Измервателни трансформатори на ток и напрежение — проекти, технически характеристики

Инструментални трансформатори ток и напрежение са проектирани да намалят първичните токове и напрежения до стойности, които са най -удобни за свързване на измервателни уреди, защитни релета и устройства за автоматизация. Използването на измервателни трансформатори гарантира безопасността на работниците, тъй като веригите за високо и ниско напрежение са разделени, а също така позволява унифицирането на проектирането на устройства и релета.

Токовите трансформатори се класифицират:

• по дизайн — втулка, вградена, през, опора, шина, разглобяема;

• вида на инсталацията — външна, за затворени и цялостни разпределителни устройства;

• броят на етапите на трансформация — едноетапен и каскаден;

• коефициенти на трансформация — с една или повече стойности;

• броя и предназначението на вторичните намотки.

Обозначения на букви:

• Т — токов трансформатор;

• F — с порцеланова изолация;

• H — външен монтаж;

• K — каскадна, с кондензаторна изолация или бобина;

• P — контролен пункт;

• О — еднооборотна пръчка;

• Ш — еднооборотна шина;

• B-въздушно изолиран, вграден или с водно охлаждане;

• L — с отливка изолация;

• М-пълни с масло, модернизирани или малки по размер;

• Р — за релейна защита;

• D — за диференциална защита;

• З — за защита срещу земни повреди.

Технически характеристики на токови трансформатори

Номинален първичен и вторичен ток на токови трансформатори

Токовите трансформатори се характеризират с номинален първичен ток Inom1 (стандартната скала на номиналните първични токове съдържа стойности от 1 до 40 000 A) и номинален вторичен ток Inom2, който се приема за 5 или 1 A. Съотношението на номиналния първичен към номиналния вторичен ток е коефициентът на трансформация KTA = Inom1 / Inom2

Токова грешка на токовите трансформатори

Токовите трансформатори се характеризират с токова грешка ∆I = (I2K-I1) * 100 / I1 (в проценти) и ъглова грешка (в минути). В зависимост от грешката на тока, измервателните токови трансформатори са разделени на пет класа на точност: 0,2; 0,5; 1; 3; 10. Името на класа на точност съответства на граничната грешка на тока на токовия трансформатор при първичен ток, равен на 1-1,2 номинален. За лабораторни измервания са предназначени токови трансформатори с клас на точност 0,2, за свързване на електромери — токови трансформатори от клас 0,5, за свързване на панелни измервателни устройства — класове 1 и 3.

Натоварване на токови трансформатори

Натоварването на токовия трансформатор е импедансът на външната верига Z2, изразен в ома. Съпротивленията r2 и x2 представляват съпротивлението на устройства, проводници и контакти. Натоварването на трансформатора може да се характеризира и с видимата мощност S2 V * A. Номиналното натоварване на токовия трансформатор Z2nom се разбира като натоварване, при което грешките не надхвърлят границите, установени за трансформаторите от този клас на точност. Стойността на Z2nom е дадена в каталозите.

Електродинамично съпротивление на токови трансформатори

Електродинамичното съпротивление на токовите трансформатори се характеризира с номиналния ток на динамичното съпротивление Im.din.или от съотношението kdin = Термичното съпротивление се определя от номиналния топлинен ток Iт или от съотношението kt = It / I1nom и допустимото време на токоустойчивия ток tt.

Текущи дизайни на трансформатори

По конструкция токовите трансформатори се отличават с намотка, еднооборотни (тип TPOL), многооборотни с отливка от смола (тип TPL и TLM). Трансформаторът тип TLM е предназначен за разпределителни устройства и е конструктивно комбиниран с един от щепселните конектори на първичната верига на клетката.

За високи токове се използват трансформатори от типа TShL и TPSL, при които шината играе ролята на първичната намотка. Електродинамичното съпротивление на такива токови трансформатори се определя от съпротивлението на шината.

За външни разпределителни устройства трансформаторите от типа TFN се произвеждат в порцеланов корпус с хартиено-маслена изолация и каскаден тип TRN. Има специални дизайни за релейна защита. Вградените токови трансформатори се монтират към клемите на превключвателите на резервоара за масло и силовите трансформатори с напрежение 35 kV и повече. При равни други условия грешката им е по-голяма от тази на свободно стоящите трансформатори.

Технически характеристики на трансформаторите на напрежение на инструмента

Номинално първично и вторично напрежение на трансформатори на напрежение на инструмента

Трансформаторите на напрежение се характеризират с номиналните стойности на първичното напрежение, вторичното напрежение (обикновено 100 V), коефициент на трансформация K = U1nom / U2nom. В зависимост от грешката се разграничават следните класове на точност на трансформаторите на напрежение: 0,2; 0,5; 1: 3.

Натоварване на трансформатор на напрежение

Вторичното натоварване на трансформатора на напрежение е мощността на външната вторична верига. Номиналният вторичен товар се разбира като най -голямото натоварване, при което грешката не надхвърля допустимите граници, установени за трансформатори от даден клас на точност.

Проекти за трансформатори на напрежение

В инсталации с напрежения до 18 kV, трифазни и еднофазни трансформатори, при по -високи напрежения — само еднофазни. При напрежения до 20 kV има голям брой видове трансформатори на напрежение: сухи (NOS), маслени (NOM, ZNOM, NTMI, NTMK), с отливка от смола (ZNOL). Необходимо е да се разграничат еднофазни двунамотки трансформатори NOM от еднофазни тринамотки трансформатори ZNOM. Трансформатори от типове ZNOM -15, -20 -24 и ZNOL -06 се монтират в цялостни шини на мощни генератори. В инсталации с напрежение 110 kV и повече се използват трансформатори на напрежение от каскаден тип NKF и капацитивни делители на напрежение NDE.

Схеми за свързване на трансформатор на напрежение

В зависимост от предназначението могат да се използват различни схеми за превключване на трансформатор на напрежение. Два еднофазни трансформатора на напрежение, свързани в непълна делта, могат да измерват две линейни напрежения. Подобна схема е препоръчителна за свързване на измервателни уреди и ватметри. За измерване линейно и фазово напрежение могат да се използват три еднофазни трансформатора (ZNOM, ZNOL), свързани по схемата «звезда-звезда», или трифазен тип NTMI. Еднофазни тринамотки трансформатори от типове ZNOM и NKF също са свързани в трифазна група.

Не се препоръчва свързване на уреди за измерване с трифазни трансформатори на напрежение, т.к те обикновено имат асиметрична магнитна система и повишена грешка. За тази цел е препоръчително да инсталирате група от два еднофазни трансформатора, свързани в непълна делта.

Трансформаторите на напрежение се избират според условията Uset ≤U1nom, S2≤ S2nom в предвидения клас на точност. За S2nom вземете мощността на трите фази на еднофазни трансформатори на напрежение, свързани в звездна верига, и два пъти по-голяма от мощността на еднофазен трансформатор, свързан в непълна делта верига.