Как подобрать трансформаторы тока по мощности: Подбор трансформатора тока — ГОСТ, ПУЭ, таблицы, формулы

Подбор трансформатора тока - ГОСТ, ПУЭ, таблицы, формулы

Задача данной статьи дать начальные знания о том, как выбрать трансформатор тока для цепей учета или релейной защиты, а также родить вопросы, самостоятельное решение которых увеличит ваш инженерный навык.

В ходе подбора ТТ я буду ссылаться на два документа. ГОСТ-7746-2015 поможет в выборе стандартных значений токов, мощностей, напряжений, которые можно принимать для выбора ТТ. Данный ГОСТ действует на все электромеханические трансформаторы тока напряжением от 0,66кВ до 750кВ. Не распространяется стандарт на ТТ нулевой последовательности, лабораторные, суммирующие, блокирующие и насыщающие.

Кроме ГОСТа пригодится и ПУЭ, где обозначены требования к трансформаторам тока в цепях учета, даны рекомендации по выбору.

Выбор номинальных параметров трансформаторов тока

До определения номинальных параметров и их проверки на различные условия, необходимо выбрать тип ТТ, его схему и вариант исполнения. Общими, в любом случае, будут номинальные параметры. Разниться будут некоторые критерии выбора, о которых ниже.

1. Номинальное рабочее напряжение ТТ. Данная величина должна быть больше или равна номинальному напряжению электроустановки, где требуется установить трансформатор тока. Выбирается из стандартного ряда, кВ: 0,66, 3, 6, 10, 15, 20, 24, 27, 35, 110, 150, 220, 330, 750.

2. Далее, перед нами встает вопрос выбора первичного тока ТТ. Величина данного тока должна быть больше значения номинального тока электрооборудования, где монтируется ТТ, но с учетом перегрузочной способности.

Приведем пример из книги. Допустим у статора ТГ ток рабочий 5600А. Но мы не можем взять ТТ на 6000А, так как турбогенератор может работать с перегрузкой в 10%. Значит ток на генераторе будет 5600+560=6160. А это значение мы не замерим через ТТ на 6000А.

Выходит необходимо будет взять следующее значение из ряда токов по ГОСТу. Приведу этот ряд: 1, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 75, 80, 100, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 750, 800, 1000, 1200, 1500, 1600, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 8000, 10000, 12000, 14000, 16000, 18000, 20000, 25000, 28000, 30000, 32000, 35000, 40000. После 6000 идет 8000. Однако, некоторое электрооборудование не допускает работу с перегрузкой. И для него величина тока будет равна номинальному току.

Но на этом выбор первичного тока не заканчивается, так как дальше идет проверка на термическую и электродинамическую стойкость при коротких замыканиях.

2.1 Проверка первичного тока на термическую стойкость производится по формуле:

Данная проверка показывает, что ТТ выдержит определенную величину тока КЗ (IТ) на протяжении определенного промежутка времени (tt), и при этом температура ТТ не превысит допустимых норм. Или говоря короче, тепловое воздействие тока короткого замыкания.

iуд - ударный ток короткого замыкания

kу - ударный коэффициент, равный отношению ударного тока КЗ iуд к амплитуде периодической составляющей. При к.з. в установках выше 1кВ ударный коэффициент равен 1,8; при к.з. в ЭУ до 1кВ и некоторых других случаях - 1,3.

2.2 Проверка первичного тока на электродинамическую стойкость:

В данной проверке мы исследуем процесс, когда от большого тока короткого замыкания происходит динамический удар, который может вывести из строя ТТ.

Для большей наглядности сведем данные для проверки первичного тока ТТ в небольшую табличку.

3. Третьим пунктом у нас будет проверка трансформатора тока по мощности вторичной нагрузки

. Здесь важно, чтобы выполнялось условие Sном>=Sнагр. То есть номинальная вторичная мощность ТТ должна быть больше расчетной вторичной нагрузки.

Вторичная нагрузка представляет собой сумму сопротивлений включенных последовательно приборов, реле, проводов и контактов умноженную на квадрат тока вторичной обмотки ТТ (5, 2 или 1А, в зависимости от типа).

Величину данного сопротивления можно определить теоретически, или же, если установка действующая, замерить сопротивление методом вольтметра-амперметра, или имеющимся омметром.

Сопротивление приборов (амперметров, вольтметров), реле (РТ-40 или современных), счетчиков можно выцепить из паспортов, которые поставляются с новым оборудованием, или же в интернете на сайте завода. Если в паспорте указано не сопротивление, а мощность, то на помощь придет известный факт - полное сопротивление реле равно потребляемой мощности деленной на квадрат тока, при котором задана мощность.

Схемы включения ТТ и формулы определения сопротивления по вторичке при различных видах КЗ

Не всегда приборы подключены последовательно и это может вызвать трудности при определении величины вторичной нагрузки. Ниже на рисунке приведены варианты подключения нескольких трансформаторов тока и значение Zнагр при разных видах коротких замыканий (1ф, 2ф, 3ф - однофазное, двухфазное, трехфазное).

В таблице выше:

zр - сопротивление реле

rпер - переходное сопротивление контактов

rпр - сопротивление проводов определяется как длина отнесенная на произведение удельной проводимости и сечения провода. Удельная проводимость меди - 57, алюминия - 34,5.

Кроме вышеописанных существуют дополнительные требования для ТТ РЗА и цепей учета - проверка на соблюдение ПУЭ и ГОСТа.

Выбор ТТ для релейной защиты

Трансформаторы тока для цепей релейной защиты исполняются с классами точности 5Р и 10Р. Должно выполняться требование, что погрешность ТТ (токовая или полная) не должна превышать 10%. Для отдельных видов защит эти десять процентов должны обеспечиваться вплоть до максимальных токов короткого замыкания. В отдельных случаях погрешность может быть больше 10% и специальными мероприятиями необходимо обеспечить правильное срабатывание защит. Подробнее в ПУЭ вашего региона и справочниках. Эта тема имеет множество нюансов и уточнений. Требования ГОСТа приведены в таблице:

значения погрешностей ТТ для цепей РЗА по ГОСТ-7746-2015

Хоть это и не самые высокие классы точности для нормальных режимов, но они и не должны быть такими, потому что РЗА работает в аварийных ситуациях, и задача релейки определить эту аварию (снижение напряжения, увеличение или уменьшение тока, частоты) и предотвратить - а для этого необходимо уметь измерить значение вне рабочего диапазона.

Выбор трансформаторов тока для цепей учета

К цепям учета подключаются трансформаторы тока класса не выше 0,5(S). Это обеспечивает бОльшую точность измерений. Однако, при возмущениях и авариях осциллограммы с цепей счетчиков могут показывать некорректные графики токов, напряжений (честное слово). Но это не страшно, так как эти аварии длятся недолго. Опаснее, если не соблюсти класс точности в цепях коммерческого учета, тогда за год набежит такая финансовая погрешность, что “мама не горюй”.

ТТ для учета могут иметь завышенные коэффициенты трансформации, но есть уточнение: при максимальной загрузке присоединения, вторичный ток трансформатора тока должен быть не менее 40% от максимального тока счетчика, а при минимальной - не менее 5%. Это требование п.1.5.17 ПУЭ7 допускается

при завышенном коэффициенте трансформации. И уже на этом этапе можно запутаться, посчитав это требование как обязательное при проверке.

По требованиям же ГОСТ значение вторичной нагрузки для классов точности до единицы включительно должно находиться в диапазоне 25-100% от номинального значения.

Диапазоны по первичному и вторичному токам для разных классов точности должны соответствовать данным таблицы ниже:

значения погрешностей ТТ для цепей учета и измерения по ГОСТ-7746-2015

Исходя из вышеописанного можно составить таблицу для выбора коэффициента ТТ по мощности. Однако, если с вторичкой требования почти везде 25-100, то по первичке проверка может быть от 1% первичного тока до пяти, плюс проверка погрешностей. Поэтому тут одной таблицей сыт не будешь.

Таблица предварительного выбора трансформатора тока по мощности и току

Пройдемся по столбцам: первый столбец это возможная полная мощность нагрузки в кВА (от 5 до 1000). Затем идут три столбца значений токов, соответствующих этим мощностям для трех классов напряжений - 0,4; 6,3; 10,5. И последние три столбца - это разброс возможных коэффициентов трансформаторов тока. Данные коэффициенты проверены по следующим условиям:

  • при 100%-ой нагрузке вторичный ток меньше 5А (ток счетчика) и больше 40% от 5А
  • при 25%-ой нагрузке вторичный ток больше 5% от 5А

Я рекомендую, если Вы расчетчик или студент, сделать свою табличку. А если Вы попали сюда случайно, то за Вас эти расчеты должны делать такие как мы - инженеры, электрики =)

К сведению тех, кто варится в теме. В последнее время заводы-изготовители предлагают следующую услугу: вы рассчитываете необходимые вам параметра тт, а они по этим параметрам создают модель и производят. Это выгодно, когда при выборе приходится варьировать коэффициент трансформации, длину проводов, что приводит и к удорожанию схемы и увеличению погрешностей. Некоторые изготовители даже пишут, что не сильно и дороже выходит, чем просто серийное производство, но выигрыш очевиден. Интересно, может кто сталкивался с подобным на практике.

Вот так выглядят основные моменты выбора трансформаторов тока. После выбора и монтажа, перед включением, наступает самый ответственный момент, а именно пусковые испытания и измерения.

Сохраните в закладки или поделитесь с друзьями


Последние статьи


Самое популярное

как выбрать трансформатор тока

Полезные сервисы


Выбор трансформаторов тока для электросчетчика 0,4кВ

Учет электроэнергии с потребляемым током более 100А выполняется счетчиками трансформаторного включения, которые подключаются к измеряемой нагрузке через измерительные трансформаторы. Рассмотрим основные характеристики трансформаторов тока.

1 Номинальное напряжение трансформатора тока. 

В нашем случае измерительный трансформатор должен быть на 0,66кВ.

2 Класс точности.

Класс точности измерительных трансформаторов тока определяется назначением электросчетчика. Для коммерческого учета класс точности должен быть 0,5S, для технического учета допускается – 1,0.

3 Номинальный ток вторичной обмотки.

Обычно 5А.

4 Номинальный ток первичной обмотки.

Вот этот параметр для проектировщиков наиболее важен. Сейчас рассмотрим требования по выбору номинального тока первичной обмотки измерительного трансформатора. Номинальный ток первичной обмотки определяет коэффициент трансформации.

Коэффициент трансформации измерительного трансформатора – отношение номинального тока первичной обмотки к номинальному току вторичной обмотки.

Коэффициент трансформации следует выбирать по расчетной нагрузке с учетом работы в аварийном режиме. Согласно ПУЭ допускается применение трансформаторов тока с завышенным коэффициентом трансформации:

1.5.17. Допускается применение трансформаторов тока с завышенным коэффициентом трансформации (по условиям электродинамической и термической стойкости или защиты шин), если при максимальной нагрузке присоединения ток во вторичной обмотке трансформатора тока будет составлять не менее 40 % номинального тока счетчика, а при минимальной рабочей нагрузке — не менее 5 %.

В литературе можно встретить еще требования по выбору трансформаторов тока. Так завышенным по коэффициенту трансформации нужно считать тот трансформатор тока, у которого при 25%-ной расчетной присоединяемой нагрузке (в нормальном режиме) ток во вторичной обмотке будет менее 10% номинального тока счетчика.

А сейчас вспомним математику и рассмотрим на примере данные требования.

Пусть электроустановка потребляет ток 140А (минимальная нагрузка 14А). Выберем измерительный трансформатор тока для счетчика.

Выполним проверку измерительного трансформатора Т-066  200/5. Коэффициент трансформации у него 40.

140/40=3,5А – ток вторичной обмотки при номинальном токе.

5*40/100=2А – минимальный ток вторичной обмотки при номинальной нагрузке.

Как видим 3,5А>2А – требование выполнено.

14/40=0,35А – ток вторичной обмотки при минимальном токе.

5*5/100=0,25А – минимальный ток вторичной обмотки при минимальной нагрузке.

Как видим 0,35А>0,25А – требование выполнено.

140*25/100 – 35А ток при 25%-ной нагрузке.

35/40=0,875 – ток во вторичной нагрузке при 25%-ной нагрузке.

5*10/100=0,5А – минимальный ток вторичной обмотки при 25%-ной нагрузке.

Как видим 0,875А>0,5А – требование выполнено.

Вывод: измерительный трансформатор Т-066  200/5 для нагрузки 140А выбран правильно.

По трансформаторам тока есть еще ГОСТ 7746—2001 (Трансформаторы тока. Общие технические условия), где можно найти классификацию, основные параметры и технические требования.

При выборе трансформаторов тока можно руководствоваться  данными таблицы:

Выбор трансформаторов тока по нагрузке

Обращаю ваше внимание, там есть опечатки

Советую почитать:

Как выбрать трансформатор тока для счетчика: таблица и формулы

При организации электроснабжения предприятий, жилых и коммерческих объектов, в тех случаях, когда суммарный ток нагрузки многократно превышает возможности узла учета, или же необходимо произвести учет электроэнергии высоковольтных потребителей, устанавливаются дополнительные узлы преобразования — трансформаторы тока (ТТ) и напряжения (ТН). Они позволяют произвести линейное преобразование и осуществить учет или контроль проходящего тока с помощью обычных однофазных или трехфазных электросчетчиков, амперметров, а также организовать систему защиты линии с помощью них. В этой статье мы узнаем как выбрать трансформатор тока для счетчика электроэнергии по мощности и другим параметрам.

Разновидность устройств

При выборе трансформатора нужно учитывать его место расположение (закрытые или открытые распределительные установки, встраиваемые системы), а также конструктивные особенности исполнения (проходные, шинные, опорные, разъемные).

Проходной ТТ устанавливают в комплексных РУ и используют в качестве проходного изолятора. Опорные используют для установки на ровной поверхности. Шинный ТТ устанавливается непосредственно на токоведущие части. В роли первичной обмотки трансформатора выступает участок шины. Встроенные модели как элемент конструкции, устанавливаются в силовые трансформаторы, масляные выключатели и пр. Разъемные ТТ выполнены разборными для быстрой установки на жилы кабеля, без физического вмешательства в целостность электрических сетей.

ТТ фото

Кроме того, разделение также проходит по типу используемой изоляции:

  • литая;
  • пластмассовый корпус;
  • твердая;
  • вязкая компаудная;
  • маслонаполненная;
  • газонаполненная;
  • смешанная масло-бумажная.

И различают по спецификации и сфере применения:

  • коммерческий учет и измерения;
  • защита систем электроснабжения;
  • измерения текущих параметров;
  • контроль и фиксация действующих значений;

Также различаются трансформаторы по напряжению: для электроустановок до 1000 Вольт и выше.

Правила выбора

При выборе трансформатора его напряжение не должно быть меньшим, чем номинальное напряжение счетчика.

U ном ≥ U уст

Аналогично поступаем при выборе ТТ по току, который должен быть равен или больше максимального тока контролируемой установки. С учетом аварийных режимов работы.

 I ном ≥ I макс.уст

В ПУЭ описаны правила и нормативные требования к устройствам коммерческого учета счетчиками, а также уделено не мало внимания трансформаторам тока и нормам расчетных мощностей. Детально ознакомится можно в пункте ПУЭ 1.5.1 (Глава 1.5).

Помимо этого существуют следующие правила выбора трансформатора тока для счетчика:

  1. Длина и сечение проводников от ТТ к узлу учета должны обеспечивать минимальную потерю напряжения (не более 0.25% для класса точности 0.5 и 0.5% для трансформаторов точностью 1.0). Для счетчиков, используемых для технического учета, допускается падение напряжения 1.5% от номинального.
  2. Для систем АИИС КУЭ трансформаторы должны иметь высокий класс точности. Для установки в такие системы используют ТТ класса S 0.5S и 0.2S, позволяя увеличить точность учета при минимальных первичных токах.
  3. Для коммерческого учета нужно выбрать класс точности ТТ не более 0.5. При использовании счетчика точностью 2.0 и для технического учета, допускается применение трансформатора класса 1.0.
  4. Выбор ТТ с завышенной трансформацией допускается, если при максимуме тока нагрузки, ток в трансформаторе не меньше 40% от I ном электросчетчика.
  5. При расчете количества потребленной энергии необходимо учитывать коэффициент преобразования.
  6. Расчет параметров ТТ производится в зависимости от сечения проводника и расчетной мощности.

Пример расчета:

Расчет параметров

По таблице ниже, согласно получившимся расчетным параметрам выбираем ближайший ТТ:

Номиналы ТТ

При заключении договора с энергоснабжающей организацией, в случае когда для производства учета необходима установка трансформаторов тока, для организации узла учета, выдаются технические условия, в которых указано модель узла учета а также тип ТТ, номинал автоматических выключателей место их установки для конкретной организации. В результате самостоятельные расчеты ТТ производить не нужно.

Напоследок советуем читателям https://samelectrik.ru просмотреть полезное видео по теме:

Надеемся, теперь вам стало понятно, как выбрать трансформаторы тока для счетчиков и какие варианты исполнения ТТ бывают. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Наверняка вы не знаете:

Выбор трансформаторов тока для присоединения расчетных счетчиков

Для правильного выбора трансформаторов тока (ТТ) для расчетных счетчиков, нам нужно правильно выбрать коэффициент трансформации трансформатора тока, исходя из того, что расчетная нагрузка присоединения, будет работать в аварийном режиме.

Коэффициент трансформации считается завышенным, если при 25%-ной нагрузке присоединения в нормальном режиме, ток во вторичной обмотке будет меньше 10% от номинального тока подключенного счетчика – 5 А.

Для того, чтобы присоединенные приборы, работали в требуемом классе точности (напоминаю что для счетчиков коммерческого учета класс точности трансформаторов тока должен быть – 0,2; 0,2S; для технического учета – 0,5; 0,5S), необходимо чтобы, подключаемая вторичная нагрузка Zн не превышала номинальной вторичной нагрузки трансформатора тока, для данного класса точности, при этом должно выполняться условие Zн ≤ Zдоп. Подробно это рассмотрено в статье: «Выбор трансформаторов тока на напряжение 6(10) кВ».

Еще одним условием правильности выбора трансформаторов тока, является проверка трансформаторов тока на токовую ΔI и угловую погрешность δ.

Угловая погрешность учитывается только в показаниях счетчиков и ваттметров, и определяется углом δ между векторами I1 и I2.

Токовая погрешность определяется по формуле [Л1, с61]:

где:

  • Kном. – коэффициент трансформации;
  • I1 – ток первичной обмотки ТТ;
  • I2 – ток вторичной обмотки ТТ;

Пример выбора трансформатора тока для установки расчетных счетчиков

Нужно выбрать трансформаторы тока для отходящей линии, питающей трансформатор ТМ-2500/6. Расчетный ток в нормальном режиме составляет – 240,8А, в аварийном режиме, когда трансформатор будет перегружен на 1,2, ток составит – 289А.

Выбираем ТТ с коэффициентом трансформации 300/5.

1. Рассчитываем первичный ток при 25%-ной нагрузке:

2. Рассчитываем вторичный ток при 25%-ной нагрузке:

Как видим, трансформаторы тока выбраны правильно, так как выполняется условие:

I2 > 10%*Iн.счетчика, т. е. 1 > 0,5.

Рекомендую при выборе трансформаторов тока к расчетным счетчикам использовать таблицы II.4 – II.5.

Таблица II.5 Технические данные трансформаторов тока

Таблица II.4 Выбор трансформаторов тока

Максимальная расчетная мощность, кВА Напряжение
380 В 10,5 кВ
Нагрузка, А Коэффициент трансформации, А Нагрузка, А Коэффициент трансформации, А
10 16 20/5
15 23 30/5
20 30 30/5
25 38 40/5
30 46 50/5
35 53 50/5 (75/5)
40 61 75/5
50 77 75/5 (100/5)
60 91 100/5
70 106 100/5 (150/5)
80 122 150/5
90 137 150/5
100 152 150/5 6 10/5
125 190 200/5
150 228 300/5
160 242 300/5 9 10/5
180 10 10/5 (15/5)
200 304 300/5
240 365 400/5 13 15/5
250 14 15/5
300 456 600/5
320 487 600/5 19 20/5
400 609 600/5 23 30/5
560 853 1000/5 32 40/5
630 960 1000/5 36 40/5
750 1140 1500/5 43 50/5
1000 1520 1500/5 58 75/5

Примечание.

Учитывая необходимость подключения трансформаторов тока для питания измерительных приборов и реле, для которых нужны различные классы точности, высоковольтные трансформаторы тока выполняются с двумя вторичными обмотками.

Литература:

1. Справочник по расчету электрических сетей. И.Ф. Шаповалов. 1974г.

Поделиться в социальных сетях

расчет по нагрузке и назначение

Содержание статьи:

Технические решения современных домов изобилуют приборами, которые создают нагрузку на сеть. Электрические варочные панели, духовки, котлы и бойлеры лидируют в потреблении. Запросы современных индукционных плит доходят до 11000 ВА, а учётная аппаратура не подключается напрямую при 100+ А. Альтернативный выбор — использовать трансформаторы тока (ТТ) для электросчётчиков.

Устройство ТТ

Трансформатор тока

Трансформаторы преобразовывают измеряемую величину из большей в меньшую или наоборот. Действуют они с помощью электромагнитной индукции. В основе прибора находится магнитный сердечник, собранный из прямоугольных стальных рамок, а на нём закреплены витки изолированных проводов — обмотки. Входная катушка подключена к источнику и у ТТ представлена всего одним витком. В зависимости от модели трансформатора место первичной обмотки может занимать:

  • намотка на сердечнике;
  • зафиксированная шина с соединительным винтом, которая проходит через корпус;
  • отверстие ступенчатой или прямоугольной формы, чтобы пропустить и закрепить шину при монтаже;
  • круглое окно под жилу кабеля для бесконтактных соединений (бытовые реле со встроенными трансформаторами).

Конструкция ТТ

Отличие измерительных трансформаторов от силовых в том, что ток вторичной цепи остаётся постоянным вне зависимости от сопротивления потребителя — меняется напряжение. У включённого в сеть трансформатора тока нельзя размыкать вторичную обмотку. Она всегда должна быть замкнута на измерительное устройство, при его отсутствии — перемычками накоротко. Если продуцируемый ток исчезнет, напряжение достигнет значения в киловольты. Скачок спровоцирует выход из строя аппаратуры (особенно чувствительны полупроводниковые приборы), повреждение изоляции и возгорание, витковое замыкание, травмирование обслуживающего персонала. В целях безопасности заземление каждой обмотки в одной точке является обязательным.

Ключевые параметры измерительных трансформаторов

Принцип действия трансформатора тока

Номинальное напряжение определяет цепи, в которых трансформатор может функционировать. Существуют две большие группы: до 1кВ и выше. В быту распространены преобразователи класса 0,66 кВ.

Коэффициент трансформации — отношение номинального первичного и вторичного токов. На входе значения варьируются в зависимости от параметров питающей сети: 1, 2, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 75, 80, 100, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 750, 800, 1000, 1200, 1500, 1600, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000. На выходе оно унифицировано под шкалу измерительных приборов 1, 2, 5. Маркировка с обозначением выглядит как дробь (50/5, 100/5, 200/5 и т. д.).

Класс точности указывает на максимальную допустимую погрешность в учёте энергии в процентах. Наиболее точные приборы используются в коммерческих целях:


Символ s указывает на то, что учёт возможен в пределах минимального деления. Для других моделей это слепая зона.

В измерительных цепях разной направленности:

Релейная защита: 10Р.

Если количество обмоток больше одной, для каждой класс точности определяется отдельно. До 1000 В принято соединять простые ТТ последовательно, а выше 1000 В это накладно, поэтому устанавливается один преобразователь с несколькими обмотками. Например, первая может быть на цепь защиты — 10Р, вторая 0,5, третья — 0,5s.

При несоблюдении номинальной мощности нагрузки, указанной в характеристиках трансформатора (5 ВА, 10 ВА, 15 ВА, 30 ВА и т. д.) класс точности падает относительно заявленного.

Оборудование учётного узла

Вводной автоматический выключатель

Для учётного шкафа узла свыше 100 А определен минимальный комплект оборудования.

Вводной автоматический выключатель, через который силовая линия заходит во внутреннюю сеть. От его нижней части до трансформаторов доступ для неквалифицированного персонала закрыт по нормам. Простой вариант защиты представлен оргстеклом, зафиксированным опломбированными шпильками.

Трансформаторы тока. Коэффициент трансформации зависит от мощности, которая выделена пользователю сети. Расчёт производят сотрудники Энергосбыта и предоставляют ТУ (технические условия).

Однофазный счётчик не предполагает использование преобразователей. В трёхфазных сетях распределение нагрузки может быть неравномерно, поэтому учёт ведётся по каждой фазе отдельно. Выбирать все 3 ТТ необходимо от одного производителя, с одинаковым набором свойств.


Технические паспорта нужно сохранить до регистрации узла. Проверяющий не примет трансформатор, после выпуска которого прошло больше года. Для пломбы на корпусе устройства присутствует специальная заглушка с винтом. Под ней может находиться вторая пара клемм для заземления и крепление для сети напряжения.

Испытательная коробка переходная

Колодка клеммная измерительная ККИ (испытательная панель) состоит из 2 секторов. Токовый имеет 7 пар клемм. 1 — заземление. К 6 остальным подходят провода от вторичных обмоток ТТ. Между ними можно установить попарные перемычки для замыкания сети перед отключением учётного устройства. В сектор напряжения заходят кабеля фаз A, B, C и нулевой проводник N. Ползунковые перемычки позволяют размыкать цепь при помощи отвёртки.

Счётчики могут быть электромеханические (дисковые), электронные (с ЖК дисплеем, дистанционным управлением), комбинированные. Энергосбыт предписывает требования к прибору в ТУ индивидуально. Схема подключения каждой модели находится на крышке или в прилагаемом паспорте.

Счетчики электроэнергии

Универсальный счётчик имеет 10 клемм, сгруппированных по 3 на каждую фазу, последняя — ноль. Первая, третья клемма — выход с вторичной обмотки трансформатора И1, И2; вторая — фазный провод.

Производители выпускают похожие счётчики прямого и нет подключения. При подборе нужно внимательно изучить маркировку. На фазном счётчике вместо максимально допустимого значения тока указан коэффициент трансформации (например: 5(7,5), 3X150/5 А)

Провода используют жёсткие, сечение 2,5+ мм2, формируя кольца для подключения. Возможны мягкие с изолированными наконечниками. В счётчике жила зажимается двумя винтами.

Патрон с электролампой через клавишный выключатель от конденсата в щитах наружной установки.

Бокс с окошками под табло учётного прибора и рычаги автоматов.

Комплектация дополняется защитной автоматикой в соответствии с проектом электросети.

Чтобы подобрать трансформатор для трёхфазного счётчика, следует составить желаемый план разводки электросети, утвердить его с региональным представителем Энергосбыта и получить технические условия. Выбирать модель следует строго по указанным в документе характеристикам.

Правильный выбор трансформатора тока для счетчика

Узнайте, как выбрать трансформатор тока для счетчика по мощности и другим параметрам.


При организации электроснабжения предприятий, жилых и коммерческих объектов, в тех случаях, когда суммарный ток нагрузки многократно превышает возможности узла учета, или же необходимо произвести учет электроэнергии высоковольтных потребителей, устанавливаются дополнительные узлы преобразования — трансформаторы тока (ТТ) и напряжения (ТН). Они позволяют произвести линейное преобразование и осуществить учет или контроль проходящего тока с помощью обычных однофазных или трехфазных электросчетчиков, амперметров, а также организовать систему защиты линии с помощью них. В этой статье мы узнаем как выбрать трансформатор тока для счетчика электроэнергии по мощности и другим параметрам. Содержание:

Разновидность устройств

При выборе трансформатора нужно учитывать его место расположение (закрытые или открытые распределительные установки, встраиваемые системы), а также конструктивные особенности исполнения (проходные, шинные, опорные, разъемные).

Проходной ТТ устанавливают в комплексных РУ и используют в качестве проходного изолятора. Опорные используют для установки на ровной поверхности. Шинный ТТ устанавливается непосредственно на токоведущие части. В роли первичной обмотки трансформатора выступает участок шины. Встроенные модели как элемент конструкции, устанавливаются в силовые трансформаторы, масляные выключатели и пр. Разъемные ТТ выполнены разборными для быстрой установки на жилы кабеля, без физического вмешательства в целостность электрических сетей.

Кроме того, разделение также проходит по типу используемой изоляции:

  • литая;
  • пластмассовый корпус;
  • твердая;
  • вязкая компаудная;
  • маслонаполненная;
  • газонаполненная;
  • смешанная масло-бумажная.

И различают по спецификации и сфере применения:

  • коммерческий учет и измерения;
  • защита систем электроснабжения;
  • измерения текущих параметров;
  • контроль и фиксация действующих значений;

Также различаются трансформаторы по напряжению: для электроустановок до 1000 Вольт и выше.

Правила выбора

При выборе трансформатора его напряжение не должно быть меньшим, чем номинальное напряжение счетчика.

U ном ≥ U уст

Аналогично поступаем при выборе ТТ по току, который должен быть равен или больше максимального тока контролируемой установки. С учетом аварийных режимов работы.

 I ном ≥ I макс.уст

В ПУЭ описаны правила и нормативные требования к устройствам коммерческого учета счетчиками, а также уделено не мало внимания трансформаторам тока и нормам расчетных мощностей. Детально ознакомится можно в пункте ПУЭ 1.5.1.

Помимо этого существуют следующие правила выбора трансформатора тока для счетчика:

  1. Длина и сечение проводников от ТТ к узлу учета должны обеспечивать минимальную потерю напряжения (не более 0.25% для класса точности 0.5 и 0.5% для трансформаторов точностью 1.0). Для счетчиков, используемых для технического учета, допускается падение напряжения 1.5% от номинального.
  2. Для систем АИИС КУЭ трансформаторы должны иметь высокий класс точности. Для установки в такие системы используют ТТ класса S 0.5S и 0.2S, позволяя увеличить точность учета при минимальных первичных токах.
  3. Для коммерческого учета нужно выбрать класс точности ТТ не более 0.5. При использовании счетчика точностью 2.0 и для технического учета, допускается применение трансформатора класса 1.0.
  4. Выбор ТТ с завышенной трансформацией допускается, если при максимуме тока нагрузки, ток в трансформаторе не меньше 40% от I ном электросчетчика.
  5. При расчете количества потребленной энергии необходимо учитывать коэффициент преобразования.
  6. Расчет мощности ТТ производится в зависимости от сечения проводника и расчетной мощности.

Пример расчета:

По таблице ниже, согласно получившимся расчетным параметрам выбираем ближайший ТТ:

При заключении договора с энергоснабжающей организацией, в случае когда для производства учета необходима установка трансформаторов тока, для организации узла учета, выдаются технические условия, в которых указано модель узла учета а также тип ТТ, номинал автоматических выключателей место их установки для конкретной организации. В результате самостоятельные расчеты ТТ производить не нужно.

Напоследок советуем читателям https://samelectrik.ru просмотреть полезное видео по теме:

Надеемся, теперь вам стало понятно, как выбрать трансформаторы тока для счетчиков и какие варианты исполнения ТТ бывают. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Наверняка вы не знаете:

  • Как установить счетчик электроэнергии
  • Как выбрать кабель для электропроводки
  • Схема подключения испытательной коробки


НравитсяПравильный выбор трансформатора тока для счетчика0)Не нравитсяПравильный выбор трансформатора тока для счетчика0)

Блог » Выбор измерительных трансформаторов тока - основные характеристики

В статье описаны основные параметры трансформаторов тока.

Коэффициент трансформации

Расчетный коэффициент трансформации – это отношение первичного расчетного тока к вторичному расчетному току, он указан на табличке с паспортными данными в виде неправильной дроби.

Чаще всего используются измерительные трансформаторы x / 5 A, большинство измерительных приборов имеют при 5 A больший класс точности. По техническим и, прежде всего, по экономическим соображениям при большой длине измерительной линии рекомендуется использовать трансформаторы x / 1 A. Потери в линии в 1-A-трансформаторах составляют всего 4 % от потерь 5-A-трансформаторов. Но в этом случае измерительные приборы имеют обычно меньший класс точности.

Номинальный ток

Расчетный или номинальный ток (использовавшееся прежде название) – это указанное на табличке с паспортными данными значение первичного и вторичного тока (первичный расчетный ток, вторичный расчетный ток), на которое рассчитан трансформатор. Нормированные расчетные токи (кроме классов 0,2 S и 0,5 S) равны 10 – 12,5 – 15 – 20 – 25 – 30 – 40 – 50 – 60 – 75 A, а также числам, полученным из этих значений умножением на число, кратное десяти.

Нормированные вторичные токи равны 1 и 5 A, предпочтительно 5 A.

Нормированные расчетные токи для классов 0,2 S и 0,5 S равны 25 – 50 – 100 A, а также числам, полученным из этих значений умножением на число, кратное десяти, вторичный ток (только) 5 A.

Правильный выбор номинального тока первичной обмотки очень важен для точности измерения. Рекомендуется максимально близкое сверху к измеренному / определенному току (In) отношение.

Пример: In = 1 154 A; выбранное отношение = 1 250/5.

Номинальный ток можно определить на основании следующих предпосылок:

  • Номинальный ток измерительного трансформатора, умноженный на 1,1 (трансформатор с ближайшими характеристиками)
  • Предохранитель (номинальный ток предохранителя = номинальный ток трансформатора) измеряемой части установки (низковольтные главные распределительные щиты, распределительные шкафы)
  • Фактический номинальный ток, умноженный на 1,2 (этот метод нужно использовать, если фактический ток значительно ниже номинального тока трансформатора или предохранителя)

Нежелательно использовать трансформаторы с избыточными расчетными величинами,
т.к. в этом случае может сильно снизиться точность измерения при относительно низких токах
(относительно первичного расчетного тока).

Расчетная мощность трансформаторов тока

Расчетная мощность трансформатора тока – это результат нагрузки со стороны измерительного прибора и квадранта вторичного расчетного тока, она измеряется в ВA. Нормированные значения равны 2,5 – 5 – 10 – 15 – 30 ВА. Можно также выбирать значения, превышающие 30 ВА в соответствии со случаем применения. Расчетная мощность описывает способность трансформатора пропускать вторичный ток в пределах допускаемой погрешности через нагрузку.

При выборе подходящей мощности необходимо учесть следующие параметры: Потребление мощности измерительными приборами (при последовательном подключении ...), длина кабеля, поперечное сечение кабеля. Чем больше длина кабеля и меньше его поперечное сечение, тем больше потери в питающей линии, т.е. номинальная мощность трансформатора должна иметь соответствующую величину.

Мощность потребителей должна быть близка к расчетной мощности трансформатора. Очень низкая мощность потребителей (низкая нагрузка) повышает кратность тока нагрузки, поэтому измерительные приборы могут быть недостаточно защищены от короткого замыкания. Слишком большая мощность потребителей (высока нагрузка) отрицательно сказывается на точности.

Расчет трансформатора тока малой мощности

Часто в системе уже имеются трансформаторы тока, которые можно использовать при установке нового измерительного прибора. При этом нужно обратить внимание на номинальную мощность трансформатора: Достаточна ли она для дополнительных измерительных приборов?

Классы точности

В зависимости от точности трансформаторы тока делятся на классы. Стандартные классы точности: 0,1; 0,2; 0,5; 1; 3; 5; 0,1 S; 0,2 S; 0,5 S. Коду класса соответствует кривая погрешностей тока и угловая погрешность.

Классы точности трансформаторов тока зависят от значения измерения. Если трансформаторы тока работают с малым по отношению к номинальному току током, точность измерения существенно снижается. В приведенной ниже таблице указаны предельные значения погрешности с учетом значений номинального тока:

Класс точности трансформаторов тока

Для комбинированных измерительных устройств рекомендуется использовать трансформаторы тока того же класса точности. Трансформаторы тока с более низким классом точности приводят к снижению точности измерения всей системы – преобразователь тока + измерительное устройство, которая в этом случае определяется классом точности трансформатора тока. Тем не менее, использование трансформаторов тока с меньшей точностью измерения, чем в измерительном устройстве, возможно с технической точки зрения.

Кривая погрешностей трансформатора тока

Кривая погрешностей трансформаторов тока

Измерительные трансформаторы и защитные трансформаторы

В то время, как измерительные трансформаторы должны максимально быстро насыщаться после выхода за диапазон потребляемого тока (выражается кратностью тока нагрузки FS), чтобы предотвратить рост вторичного тока в случае сбоя (например, короткого замыкания) и защитить таким образом подключенные устройства, защитные трансформаторы должны максимально долго не насыщаться.

Защитные трансформаторы используются для защиты установки в сочетании с соответствующими коммутирующими устройствами. Стандартные классы точности для защитных трансформаторов – 5P и 10P. "P" означает "protection" – ″защита″. Номинальная кратность тока нагрузки указывается (в %) после обозначения класса защиты. Например, 10P5 означает, что при пятикратном номинальном токе негативное отклонение со стороны вторичного тока от значения, ожидаемого в соответствии с коэффициентом трансформации (линейно),
составляет не более 10 % от ожидаемого значения.

Для комбинированных измерительных приборов настоятельно рекомендуется использовать измерительные трансформаторы.

Стандартные размеры шин для трансформаторов

Стандартные размеры шин трансформаторов тока

Стандартные размеры шин трансформаторов тока

Разъемные трансформаторы тока представлены в общем каталоге.

Узнайте, как указать трансформаторы тока

Контрольно-измерительные приборы и защитные трансформаторы

Трансформаторы тока используются для передачи информации на защитные реле и / или «приборы» измерения тока, мощности и энергии. Для этого они должны подавать вторичный ток, пропорциональный протекающему через них первичному току, и должны быть адаптированы к характеристикам сети: напряжение , частота и ток .

Learn How To Specify Current Transformers Узнайте, как определить трансформаторы тока (кредит фотографии: naswgr.net)

Они определяются своим соотношением, мощностью и классом точности. Их класс (точность в зависимости от нагрузки ТТ и перегрузки по току) выбран в соответствии с приложением .

«Защитный» трансформатор тока (CT) должен быть достаточно высоким, чтобы обеспечить относительно точное измерение тока короткого замыкания защитой, порог срабатывания которой может быть очень высоким. Таким образом, трансформаторы тока должны иметь предельный коэффициент точности (ALF), который обычно довольно высок.Обратите внимание, что соответствующее «реле» должно выдерживать высокие токи перегрузки.

«Приборный» трансформатор тока (ТТ) требует хорошей точности около номинального значения тока. Измерительные приборы не должны выдерживать такие высокие токи, как реле защиты. Вот почему «измерительные» трансформаторы тока, в отличие от «защитных» трансформаторов тока, имеют минимально возможный коэффициент безопасности (SF), чтобы защитить эти приборы от более раннего насыщения.

Некоторые трансформаторы тока имеют вторичные обмотки, предназначенные для защиты и измерения.Эти «измерительные» и «защитные» ТТ регулируются стандартом IEC 60044-1 (во Франции NF C 42-502 ).

Согласование трансформаторов тока с реле защиты требует глубоких знаний трансформаторов тока. В следующем разделе дается несколько напоминаний об трансформаторах тока, соответствующих этому использованию.


Характеристики ТТ

Пример защитного ТТ //

  • Номинальный первичный ток: 200 A,
  • Номинальный вторичный ток: 5 A.
An example of a protection CT Пример защиты CT

Нагрузка точности: Pn = 15 ВА
Коэффициент предела точности ALF = 10

Для I = ALF . In, его точность составляет 5% (5P), (см. Рисунок 1)

Для упрощения, для защитного ТТ, приведенного в примере, погрешность отношения составляет менее 5% при 10 In , если реальная нагрузка потребляет 15 ВА. в В. Однако этих данных недостаточно. Также полезно знать стандартные значения.

Example of the nameplate of a current transformer with two secondaries Рисунок 1 - Пример паспортной таблички трансформатора тока с двумя вторичными обмотками

12 определений, относящихся к трансформаторам тока //


≡ Номинальный (номинальный) первичный ток I 1

Определяется стандартами, выбирается из дискретные значения: 10 - 12.5-15-20-25-30-40-50-60-75 А и их десятичные кратные.

≡ Номинальный (номинальный) вторичный ток I 2

Равно 1 A или 5 A .

≡ Коэффициент (I 1 / I 2 )

Первичный и вторичный токи стандартные, поэтому эти значения дискретны. (Подробнее о соотношениях магнитных измерительных трансформаторов тока высокого напряжения - здесь)

≡ Погрешность нагрузки

Значение нагрузки, на котором основаны условия точности.

≡ Номинальная (номинальная) мощность погрешности P n

Выраженная в ВА, это полная мощность, подаваемая во вторичную цепь для номинального (номинального) вторичного тока и нагрузки точности. Стандартные значения: 1 - 2,5 - 5 - 10 - 15 - 30 ВА .

≡ Активная мощность P r

В этой технической статье это мощность, соответствующая реальной потребляемой нагрузке ТТ при I n .

≡ Класс точности

Этот класс определяет пределы погрешности, гарантированные по соотношению и фазовому сдвигу в указанных условиях мощности и тока.Для номинальных классов 5P и 10P таблица на рисунке 6 определяет эти пределы.

Рисунок 2 // Ошибки модуля и фазы при номинальном токе
(согласно стандарту IEC 60044-1)

Класс точности Ошибка тока для
номинальный ток в%
Фаза сдвиг для номинального тока Суммарные ошибки для предельного тока точности в%
Минуты Сантирадиан
5P ± 1 ± 60 ± 1.8 5
10P ± 3 - - 10
≡ Особый класс точности

Класс X - это класс BS, определенный британским стандартом . 3938. Он также должен быть определен в будущем стандарте IEC 60044-1 под названием класса PX. Этот класс определяет минимальное значение напряжения точки перегиба Vk ТТ.

Он также устанавливает максимальное значение Rct (сопротивление вторичной обмотки ТТ) .Иногда он определяет максимальное значение тока намагничивания Io при напряжении точки перегиба.

Если мы рассмотрим кривую намагничивания V (Io) ТТ, то напряжение точки перегиба Vk определяется как точка на этой кривой, от которой увеличение напряжения на 10% вызывает увеличение намагничивания на 50%. текущий Ио. Класс X соответствует более высокой точности измерения, чем классы 5P и тем более 10P (см. Рисунок 3).

Voltages corresponding to different CT classes Рисунок 3 - Напряжения, соответствующие различным классам ТТ

Всегда можно найти эквивалентность ТТ, определенного в классе X, и ТТ 5 полюсов, а в некоторых случаях даже ТТ 10 полюсов.

≡ Фактический коэффициент точности (F p или K r )

Это соотношение между максимальным током, соответствующим номинальной ошибке, и номинальным током ТТ, когда реальная нагрузка отличается от номинальной нагрузки.

≡ Фактор предела точности (ALF или Kn)

Это соотношение между номинальным током перегрузки (например, 10 In) и номинальным током (In).

≡ Кратковременный выдерживаемый ток

Выраженный в кА, это максимальный ток Ith, который можно выдержать в течение одной секунды (при коротком замыкании вторичной обмотки).Он представляет собой термическую стойкость ТТ к максимальным токам (стандартные значения даны стандартами, указанными в приложении).

≡ Номинальное напряжение ТТ

Это номинальное напряжение, которому подвергается первичная обмотка ТТ. Важно помнить, что первичная обмотка находится под высоковольтным потенциалом и что одна из клемм вторичной обмотки (которая никогда не должна открываться) обычно заземлена.

Как и для любых устройств, также определяется максимальное выдерживаемое напряжение в течение одной минуты при промышленной частоте и максимальное выдерживаемое импульсное напряжение.Их значения определены стандартами.

Например: для номинального напряжения 24 кВ трансформатор тока должен выдерживать 50 кВ в течение 1 минуты при 50 Гц и 125 кВ при импульсном напряжении.


ТТ с несколькими вторичными обмотками

Некоторые трансформаторы тока могут иметь несколько вторичных обмоток , предназначенных для защиты или измерения. Наиболее типичными случаями являются трансформаторы тока с двумя вторичными обмотками, реже - с тремя вторичными. Физически эти трансформаторы тока группируются в одной пресс-форме, что эквивалентно 2 или 3 отдельным трансформаторам тока, которые могут иметь разные классы и отношения (см. Рисунок 4 ниже).

Manufacturing principle of a CT with 3 secondaries (with 3 windings in the same mould) Рисунок 4 - Принцип изготовления ТТ с 3 вторичными обмотками (с 3 обмотками в одной пресс-форме)

Трансформаторы тока - ВИДЕО сеансы

Что такое ТТ и зачем их использовать?


Полярность ТТ


CTR


ТТ, соединенные звездой


ТТ, соединенные треугольником

Ссылка // Cahier Technique Schneider Electric no.194 - Трансформаторы тока: как их указать в Schneider Electric

.

Как выбрать номинал трансформатора?

Когда установка должна питаться непосредственно от трансформатора СН / НН и максимальная полная нагрузка установки была определена, можно выбрать подходящий номинал трансформатора, принимая во внимание следующие соображения:

  • Возможность повышения коэффициента мощности установки (см. Главу L)
  • Ожидаемые расширения установки
  • Ограничения установки (например,грамм. температура)
  • Стандартные параметры трансформатора
Полная мощность [кВА] In (A)
- 237V -
- 410V -
100 244 141
160 390 225
250 609 352
315 767 444
400 974 563
500 1218 704
630 1535 887
800 1949 1127
1000 2436 1408
1250 3045 1760
1600 3898 2253
2 000 4872 2816
2500 6090 3520
3150 7673 4436

Рис.1 : Стандартная полная мощность для трансформаторов СН / НН и соответствующие номинальные выходные токи

Трехфазный трансформатор

Номинальный ток полной нагрузки In на стороне НН трехфазного трансформатора определяется по формуле:

Formula - transformer rating

где:

  • P a = номинальная мощность трансформатора в кВА
  • U = межфазное напряжение без нагрузки в вольтах (237 В или 410 В)
  • I n в амперах

Однофазный трансформатор

Для однофазного трансформатора:

Formula2 - transformer rating

, где

  • В = напряжение между выводами низкого напряжения на холостом ходу (в вольтах)

Упрощенное уравнение для 400 В (3-фазное нагрузка)

Стандарт IEC для силовых трансформаторов - IEC 60076.

ИСТОЧНИК: Schneider Electric

Соответствующий контент EEP с рекламными ссылками

.Руководство по выбору трансформаторов тока

Электрические характеристики - первичные цепи

Первичные цепи трансформатора тока должны выдерживать ограничения, связанные с сетью среднего напряжения, к которой он подключен.

Current Transformers Selection Guide Руководство по выбору трансформаторов тока

Номинальная частота

Это частота установки. ТТ, рассчитанный на 50 Гц, может быть установлен в сети 60 Гц с таким же уровнем точности. Однако обратное неверно.

Для блока, не имеющего ссылки, очень важно указать номинальную частоту в заказе от .


Номинальное напряжение первичной цепи (Upn)

Общий случай:

Непрерывность уровня изоляции для всей установки будет обеспечена, если номинальное напряжение используемого ТТ является номинальным напряжением установки. Номинальное напряжение определяет уровень изоляции оборудования. Обычно мы выбираем номинальное напряжение в зависимости от рабочего напряжения Us в соответствии со следующей таблицей:

Rated voltage of the primary circuit - General case Номинальное напряжение первичной цепи - общий случай

Конкретный случай:
Если ТТ установлен на вводе или кабель, обеспечивающий изоляцию, ТТ может быть кольцевого типа НН.


Первичный рабочий ток (Ips)

Знание первичного рабочего тока позволит нам определить номинальный первичный ток для ТТ с учетом возможного снижения номинальных характеристик.

Рабочий ток зависит от мощности, проходящей через первичные обмотки трансформатора тока.

Если:
S = полная мощность, ВА
Ups = первичное рабочее напряжение, В
P = активная мощность двигателя, Вт
Q = реактивная мощность конденсаторов, ВА
Ips = первичный рабочий ток в амперах

У нас будет:

Входная ячейка:

Incoming cubicle - Primary service current

Входная втулка генератора:

Generator incomer - Primary service current

Фидер трансформатора: 421 5

Фидер двигателя:

Motor feeder - Primary service current

η = КПД двигателя

Если вы не знаете точных значений j и h в первом приближении, вы можете предположить, что: cos j = 0.8; h = 0,8

Фидер конденсатора:

1,3 - коэффициент снижения номинальных характеристик 30%, который компенсирует нагрев из-за гармоник в конденсаторах.

Capacitor feeder - Primary service current

Связь с шиной:

Ток Ips в ТТ - это самый высокий постоянный ток, который может циркулировать в соединении.

Current Transformers Selection Guide Руководство по выбору трансформаторов тока.

Расчет трансформаторов тока

Правильный выбор трансформаторов тока необходим для обеспечения удовлетворительной работы измерительных приборов и реле защиты. Существует несколько методов определения размеров трансформаторов тока. В этой заметке будет рассмотрено несколько методов, с особым вниманием к классу защиты трансформаторов тока согласно IEC 60044, принятому на международном уровне.


ABB Current
Transformer

Пример спецификации ТТ: - очень распространенной спецификацией для ТТ класса защиты будет класс точности 5P (1%) с номинальными ограничивающими факторами точности 10 или 20.Типичная нагрузка составляет 5, 10, 15 или 20 ВА. Типичная спецификация - 5P10 15 ВА.

Метод IEC 60044

IEC 60044 определяет требования к ТТ защиты (в дополнение к измерению ТТ, ТН и электронных датчиков).

Ключом к определению размеров ТТ в соответствии со стандартом являются симметричный ток короткого замыкания и переходные размерные коэффициенты:

  • K ssc - номинальный коэффициент симметричного тока короткого замыкания
  • K ' ssc - эффективное симметричное короткое замыкание - коэффициент тока цепи
  • K td - переходный размерный коэффициент

Пример расчета IEC 60044

Рассмотрим трансформатор тока со следующими характеристиками и требованиями защиты:

  • CT: 600/1 5P20 15 VA, R ct = 4 Ом
  • Провода ТТ: 6 мм 2 , длина 50 м
    - используйте R = 2 ρ l / a для расчета = 0.0179 Ом / м
  • Реле: Siemens 7SJ45, K td = 1
  • Ток короткого замыкания, I scc max = 30 кА

Чтобы найти сопротивление проводов R , провода (два провода - питание, возврат) мы можем использовать стандартные формулы для удельного сопротивления:

R провода = 2 ρ l / a = 2 x 0,0175 x 50/6 = 0,3 Ом

Цифровые реле имеют низкую нагрузку, обычно 0,1 Ом (где возможно, реле следует обращаться к руководству).

Подставляем все в уравнения:

R b = 15 ВА / 1 A 2 = 15 Ом

R ' b = R провода + R реле = 0,3 + 0,1 = 0,4 Ом

K ' scc = K scc (R ct + R b ) / (R ct + R ' b )

= 20 (4 + 15 ) / (4 + 0,4) = 86,4

Требуется K ' scc > 1 x 30000/600 = 50


В данном случае эффективный K ' scc из 86.4 больше требуемого K scc , равного 50, и CT соответствует критериям стабильности.

Коэффициент K ssc относительно легко понять и относится к облицовочной части характеристики CT. Напряжение и ток на ТТ являются линейными только до определенного значения (обычно указываемого как кратное номинальному значению), после которого ТТ насыщается, и кривая выравнивается. ТТ с номиналом, скажем, 5P20 будет оставаться линейным до примерно 20-кратного номинального тока.Этот линейный предел составляет K ssc (т.е.K ssc = 20). Напоминаем, что 5 [в 5P20] будет соответствовать классу точности ТТ, а «P» означает класс защиты ТТ.

Немного сложнее эффективный коэффициент: K scc . Это расчетное значение, которое учитывает нагрузку (сопротивление) реле, сопротивление обмоток ТТ и сопротивление выводов:

  • R ct - вторичная обмотка d.c. сопротивление при заданной температуре
  • R b - номинальная резистивная нагрузка реле
  • R b - Rleads + Rrelay; Это - подключенная нагрузка.

ТТ должны иметь возможность подавать требуемый ток для управления реле во время переходных состояний неисправности. Способность трансформатора тока и реле работать в этих условиях является функцией K scc и переходных характеристик реле, K td .Коэффициент K td поставляется производителем реле. Правильное функционирование достигается путем обеспечения следующих допустимых значений:

Вот и все. Как только вы подтвердите, что все в порядке, вы узнаете, что ваш CT в порядке.

Чего хочет производитель

Есть небольшая сложность в том, что производители знают свои реле лучше, чем мы (или МЭК). В качестве общего совета вы всегда должны обращаться к информации производителя:

  • во-первых, это единственный способ получить коэффициент K td
  • , во-вторых, производители иногда предъявляют дополнительные требования; например, максимальная токовая защита, защита двигателя, линейный дифференциал (непилотный) и трансформаторный дифференциал подходят для вышеперечисленного, в то время как их линейный дифференциал (контрольный провод) и дистанционные реле требуют вышеуказанного и имеют дополнительные ограничения для K ' scc

Соединительные провода

При выборе размеров защитных трансформаторов сопротивление (нагрузка) соединительных проводов может иметь большое значение.При расчетах сопротивление соединительных проводов можно оценить по следующей формуле:

, где:

l - длина соединительного провода в м
ρ - удельное сопротивление в Ом мм 2 м -1 (= 0,0179 для меди)
A - площадь поперечного сечения в мм 2

Другие методы определения размеров трансформаторов тока и требования

BS 3938 и BS 7626

BS 3938 и BS 7626 являются более старыми британскими стандартами, которые касаются спецификации и размеров трансформаторов тока.Оба они были отменены и заменены стандартом IEC 6044.

В стандартах принята концепция напряжения перегиба, и до сих пор часто встречается напряжение перегиба, используемое в качестве параметра выбора ТТ.

Напряжение в колене определяется как точка, в которой 10% -ное увеличение напряжения на выводах вызывает 50% -ное увеличение тока возбуждения

Согласно британским стандартам, трансформаторы тока определялись напряжением точки перегиба U кН и внутреннее вторичное сопротивление R и .Для преобразования конструкции IEC можно использовать следующее:

где: I 2N - номинальный вторичный ток

ANSI / IEEE C57.13

Стандарт IEEE C57.13 охватывает требования для Калибровка CT на рынках Северной Америки.

Класс C стандарта определяет трансформаторы тока по их вторичному напряжению на клеммах при 20-кратном номинальном токе (для которого погрешность отношения не должна превышать 10%). Стандартные классы - C100, C200, C400 и C800 для номинального вторичного тока 5 А.

Это напряжение на клеммах можно рассчитать по данным IEC следующим образом:

с

и

Если у кого-то есть какие-либо вопросы, комментарии или предложения по улучшению публикации, пожалуйста, добавьте их ниже.

.

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о