка трансформатора тока может быть не чем иным, как сплошной медной шиной. Железный сердечник укладывается вокруг шины, а вторичная обмотка наматывается на сердечник. Другой тип трансформатора тока состоит из вторичной катушки в форме пончика, которую надевают на питающий кабель.

Безопасное использование трансформатора тока Безопасность

Во избежание повреждения оборудования и травм для себя и других людей перед извлечением трансформатора из любого оборудования или его подключением к нему необходимо закоротить вторичную обмотку трансформатора тока. Большинство трансформаторов тока имеют короткозамыкающее устройство, которое автоматически закорачивает вторичную обмотку.

Применение измерительных трансформаторов

Для измерения высокого значения электрического тока, т.е. трансформатор тока (ТТ)
Для измерения высокого значения электрического напряжения или разности потенциалов, например, трансформатор напряжения (PT)
Для измерения электроэнергии с использованием CT и PT

CT & PT

На приведенной выше диаграмме показано, как измерять ток, разность потенциалов и мощность в цепи с высоким током и большой разностью потенциалов. Обратите внимание, что трансформатор напряжения всегда подключается параллельно цепи, а трансформатор тока — последовательно.

Подробнее о

Потери трансформатора
Конструкция трансформатора

Что такое приборный трансформатор? — Utmel

Трансформаторы тока и трансформаторы напряжения называются измерительными трансформаторами. В этой статье я расскажу вам, что такое приборный трансформатор и сколько он бывает типов.

Ⅰ. Что такое приборный трансформатор?

Трансформаторы тока 9Трансформаторы напряжения 0014 и оба называются измерительными трансформаторами . Для систем измерения или защиты он может преобразовывать высокое напряжение в низкое напряжение и большой ток в крошечный ток. Его основная функция заключается в пропорциональном преобразовании высокого напряжения или высокого тока в стандартное низкое напряжение (100 В) или стандартный низкий ток (5 А или 1 А, все относятся к номинальному значению) для достижения стандартизации и небольшого размера измерительных приборов, защитного оборудования и аппаратура автоматического управления. изменять. В то же время трансформатор можно использовать для изоляции высоковольтных систем в целях безопасности персонала и оборудования.

Ⅱ. Какова функция измерительного трансформатора?
Приборный трансформатор — это тип трансформатора, который преобразует ток и напряжение по принципу электромагнитной индукции. Для контроля, измерения и защиты системы трансформатор передает информацию о мощности от первичной цепи к вторичной цепи в пропорциональном отношении и передает ее вторичному оборудованию, такому как измерительные приборы и устройства релейной защиты. Вторичное оборудование и персонал могут быть электрически изолированы от первичного высокого напряжения за счет достаточной прочности изоляции между первичной и вторичной обмотками трансформатора, а вторичная сторона трансформатора заземлена в точке, обеспечивающей сохранность оборудования и безопасность персонала. .

Ⅲ. Преимущества и недостатки измерительных трансформаторов
Преимущества:
Они отделяют высоковольтные цепи от измерительных приборов и цепей управления.
Небольшой измерительный прибор на 5 А и 110-120 В можно использовать для измерения больших напряжений и больших токов в энергосистеме переменного тока.
Измерительные приборы могут быть стандартизированы с использованием измерительных трансформаторов. В результате снижается стоимость измерительных приборов. Поврежденное измерительное оборудование можно просто заменить стандартными измерительными приборами, находящимися в хорошем рабочем состоянии.
Трансформатор может подключить множество измерительных приборов к источнику питания, если совокупная нагрузка не превышает номинальной нагрузки измерительного трансформатора.
Потребляемая мощность цепей измерения и защиты минимальна из-за низких уровней напряжения и тока в цепях измерения и защиты.
Амперметры и вольтметры используются для измерения больших токов и напряжений в этих измерительных трансформаторах.
С помощью этих трансформаторов можно управлять несколькими устройствами защиты, такими как реле или световые индикаторы.
Подключив длинные кабели к трансформаторам, измерительное оборудование можно разместить в панелях подальше от стороны высокого напряжения. Это обеспечивает безопасность как прибора, так и оператора.
Недостаток:
Их можно использовать только в цепях переменного тока, но не в цепях постоянного тока.

Ⅳ. Типы трансформаторов
Трансформаторы делятся на два типа: трансформаторы напряжения и трансформаторы тока.
1) Трансформатор напряжения (обозначается как PT)
Преобразование высокого напряжения в низкое; номинальное напряжение вторичной обмотки 100В, она включена параллельно с катушкой напряжения измерителя и устройством релейной защиты.
2) Трансформатор тока (сокращенно CT)
Преобразование большого тока в малый ток; номинальный ток вторичной обмотки составляет 5А или 1А, и она соединена последовательно с токовой катушкой измерительного прибора и механизмом защиты от повторного включения.

Ⅴ. Меры предосторожности при использовании измерительных трансформаторов
Меры предосторожности при использовании трансформатора напряжения
не превышать номинальную мощность трансформатора напряжения. В противном случае точность трансформатора напряжения будет нарушена. Соответствие мощности точности указано на паспортной табличке трансформатора напряжения. Например, трансформатор напряжения JDZ-10 имеет мощность 80 ВА на уровне 0,5, 100 ВА на уровне 1 и максимальную мощность 500 ВА.
(2) Предохранитель должен быть установлен в первичной и вторичной обмотках трансформатора напряжения для предотвращения короткого замыкания. Внутреннее короткое замыкание трансформатора напряжения и короткое замыкание в соединительной линии между трансформатором напряжения и электросетью защищены предохранителем на первичной стороне трансформатора напряжения. Предохранитель на первичной стороне трансформатора напряжения 10 кВ имеет номинальный ток 0,5 А. Вторичная сторона трансформатора напряжения не должна быть короткозамкнута во время работы, поэтому на главной цепи вторичной стороны установлен общий предохранитель для защиты сети от коротких замыканий ниже общего предохранителя; чтобы предотвратить короткое замыкание цепи напряжения счетчика, которое влияет на работу вторичной главной цепи, в цепь счетчика также добавлен предохранитель. Общий номинальный ток предохранителя обычно составляет 3-5 А, а номинальный ток цепи счетчика обычно составляет 1 -2А. В большинстве случаев вторичная розетка, соединенная с открытым треугольником, не имеет предохранителя. Это делается для того, чтобы избежать отсутствия сигнала заземления и неадекватного контакта. Контакт предохранителя трудно контролировать, так как на конце открытого треугольника нет напряжения.
(3) Один конец вторичной обмотки трансформатора напряжения должен быть заземлен для защиты людей и оборудования. Вторичная цепь будет задета, если вторичная обмотка не будет надежно заземлена, или если изоляция будет разрушена и высокое напряжение уйдет в низкое. Это будет ситуация жизни или смерти для сотрудников. Кроме того, изоляция вторичной цепи недостаточна. Если отсутствует точка заземления, изоляция будет нарушена, а трансформатор напряжения получит более серьезный ущерб.
(4) При осмотре трансформатора напряжения проверьте чистоту фарфоровой бутыли, наличие трещин, дефектов или разрядов. нормальный ли уровень масла в масляном трансформаторе напряжения, и есть ли серьезная утечка масла или утечка масла; Когда фазы заземлены, прислушайтесь к трансформатору напряжения для контроля заземления, чтобы убедиться, что звук нормальный и нет ли постороннего запаха.

Меры предосторожности при использовании трансформаторов тока
1) Первичная обмотка трансформатора тока должна быть соединена последовательно с испытуемой цепью, а вторичная обмотка должна быть соединена последовательно со всеми приборными нагрузками по принципу последовательного соединения.
2) В противном случае погрешность возрастет, если не будет выбран подходящий коэффициент трансформации на основе измеренного тока. Одновременно один конец вторичной стороны должен быть заземлен, чтобы предотвратить попадание высокого напряжения на главной стороне на вторичную сторону низкого напряжения после разрушения изоляции, что может привести к травмам персонала и оборудования.
3) Вторичная сторона не должна размыкаться, потому что, как только это произойдет, ток первичной стороны I1 станет током намагничивания, в результате чего m и E2 резко возрастут, что приведет к чрезмерному намагничиванию железного сердечника насыщением, серьезному выделению тепла и даже сгорание катушки, что увеличивает погрешность. Вторичная сторона трансформатора тока используется последовательно с катушками тока, такими как измерительные устройства и реле, когда он находится в нормальном режиме. Катушки тока, такие как те, что используются в измерительных приборах и реле, имеют очень низкий импеданс, а вторичная сторона похожа на короткое замыкание. Кроме того, разомкнутая цепь на вторичной стороне приводит к тому, что напряжение на вторичной стороне достигает нескольких сотен вольт, что приводит к поражению электрическим током при обращении с ним. В результате на вторичной стороне трансформатора тока устанавливается выключатель короткого замыкания, чтобы предотвратить его размыкание. Как только вторичная сторона разомкнута, немедленно отключите нагрузку цепи, а затем устраните перебои в подаче электроэнергии. После того, как все выброшено, его можно использовать повторно.
4) Все цепи установлены в генераторах, трансформаторах, отходящих линиях, шинных секционных выключателях, шинных автоматических выключателях, байпасных автоматических выключателях и других цепях для удовлетворения потребностей измерительных приборов, релейной защиты, оценки неисправности выключателя и неисправности. фильтрация, в том числе. Вторичные обмотки используются в трансформаторах тока от 2 до 8.
5) Защитный трансформатор тока должен быть установлен как можно дальше от основного устройства защиты, чтобы исключить незащищенную зону. Например, если место позволяет, два комплекта трансформаторов тока должны быть размещены по обе стороны от автоматического выключателя, что обеспечивает перекрестную защиту автоматического выключателя.