Меню

Погрешность трансформатора тока зависит от вторичной нагрузки

Погрешности трансформаторов тока, пути их снижения.

Под погрешностями ТТ подразумевается отличие вектора вторичного тока I2 от вектора приведенного первичного тока I’1 по величине и углу. Это отличие обусловлено наличием тока намагничивания I’нам создающего магнитный поток Ф в сердечнике ТТ. Из схемы замещения (рис. 3.6) видно, что величина тока намагничивания I’нам, а следовательно, и погрешности ТТ зависят от соотношения сопротивлений ветви намагничивания (Z’нам) и цепи вторичного тока (Z2+Zн). Чем больше ток ответвляется в сопротивление Z’нам, тем больше погрешности ТТ.

Установлены следующие погрешности ТТ:

1. Угловая погрешность.

Она представляет собой угол между вектором первичного тока I’1 и вторичного тока I2 (d). Она выражается в градусах, минутах или сантирадианах и считается положительной, когда вектор I2 опережает вектор I’1.

2. Полная погрешность.

Точность работы ТТ, предназначенных для релейной защиты, характеризуется полной погрешностью в условиях установившегося режима. Согласно ГОСТ 7746-68 полная погрешность представляет собой действующее значение разности мгновенных значений токов i2 и i’1. Полная погрешность e, выраженная в процентах.

3. Токовая погрешность.

Токовая погрешность или погрешность в коэффициенте трансформации, определяется как арифметическая разность первичного тока, поделенного на номинальный коэффициент трансформации и измеренного действительного значения вторичного тока.

Для ограничения погрешностей нужно ограничивать величину магнитного потока Ф или магнитной индукции В=Ф/S, не допуская насыщения магнитопровода. Из принципа работы ТТ вытекает, что поток Фт, должен иметь такую величину, при которой наведенная им вторичная ЭДС Е2 была бы достаточной для компенсации падения напряжения в цепи вторичной обмотки.

Таким образом, для уменьшения погрешности ТТ должен работать в прямолинейной части характеристики намагничивания. Это условие обеспечивается:

а) конструктивными параметрами сердечниками;

б) правильностью выбора Zн;

в) снижением величины вторичного тока, что достигается выбором соответствующего коэффициентом трансформации nТ.

При эксплуатации ТТ может оказаться, что его погрешности больше заданного класса точности, а уменьшения их изменением конструктивных параметров ТТ не представляется возможным или экономически невыгодным. Поэтому используются специальные способы уменьшения погрешности. Эти способы обеспечивают уменьшение погрешностей при нормальном режиме работы ТТ, т.е. при изменении первичного тока в диапазоне от 10 до 120% номинального.
Отрицательную токовую погрешность можно уменьшить, отмотав от вторичной обмотки трансформатора тока то или иное число витков. Такой способ уменьшения токовой погрешности называется витковой коррекцией. При витковой коррекции число витков вторичной обмотки становится меньше номинального 292
числа витков. Вследствие этого уменьшается МДС вторичной обмотки, направленная против МДС первичной обмотки. Последняя остается неизменной, так как определяется только первичным током и числом витков первичной обмотки.
Уменьшение МДС вторичной обмотки будет сопровождаться увеличением МДС и намагничивания и результирующего магнитного потока Ф0. Увеличение магнитного потока Ф0 приведет к повышению ЭДС во вторичной обмотке. Вследствие этого увеличивается и вторичный ток. Увеличение вторичного тока приводит к уменьшению отрицательной токовой погрешности или даже к изменению ее знака. Результирующая токовая погрешность ТТ с витковой коррекцией равна алгебраической сумме номинальной токовой погрешности (которая всегда отрицательна) и токовой погрешности, полученной в результате отмотки, и называется действительной токовой погрешностью. Она может быть вычислена по формуле

Повысить эффективность витковой коррекции при малом числе витков оказывается возможным, если отмотать не целое, а дробное число витков (т.е. часть витка). Для этого вторичная обмотка должна иметь специальное исполнение.
Витковая коррекция является простым и широко распространенным способом уменьшения отрицательной токовой погрешности.
Изменить токовую погрешность можно одним из способов, получивших общее название компенсации погрешностей. Большая часть способов компенсации погрешностей ТТ основана на свойстве ферромагнитных материалов изменять свою проницаемость в зависимости от магнитной индукции. Искусственно изменяя магнитную индукцию в магнитопроводе, можно увеличить его магнитную проницаемость и тем самым снизить погрешность ТТ.
Компенсацию погрешностей можно осуществить следующими способами: 1) спрямлением кривой намагничивания; 2) подмагничиванием магнитопровода; 3) созданием нулевого потока; 4) перераспределением потоков рассеяния.

9. Схема релейной защиты АД (Uном. АД=380 В.).

ЗАЩИТА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЕМ НИЖЕ 1000 В

Защиту электродвигателей напряжением 500, 380 и 220 В осуществляют, исходя из тех же требований, что и к электродвигателям более высоких напряжений. Для этих электродвигателей применяются мгновенная РЗ от междуфазных КЗ, РЗ от перегрузки, РЗ минимального напряжения. Защита от КЗ осуществляется с помощью плавких предохранителей, а также максимальных токовых реле прямого или косвенного действия. На электродвигателях напряжением до 500 В широко применяются аппараты, в которых совмещены устройства РЗ и управления — магнитные пускатели и автоматические выключатели.

Магнитными пускателями называются трехфазные автоматические выключатели низкого напряжения (контакторы), рассчитанные на разрыв нормального рабочего тока двигателя
и тока его перегрузки. Отключение токов КЗ при применении магнитного пускателя возлагается на последовательно с ним включаемые предохранители.

Магнитные пускатели (рис. 19.17) в большинстве случаев не имеют защелки и во включенном положении удерживаются действием электромагнита YA, обмотка которого подключена на напряжение питания. Включение магнитного пускателя осуществляется нажатием кнопки SB1. При этом замыкается цепь обмотки удерживающего электромагнита, якорь которого притягивается и замыкает механически связанные с ним силовые контакты. Кнопка SB1 имеет самовозврат, поэтому после ее размыкания цепь обмотки электромагнита остается замкнутой через вспомогательный контакт SQ, шунтирующий кнопку SB1. Для отключения пускателя вручную служит кнопка SB2, при нажатии которой разрывается цепь удерживания электромагнита, и якорь его, отпадая, размыкает силовые контакты YAJ: При понижении напряжения питающей сети электромагнит отпадает, и электродвигатель отключается, чем осуществляется защита минимального напряжения. После восстановления напряжения магнитный пускатель сам включиться не может — включение его должно вновь осуществляться вручную. Защита электродвигателя от перегрузки выполняется тепловыми реле КА1 и КА2. Тепловые реле настраиваются таким образом, чтобы они не срабатывали от токов, проходящих при пуске и самоэапуске электродвигателя. Схема включения цепей магнитного пускателя, приведенная на рис. 19.17, применяется для защиты неответственных
электродвигателей, подверженных технологической перегрузке. В случае, если электродвигатель не подвержен перегрузкам, из схемы исключаются контакты тепловых реле. На ответственных электродвигателях, которые не должны отключаться при снижениях напряжения, вместо кнопок управления SB1 и SB2 устанавливается однополюсный рубильник, которым производится включение и отключение электродвигателя. После восстановления напряжения магнитный пускатель вновь включается, так как рубильник S остается замкнутым.

Читайте также:  Зависимость магнитного потока от тока возбуждения

Рис. 19.17. Схема зашиты электродвигателя напряжением г.о 500 В с магнитным пускателем

Источник

Влияние вторичной нагрузки на погрешности трансформаторов тока

В системе учета электроэнергии одним из важнейших элементов, влияющих на погрешности измерения энергии, являются измерительные трансформаторы. Наибольшее влияние на метрологические характеристики трансформаторов тока оказывают мощность вторичной нагрузки и первичный ток. Для трансформаторов тока зависимости погрешностей от вторичной нагрузки носят нелинейный характер из-за свойств материала магнитопровода.
ГОСТ 7746-2001 нормирует погрешности трансформаторов тока при мощности вторичной нагрузки 25-100% номинальной в диапазоне 5 — 120% номинального первичного тока для класса точности 0,5 и 1 — 120% для классов точности 0,5S и 0,2S.
При выпуске трансформаторов из производства во время приемосдаточных испытаний погрешности трансформаторов тока определяются в упомянутых диапазонах первичного тока и мощности вторичной нагрузки.
В эксплуатации нередко мощность нагрузки не соответствует диапазону ГОСТ 7746-2001. Обычно мощность вторичной нагрузки завышена из-за подключения в цепь учета приборов релейной защиты и автоматики.
Из-за снижения энергопотребления в энергосистемах трансформаторы тока в ряде узлов работают при токах, существенно меньших номинального. Аналогичная ситуация возникает при включении цепей релейной защиты во вторичную обмотку трансформатора тока совместно с приборами учета электроэнергии, когда в интересах защиты выбирают трансформатор тока с заведомо повышенным коэффициентом трансформации. Это приводит к снижению в 5 — 10 раз вторичного тока ТТ даже при номинальном для энергоснабжения номинальном токе. Также могут встречаться режимы работы трансформаторов при первичных токах, превышающих 120% номинального.
Таким образом, практически отсутствует информация о погрешностях трансформаторов тока в следующих случаях:
при нагрузках, больших номинальной;
при токах, меньших 1% и больших 120% номинального первичного тока.
Целью настоящей работы является исследование влияния мощности вторичной нагрузки на погрешности следующих распространенных типов трансформаторов тока:
ТОЛ10-1-300/5 класс точности 0,5, номинальная вторичная нагрузка 10 В А;
ТПОЛ-10-300/5 класс точности 0,5, номинальная вторичная нагрузка 10 В А.
Для проведения измерений было отобрано по пять трансформаторов каждого типа. Измерения проводились в диапазоне от 0,5 до 200% номинального первичного тока при различных вторичных нагрузках по мощности и cos φ = 0,8 (инд.).
Токовые погрешности ТОЛ10
Рис. 1. Токовые погрешности ТОЛ10-1:
1 — ГОСТ 7746; 2 — 0,25Sном; 3 — Sном; 4 — 2Sном; 5 — 3Sном; 6 — 5Sном
Угловые погрешности ТОЛ10-1
Рис. 2. Угловые погрешности ТОЛ10-1:
1 — ГОСТ 7746; 2 — 0,25Sном; 3 — Sном; 4 — 2Sном; 5 — 3Sном; б — 5Sном

Исследования проводились в аккредитованном испытательном центре ОАО СЗТТ по схеме поверки дифференциально-нулевым методом согласно ГОСТ 8.217-87. При проведении измерений использовался образцовый трансформатор типа И-512 класса точности 0,05 и прибор сравнения типа К-507 класса точности 0,1.

Токовые погрешности ТПОЛ10-1
На рис. 1 и 2 построены графики зависимости токовой и угловой погрешности от первичного тока при различных вторичных нагрузках для трансформаторов тока ТОЛ10-1. Вторичная нагрузка изменялась от четверти номинальной до пятикратной. Из графика на рис. 1 видно, что в диапазоне тока 20 — 120% номинального при увеличении мощности вторичной нагрузки до двукратной токовые погрешности не выходят за пределы, заданные ГОСТ 7746-2001. При токах, меньших 20% номинального первичного тока, увеличение мощности вторичной нагрузки приводит к резкому росту токовой погрешности. При токе 5% номинального и номинальной вторичной нагрузке погрешность составляет -1,1%, при двойной -2,0%, при тройной -2,5%, при пятикратной -2,7%. При токе 0,5% номинального погрешности составят для нагрузки, равной четверти номинальной, -0,5%, для номинальной -1,75%, для двойной -3%, для тройной -4,2%, а для пятикратной нагрузки -6%.
На рис. 2 построены графики зависимости угловой погрешности от первичного тока при различных вторичных нагрузках для трансформаторов тока ТОЛ10-1. Из графика видно, что в диапазоне первичного тока 20 — 200% изменение вторичной нагрузки от 0,25Sном до пятикратной на угловых погрешностях практически не отражается и погрешности не выходят за пределы, заданные ГОСТ 7746-2001. При токах от 5 до 20% номинального погрешности с ростом вторичной нагрузки до пятикратной увеличиваются, но не выходят за пределы, заданные ГОСТ 7746-2001. При токах, меньших 5%, наблюдается резкий рост угловой погрешности и при 0,5% номинального тока погрешности увеличиваются от 120 мин для нагрузки 0,25Sном до 250 мин для 5Sном.
На рис. 3 и 4 изображены графики зависимости токовой и угловой погрешности в относительных единицах. За единицу приняты погрешности, соответствующие классу точности 0,5 при 100% первичного тока (0,5% токовой погрешности и 30 мин угловой). Из графиков видно, что токовые погрешности при 0,5% первичного тока могут увеличиваться более чем в 12 раз, а угловые — в 8 раз по сравнению с нормой для класса точности 0,5.
На рис. 5 и 6 построены графики зависимости токовой и угловой погрешности от первичного тока для трансформатора тока ТПОЛ-10 при изменении вторичной нагрузки от 0,25Sном до пятикратной номинальной. Этот трансформатор имеет другие конструктивные параметры и поэтому в области низких значений первичного тока влияние свойств магнитопровода сказывается сильнее, чем зависимость от значения вторичной нагрузки.


Из графика на рис. 5 видно, что в диапазоне тока 5 — 200% номинального при увеличении мощности вторичной нагрузки до двойной номинальной токовые погрешности выходят за пределы, заданные ГОСТ 7746-2001.
При токах, меньших 5% номинального первичного тока, увеличение вторичной нагрузки также приводит к резкому росту токовой погрешности.


При токе 1% номинального и вторичной нагрузке 0,25Sном погрешность составляет -1%, при номинальной -3%, а при пятикратной увеличится до -8%. Для тока 0,5% номинального погрешности составят соответственно от -1,7 до -11%. Угловые погрешности в диапазоне тока 5 — 120% номинального от мощности вторичной нагрузки зависят меньше и при увеличении мощности вторичной нагрузки до пятикратной номинальной угловые погрешности не выходят за пределы, заданные ГОСТ 7746-2001. При токе менее 5% наблюдается резкий рост угловой погрешности и при 0,5% первичного тока погрешности увеличиваются до 240 мин.
При тройной нагрузке по мощности при токе более 150% номинального начинается насыщение магнитопровода и наблюдается резкий рост погрешностей. При увеличении мощности нагрузки до пятикратной номинальной увеличение погрешностей начинается уже при токе 120% номинального и токовые погрешности могут увеличиться до 14%, а угловые свыше 300 мин.
На рис. 7 и 8 изображены графики зависимости токовой и угловой погрешности в относительных единицах для трансформатора тока ТПОЛ-10. Из графиков видно, что токовые погрешности при 0,5% первичного тока могут увеличиваться более чем в 22 раза, а угловые — в 8 раз по сравнению с нормой для класса точности 0,5.
Полученные зависимости также сохраняются в рабочем диапазоне температур по ГОСТ 77462001. Результаты исследований качественно можно распространить на все типы трансформаторов тока класса напряжения 0,66 — 10 кВ класса точности 0,5 с номинальными первичными токами до 1000 А. Количественно погрешности существенно зависят от конструктивного исполнения трансформатора и для различных типов трансформаторов и различных номинальных первичных токов будут свои значения погрешностей, при сохранении общей качественной картины, причем при уменьшении первичного тока разброс между погрешностями трансформаторов различных типов будет увеличиваться.

Читайте также:  Инструкция по охране труда для работников тока

Выводы

  1. Измерительные трансформаторы тока имеют небольшой запас по мощности вторичной нагрузки и для некоторых типов трансформаторов при незначительном превышении мощности нагрузки погрешности выходят за пределы, заданные ГОСТ 7746-2001.
  2. Увеличение мощности вторичной нагрузки приводит к увеличению погрешностей по току, особенно при малых первичных токах, а при значительном превышении мощности вторичной нагрузки трансформаторы класса точности 0,5 реально будут соответствовать классу точности 3 и ниже.
  3. Угловые погрешности от мощности вторичной нагрузки зависят гораздо слабее и даже при пятикратном превышении мощности нагрузки для некоторых типов трансформаторов могут соответствовать требованиям ГОСТ 7746-2001 для заданного класса точности.
  4. При малых первичных токах (менее 5% номинального) погрешности трансформаторов тока резко возрастают и могут достигать 300 мин угловой погрешности и 6% токовой при первичном токе 0,5%.
  5. При кратковременном превышении первичного тока до двукратного погрешности трансформаторов тока не выходят из класса точности 0,5 при номинальной вторичной нагрузке.
  6. При многократном превышении мощности вторичной нагрузки для некоторых типов трансформаторов происходит резкое увеличение погрешностей при токе, большем номинального, — токовых до 14% и угловых до 300 мин и более.

Источник

Погрешность трансформатора тока зависит от вторичной нагрузки

исследования,
особенности,
рекомендации

Владимир Сопьяник,
д.т.н., ведущий научный сотрудник
РУП «БелТЭИ», г. Минск

Точность коммерческого учета электроэнергии в системе определяется работой измерительных трансформаторов тока (ТТ), напряжения (ТН) и электросчетчика. Повышение класса точности только одного элемента системы – электросчетчиков не даст желаемого эффекта. Необходимо также обеспечить соответствующую работу трансформаторов, в частности, трансформаторов тока.

Точность их работы характеризуется токовой (fтт) и угловой ( j тт) погрешностями. Эти погрешности, в частности, рассматриваются в публикациях [1, 2], в которых исследуются и анализируются погрешности работы ТТ в системах учета электроэнергии. Чтобы оценить влияние первичных токов и вторичных нагрузок на токовые и угловые погрешности работы трансформаторов, были проведены метрологические исследования ТТ.

Исследования

Для изучения были выбраны трансформаторы тока типа ТОЛ-10-150/5 класса 0,5 (W1 = 4 вит., W2= 120 вит.) и типа ТЛМ-10-300/5 класса 0,5 (W1= 2 вит., W2 = 119 вит.).

Работы велись на метрологической установке при изменении первичного тока ТТ в пределах 1–120% Iном и номинальной вторичной нагрузке Zном при cos j = 0,8 и cos j = 1,0. Для оценки стабильности (систематичности) токовых и угловых погрешностей работы ТТ испытания проводились на одних и тех же образцах ТТ, но с разницей в один и более месяц.

На рис. 1 приведены кривые токовых погрешностей работы ТТ типа ТОЛ-10-150/5 в зависимости от величины первичного тока при номинальной вторичной нагрузке Zном = 0,4 Ом, cos j = 0,8 и cos j = 1,0.

Токовые погрешности снимались:

  • f1 – при вторичной нагрузке Zном= 0,4 Ом, cos j = 0,8;
  • f2 – при таких же исходных данных, но на месяц позже;
  • f3 – при чисто активной номинальной вторичной нагрузке (cos j = 1,0);
  • f4 – при тех же исходных данных, что и токовая погрешность f3, но на месяц позже.

Следует заметить, что все токовые погрешности ТТ типа ТОЛ-10-150/5 имеют отрицательный знак и величина их зависит как от значений первичного тока, так и от величины и активно-индуктивного характера вторичной нагрузки, т.е. fтт = j (I1 , Zнагр ). Анализ кривых токовых погрешностей показывает, что токовая погрешность ТТ минимальна при чисто активной вторичной нагрузке.

Рис. 1. Токовые погрешности ТТ типа ТОЛ-10-150/5 Рис. 2. Токовые погрешности ТТ типа ТЛМ-10-300/5

На рис. 2 приведены кривые токовых погрешностей работы ТТ типа ТЛМ-10-300/5 в зависимости от величины первичного тока при номинальной вторичной нагрузке Zном = 0,4 Ом, cos j = 0,8 и cos j = 1,0. ТТ ТЛМ-10-300/5 имеет коррекцию по виткам вторичной обмотки (отмотка на один виток от номинального значения). Токовые погрешности снимались:

  • f1 – при вторичной нагрузке Zном = 0,4 Ом, cos j = 0,8;
  • f2 – при тех же исходных данных, что и f1, но на месяц позже;
  • f3 – при чисто активной вторичной нагрузке (Zном = 0,4 Ом, cos j = 1,0).

Из рис. 2 видно, что токовая погрешность ТТ типа ТЛМ-10-300/5 при малых первичных токах (порядка 1–25% Iном ) имеет отрицательный знак, по мере увеличения первичного тока она уменьшается и становится равной нулю, а затем с ростом первичного тока она увеличивается и становится положительной. (Некоторое несовпадение на рисунке 2 характеристик токовых погрешностей (f1, f2) можно объяснить неточностью задания значений первичных токов).

Рис. 3. Угловые погрешности ТТ типа ТОЛ-10-150/5 Рис. 4. Угловые погрешности ТТ типа ТЛМ-10-300/5

На рис. 3, 4 приведены кривые угловых погрешностей работы ТТ типа ТОЛ-10-150/5 (рис. 3) и ТЛМ-10-300/5 (рис. 4) при тех же первичных токах и вторичных нагрузках (Zном = 0,4 Ом, cos j = 0,8 и cos j = 1,0). Из рис. 3, 4 видно, что угловые погрешности ТТ максимальны при чисто активной вторичной нагрузке (Zном = 0,4 Ом, cos j = 1,0) и почти на 40–50% меньше при активно-индуктивной вторичной нагрузке (Zном = 0,4 Ом, cos j = 0,8).

Как угловые, так и токовые погрешности работы ТТ носят систематический характер и зависят от величины протекающего первичного тока, от величины вторичной нагрузки и ее активно-индуктивного характера.

Итоги

ТТ могут иметь как отрицательные, так и положительные значения токовых погрешностей работы, как показали их метрологические испытания, проведенные в широком диапазоне изменения первичных токов и вторичных нагрузок. Зависимость токовой погрешности работы ТТ можно выразить следующим образом:

где I1, I2 – действующие значения первичного и вторичного токов ТТ, а nH – номинальный коэффициент трансформации ТТ.

Токовая погрешность обусловлена потерями в стали ТТ, намагничиванием сердечника при трансформации первичного тока во вторичную цепь и величиной вторичной нагрузки. Если витковый коэффициент трансформации ТТ kвит = W2 / W1 равен коэффициенту трансформации nн = I / I, то токовая погрешность ТТ всегда отрицательная [3].

Читайте также:  Все про генераторы постоянного тока

Если же kвит меньше nн из-за витковой коррекции вторичной обмотки (уменьшение числа ее витков отмоткой 1-2 витков от номинального значения), то токовая погрешность ТТ в зависимости от величины первичного тока может быть как отрицательной, так и положительной.

Отрицательная токовая погрешность наблюдается при малых первичных токах ТТ, когда ток, расходуемый на намагничивание и потери в стали, превышает часть увеличения вторичного тока, вызванную отмоткой витков вторичной обмотки ТТ.

По мере увеличения первичного тока ТТ отрицательная токовая погрешность уменьшается до нуля, а затем становится положительной. Дальнейшее увеличение первичного тока приводит к росту вторичного тока за счет коррекции вторичной обмотки и росту положительной токовой погрешности ТТ. На указанные процессы в ТТ влияет величина вторичной нагрузки и ее активно-индуктивный характер.

Заметим, что отрицательная токовая погрешность ТТ обуславливает недоучет выработанной производителем электрической энергии при использовании традиционных систем учета электрической энергии. Токовая погрешность ТТ зависит от величины протекающего первичного тока, вторичной нагрузки и ее активно-индуктивного характера, т.е. fтт = j ( I1, Zнагр ). Если погрешности работы измерительных ТТ и ТН носят систематический характер, то для повышения точности учета электроэнергии их следует знать и учитывать в алгоритмах расчета и учета АСКУЭ, корректируя значения измеренных токов и напряжений. Это снизит недоучет отпускаемой электроэнергии и метрологические потери энергосистем.

Такая коррекция в АСКУЭ сделает излишними требования в части повышения класса точности ТТ, используемых в системах учета электроэнергии. При этом может быть получен значительный экономический эффект как за счет повышения точности работы АСКУЭ, так и за счет того, что отпадает необходимость менять имеющиеся ТТ на аппараты с повышенным классом точности.

Токовые и угловые погрешности работы ТТ включают как систематическую (основную), так и случайные составляющие, обусловленные нагреванием магнитопровода, магнитным полем соседних магнитопроводов, и другие, существенно не влияющие на точность работы ТТ.

Погрешности при снижении потребления

Уменьшение потребления электрической энергии приводит к снижению первичных токов в ТТ до нескольких процентов номинального, что в свою очередь ведет к значительному увеличению токовых, угловых погрешностей его работы при малых первичных токах. В результате увеличиваются недоучет отпущенной энергии и коммерческие потери энергетиков. Пути уменьшения влияния погрешностей работы ТТ на коммерческий учет электроэнергии АСКУЭ изложены выше.

Повысить точность коммерческого учета электроэнергии индукционными счетчиками при снижении потребления можно заменой экс-плуатируемых трансформаторов на ТТ с меньшим номинальным первичным током или установкой новых ТТ класса 0,2S либо 0,5S с меньшими погрешностями работы при малых первичных токах [2].

Следует заметить, что более низкая, чем у ТТ, изготовленных на базе электротехнической стали, индукция насыщения ТТ классов 0,2S и 0,5S, выполненных на основе аморфного сплава, станет препятствием для использования их в схемах РЗА.

Практические рекомендации

  • При работе с системами коммерческого учета электроэнергии, необходимо учитывать, что снижение первичного тока в пределах
  • 1–20% Iном значительно повышает как токовую, так и угловую погрешности работы трансформатора.
  • Увеличение cos j вторичной нагрузки ТТ уменьшает токовую и увеличивает угловую погрешности. В системах учета вторичная нагрузка измерительных ТТ не должна превышать номинальную.
  • Метрологическую поверку измерительных ТТ целесообразно проводить при 1, 5, 10, 20, 50, 100, 120% Iном и реальной вторичной нагрузке. Акты метрологической поверки должны содержать значения токовых и угловых погрешностей работы ТТ.
  • ТТ с коррекцией по виткам вторичной обмотки (с отмоткой витков) при первичных токах в пределах 1–20% Iном обладают отрицательной токовой погрешностью, а при токах 20–30% Iном она равна или близка к нулю. При первичных токах 50–100% Iном токовая погрешность положительная. ТТ без витковой коррекции при активно-индуктивной вторичной нагрузке всегда имеют отрицательную токовую погрешность.

Литература

© ЗАО «Новости Электротехники»
Использование материалов сайта возможно только с письменного разрешения редакции
При цитировании материалов гиперссылка на сайт с указанием автора обязательна

Источник



Погрешность трансформаторов тока

Трансформатор тока характеризуется номинальным коэффициентом трансформации

Значения номинального вторичного тока приняты равными 5 и 1 А. Коэффициент трансформации трансформаторов тока не является строго постоянной величиной и может отличаться от номинального значения вследствие погрешности, обусловленной наличием тока намагничивания. Токовая погрешность определяется по выражению

Погрешность трансформатора тока зависит от его конструктивных особенностей; сечения магнитопровода, магнитной проницаемости материала магнитопровода, средней длины магнитного пути. В зависимости от предъявляемых требований, выпускаются трансформаторы тока с классами точности 0,2; 0,5; 1; 3; 10. Указанные цифры представляют собой токовую погрешность в процентах номинального тока при нагрузке первичной обмотки током 100 — 120% для первых трех классов и 50-120% для двух последних. Для трансформаторов тока классов точности 0,2; 0,5 и 1 нормируется также угловая погрешность.

Погрешность трансформатора тока зависит от вторичной нагрузки (сопротивление приборов, проводов, контактов) и от кратности первичного тока по отношению к номинальному. 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, класса 0,5 — для присоединения счетчиков денежного расчета, класса 1 — для всех технических измерительных приборов, классов 3 и 10 — для релейной защиты.

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 шунтируется обмотка реле, прибора).

Дата добавления: 2016-04-11 ; просмотров: 1655 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник