Измерительные трансформаторы

План.

3.4.1. Трансформаторы тока. Принцип действия, конструкции, марки. Векторные диаграммы, классы точности.

3.4.2. Выбор трансформаторов тока.

3.4.3. Трансформаторы напряжения. Принцип действия, конструкции, марки. Условия выбора.

3.4.4. Векторные диаграммы, классы точности.

Трансформаторы тока. Принцип действия,

Конструкции, марки. Векторные диаграммы, классы

Точности

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

Трансформатор тока имеет замкнутый магнитопровод 2 (рис. 3.29) и две обмотки — первичную 1 и вторичную 3. Первичная обмотка включается последовательно в цепь измеряемого тока I_1, ко вторичной обмотке присоединяются измерительные приборы, обтекаемые током I₂.

К основным параметрам трансформатора тока относятся: U_1ном — напряжение первичное номинальное; I_1ном — ток первичный номинальный; I_2ном — ток вторичный номинальный (1 А, 5 А, редко другие значения); k_тном — номинальный коэффициент трансформации (I_1ном/ I_2ном) и другие.

Рис. 3.29. Схема включения трансформатора тока:

1 – первичная обмотка; 2 – магнитопровод; 3 – вторичная обмотка

По конструкции первичной обмотки различают одновитковые (стержневые, шинные и встроенные в высоковольтные выключатели и во вводы силовых трансформаторов) и многовитковые (петлевые, катушечные). При значениях первичного тока менее 600¾800 А намагничивающая сила мала, что затрудняет применение одновитковых трансформаторов тока.

Выпускаются опорные трансформаторы тока ТОЛК–6 (рис. 3.30), ТОЛК-10 на токи 50¾600 А, взрывобезопасные для КРУ с классами точности 0,2S, 02, 0,5S, 0,5, 1, 5Р,10Р, вторичный номинальный ток 1,5 А и типа ТОЛ-10 на токи10-2000 А.

.

Рис. 3.30. Опорный трансформатор тока ТОЛК-6 Рис. 3.31. ТШЛ-10

Шинные трансформаторы тока ТШЛ-10 (рис. 3.31) на токи1000¾5000 А ТШЛ-20-1 на токи 3000-18000 А с классами точности 0,2S, 02, 0,5S, 0,5,10Р.

Проходной ТТ ТПОЛ-10 20¾200 и 300¾2000 А, опорно-проходные ТТ ТЛ-10 на токи 50¾3000 А, ТПЛК-10 на ток 10-2000 А.

Для наружной установки изготавливаются трансформаторы тока ТОЛ-35III-IV (рис. 3.33) на токи 100¾2000 А. На рис. 3.34 показаны внешний вид элегазового ТТ типа ТРГ- 110 кВ (рис. 3.34а) и его принципиальная схема электрических соединений (рис. 3.34б). Обмотка 5 выполняется по заказу. Первичные токи 200¾2000 А. У трансформатора тока ТРГ-220 кВ первичные токи 300¾3000 А.

Рис. 3.32. ТПОЛ-10 Рис. 3.33. ТОЛ-35III- I V

а) б)

Рис. 3.34. Элегазовый ТТ типа ТРГ- 110 кВ (а) и его принципиальная схема электрических соединений (б)

Конструкция маломасляного измерительного трансформатора тока типа IMB (ABB) приведена на рис. 3.35.

.

Рис. 3.35. Маломасляные измерительные трансформаторы тока типа IMB (ABB):

1 - газовая подушка; 2 - крышка отверстия для заливки масла (не показано); 3 - кварцевый песок; 4 - токопровод с бумажной изоляцией; 5 - сердечники/вторичные обмотки; 6 - коробка вторичных выводов; 7 - емкостной вывод (поставляется под заказ); 8 - расширительная система; 9 - указатель уровня масла; 10 - вывод первичной обмотки; 11 - заземляющий вывод

Погрешности трансформаторов тока можно определить по векторной диаграмме (рис. 3.36). Погрешности по току соответствует отрезок а — б, а по углу — угол δ. В зависимости от значения погрешности по току выраженной в процентах различают следующие классы точности: 0,2;0,2S; 0,5; 1; 3; 5; 10.

Погрешность трансформатора тока зависит от вторичной нагрузки (сопротивление приборов, проводов, контактов) и от кратности первичного тока по отношению к номинальному току. Увеличение нагрузки и кратности тока приводит к увеличению погрешности.

При первичных токах, значительно меньших номинального, погрешность трансформатора тока также возрастает.

Трансформаторы тока класса 0,2 применяются для присоединения точных лабораторных приборов и АИИС КУЭ, класса 0,5 — для АСУ ТП, класса 1 — для всех технических измерительных приборов, классов 3, 5 и 10 — для релейной защиты.

Рис. 3.36. Векторная диаграмма измерительного трансформатора тока

Кроме рассмотренных классов выпускаются также трансформаторы тока со вторичными обмотками типов Д (для дифференциальной защиты), 3 (для земляной защиты), Р (для прочих релейных защит).

Токовые цепи измерительных приборов и реле имеют малое сопротивление, поэтому трансформатор тока нормально работает в режиме, близком к режиму КЗ. Если разомкнуть вторичную обмотку, магнитный поток в магнитопроводе резко возрастет, так как он будет определяться только МДС первичной обмотки. В этом режиме магнитопровод может нагреться до недопустимой температуры, а на вторичной разомкнутой обмотке появится высокое напряжение, достигающее в некоторых случаях десятков киловольт.

Из-за указанных явлений не разрешается размыкать вторичную обмотку трансформатора тока при протекании тока в первичной обмотке. При необходимости замены измерительного прибора или реле предварительно замыкается накоротко вторичная обмотка трансформатора тока (или щунтируется обмотка реле, прибора).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: