Меню

Трансформатор тока входное 220

Разделительный трансформатор 220 на 220 вольт и понижающий 220 на 110 – принцип работы и устройство

Разделительный трансформатор

Трансформаторы

Все обыватели сталкиваются в повседневной жизни с понижающими трансформаторами. К примеру, с трансформатором 220 на 110 вольт или 380/220 В, или с другим понижающим показателем. Они нам необходимы только потому, что многие бытовые приборы могут работать на низком напряжении. Все детали телевизоров работают только под напряжением 12 вольт. Правда, в телевизионном аппарате трансформатор установлен, как встроенный элемент, и делают это на заводе. Но не все знают, что существуют так называемые разделительные устройства. Это трансформатор 220 на 220 вольт. Для чего необходим данный прибор, какие функции на него возложены? Об этом и другом в данной статье.

Разделительный трансформатор

Разделительный трансформатор

Устройство распределительного трансформатора

Перед тем как определить, для чего необходим трансформатор данного типа, необходимо разобраться в его конструкции и принципе работы. Итак, начнем с того, что однофазная сеть, которая подает электричество в наши дома и квартиры, это по конструктивным особенностям два провода: один фаза, через нее и поступает электричество, второй – ноль. Если дотронуться до двух проводов одновременно, то произойдет короткое замыкание, соединяющей цепью которой будет сам человек. То есть, через него пройдет ток большой силы, что может привести к летальному исходу.

Так вот в распределительном трансформаторе, как и в любом понижающем, есть две обмотки. Но есть в конструкции прибора одна хитрость – вторичная обмотка (катушка) не имеет заземляющего контура. И если человек дотронется до бытового прибора с оголенной обмоткой или до самих проводов, идущих после трансформатора, то потенциал электричества через человека не пройдет. Получается так, что трансформатор этого типа – это, по сути, подушка безопасности. Но учитывать придется тот момент, что если на вторичной обмотке присутствует потенциал тока, то при соприкосновении одновременно с обмоткой и заземляющим устройством, замыкание произойдет обязательно. Кстати, вот схема распределительного устройства, которое отличается от трансформатора 220 на 110 отсутствием заземления.

Схема

Но это не единственная причина, по которой эти приборы используются в быту. Давайте не будем забывать тот факт, что отечественные линии электропередач – это постоянные скачки напряжения, от которых портятся чувствительные детали бытовых приборов. Так вот этот трансформатор предназначается именно для выравнивания выходящего из него напряжения. То есть, электроприбор постоянно будет получать ровно 220 вольт. Вот почему специалисты рекомендуют всю бытовую технику в доме подключать только через трансформатор 220/220 вольт.

К тому же разделительные электрические установки надо обязательно устанавливать во влажных помещениях, и в комнатах, где присутствуют открытые металлические конструкции. Потому что влага и металл – два самых мощных проводника электрического тока. Именно в таких помещениях может произойти короткое замыкание в первую очередь.

Но тут возникает один очень серьезный вопрос. Если трансформатор 220/220 В создает преграды образования утечки потенциала, то, наверное, есть возможность не устанавливать УЗО в систему электрической подачи. Теоретически, так оно и есть, но не стоит рисковать. Ведь потенциал может оказаться на корпусе бытовой техники из-за повреждений изоляции внутри прибора. А от этого может спасти только УЗО.

Понижающие трансформаторы

Итак, с распределительным видом разобрались. Теперь можно переходить к понижающим. Это самая распространенная категория, которая используется в быту. Начнем, как всегда, с конструктивных особенностей и принципа работы.

Устройство (к примеру, трансформатора 220 на 110 вольт) – это две катушки с обмоткой из медной проволоки. На первую катушку подается напряжение из сети (это 220 вольт), выходное напряжение со второй обмотки – 110 вольт. В принципе, это и есть схема работы прибора.

Принцип же действия основан на том, что электрический ток первой катушки создает магнитное поле, оно должно вращаться в определенную сторону. Оно же создает на вторичной катушке точно такое же магнитное поле. Именно второе поле образует на катушке ток. Как же уменьшается величина напряжения? Все дело в количестве витков на вторичной катушке. Чем их меньше, тем меньше напряжение выдается на выходе. Небольшой расчет поможет правильно собрать или подобрать сам трансформатор под необходимую величину напряжения на выходе.

Стандартное устройство трансформатора

Стандартное устройство трансформатора

Внимание! Изменение количества витков можно провести в ту или другую сторону. К примеру, повышающий прибор можно собрать, если увеличить число витков на вторичной обмотке, чтобы этот показатель был больше, чем на первичной.

Обратите внимание также на тот факт, что переменный ток, прошедший через трансформатор, будет только переменным. Можно получить и ток постоянного действия, только придется к трансформатору 220/110 В присоединить выпрямитель.

Какие трансформаторы 220/110 вольт предлагают производители сейчас, ведь понятно, что научно-технический прогресс движется вперед. Новые модели – это приборы, в которых отсутствуют катушки и сердечники. Вся их конструктивная электрическая схема основана на микросхемах, резисторах и конденсаторах, отсюда и достоинства электронных образцов.

Блок питания

  • Компактность и небольшая масса.
  • Высокий КПД.
  • При работе не шумит и не греется.
  • Внутри устройства установлены дополнительные приборы, с помощью которых можно регулировать выходное напряжение.
  • Система защиты от короткого замыкания.

То есть, по всем показателям это современный и очень безопасный аппарат.

Критерии выбора

Если разговор идет о трансформаторе 220/110 вольт, то на корпусе прибора должны стоять соответственно эти цифры. Конечно, этими позициями устройство не ограничено, ведь есть и устройства такого типа: 220/36 вольт, 220/24, 220/12. Поэтому подбираем под условия эксплуатации самого технического бытового прибора или типа освещения. Кстати, аппараты 220/36 вольт и на 24 В обычно используются для освещения, сигнализации, видеонаблюдения, 220/12 только для освещения.

Второй критерий выбора – это мощность. Во-первых, определяется суммарная мощность всех потребителей, которые трансформатор будет обеспечивать током. Во-вторых, к полученной величине придется добавить еще 20%. Только таким образом выбирается понижающий прибор по мощности.

Как правильно подключить

В принципе, процесс подключения трансформатора 220/110 В или любого другого не очень сложный. Если это заводской вариант, то производитель клеммы соединения обозначает, так что ошибиться здесь трудно.

Схема подключения

Схема подключения

  • Входные и выходные клеммы для нулевого контура обозначаются или нулем, или латинской буквой «N».
  • Для фазного контура входная клемма обозначается или латинской буквой «L», или числом 220 (величина входного напряжения). Выходная клемма обозначается той же латинской буквой или числом, соответствующим выходному напряжению (это может быть 220, 110, 36 и так далее).

И последняя рекомендация, которую можно использовать, как предупреждение, это правильная установка и эксплуатация трансформаторов. Место для монтажа должно быть сухим, герметичным, чтобы не просочилась пыль, поэтому под этот прибор обычно монтируют специальный ящик, который навешивается на стены или крепится к полу. И в дополнение – трансформатор должен быть заземлен в обязательном порядке.

Источник

Трансформаторы тока серии ТОМ на напряжения 220, 330 и 500 кВ

Общие сведения

Трансформаторы тока серии ТОМ предназначены для передачи сигнала измерительной информации измерительным приборам и устройствам защиты и управления в установках переменного тока напряжением 220, 330 и 500 кВ частотой сети 50 и 60 Гц в электрических системах с заземленной нейтралью.

Структура условного обозначения

ТОМ-Х-А,Б-I, II-У, ХЛ, Т(1):
Т — трансформатор тока;
О — опорный;
М — маслонаполненный;
Х — номинальное напряжение, кВ;
А,Б — категория электрооборудования по длине пути утечки
внешней изоляции;
I, II — номер конструктивного варианта исполнения;
У1, ХЛ1, Т1 — климатическое исполнение и категория размещения
по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-70 трансформаторов тока
на напряжение 220 и 500 кВ;
У1, Т1 — климатическое исполнение и категория размещения по
ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-70 трансформаторов тока на
напряжение 330 кВ.

Читайте также:  Несимметрия напряжения в постоянном токе

Условия эксплуатации

Высота над уровнем моря до 1000 м. Предельные рабочие значения температуры окружающего воздуха при эксплуатации: Для У — верхнее значение 45°С, нижнее — минус 50°С. ХЛ — верхнее значение 45°С, нижнее — минус 60°С, Т — верхнее значение 55°С, нижнее — минус 10°С. Верхнее рабочее значение атмосферного давления 106,7 кПа (800 мм рт. ст.),нижнее предельное рабочее значение 84,0 кПа (630 мм рт.ст.). Окружающая среда соответствует атмосфере II по ГОСТ 15150-69. Трансформаторы соответствуют ТУ 16-88 ИБДШ.671214.018 ТУ, требования безопасности по ГОСТ 12.2.007.3-75, а также по «Правилам технической эксплуатации электроустановок потребителей». ТУ 16-88 ИБДШ.671214.018 ТУ

Технические характеристики

Основные технические данные приведены в таблице.

Номинальное напряжение, кВ

Наибольшее рабочее напряжение, кВ

Номинальный первичный ток, А

Номинальный вторичный ток, А

Число вторичных обмоток

Номинальная вторичная нагрузка cos j 2 = 0,8, В·А:

вторичной обмотки для измерений 1И 1 -1И 2 -1И 3 :

в классе точности 0,2:

в классе точности 0,5:

в классе точности 10Р полной обмотки 1И 1 –1И 3 :

вторичных обмоток для защиты:

Номинальная предельная кратность вторичных обмоток для защиты и полной обмотки для измерений 1И 1 –1И 3 не менее

Стойкость к токам короткого замыкания:

кратность тока электродинамической стойкости для I 1ном :

кратность тока термической стойкости для I 1ном :

время протекания тока короткого замыкания, с

Номинальная частота тока, Гц

Категория внешней изоляции по длине пути утечки
по ГОСТ 9920–75

Климатическое исполнение и категория размещения
по ГОСТ 15150–69

Параметр Значение параметра для трансформаторов тока на номинальные напряжения, кВ
220 330 500
600 (300)
800 (400)
1500
2000 (1000)
3000 (1500)
1000
2000 (1000)
3000 (1500)
4000 (2000)
1000
2000 (1000)
3000 (1500)
4000 (2000)
У1, ХЛ1, Т1 У1, Т1 У1, ХЛ1, Т1

Типовая кривая намагничивания магнитопроводов из стали 3404 ГОСТ 21427.1-83

Кривые предельной кратности вторичных обмоток для защиты трансформатора с напряжением 330 кВ, номинальным первичным током 1000 А и номинальным вторичным током 5 А I — 2И 1 -2И 2 ;
II — 4И 1 -4И 2 , 5И 1 -5И 2 ;
III — 3И 1 -3ИИ2 При соблюдении потребителем условий эксплуатации, транспортирования и хранения, установленных техническими условиями. Гарантийный срок эксплуатации — 2 года со дня ввода в эксплуатацию. Для трансформаторов, предназначенных на экспорт, гарантийный срок эксплуатации — 2 года со дня ввода в эксплуатацию, но не более 3 лет с момента проследования их через Государственную границу Украины.

Трансформаторы выполнены опорными, маслонаполненными, одноступенчатыми с конструкцией кабельно-конденсаторной изоляции «рымовидного» типа. Трансформатор состоит из следущих основных частей: первичной и нескольких вторичных обмоток с сердечниками, фарфоровой покрышки, корпуса, основания, указателя уровня масла, воздухоосушителя, вентиля,экранной арматуры. Первичная обмотка трансформаторов на напряжение 220 кВ и первичные токи 600 и 800 А выполнена соответственно из четырех и трех витков медного провода. Первичные обмотки трансформаторов на напряжение 220, 330, 500 кВ на первичные токи 1000, 2000, 3000, 4000 А выполнены из медной трубы. Вторичные обмотки с сердечниками размещены в алюминиевом экране, состоящем из двух частей, которые после размещения в них вторичных обмоток соединяются друг с другом, образуя электрический контакт с внешней стороны и изолированы с внутренней. Слои изоляционной бумаги с высокими электроизоляционными свойствами равномерно наносятся на этот экран. Потенциал последней обкладки обмотки выводится на вывод Л 2 первичной обмотки, «0» — на панель выводов вторичных обмоток, а «0 1 » — на панель устройства контроля состояния изоляции. Комплект вторичных обмоток с изоляцией раскреплен своей тороидальной частью в корпусе трансформатора. Цилиндрическая часть комплекта вторичных обмоток с изоляцией раскреплена в основании. Трансформатор имеет герметизирующее устройство, обеспечивающее возможность компенсации температурного расширения находящегося в трансформаторе масла при условии полного его отделения от внешней среды. Герметизирующее устройство представляет собой эластичную диафрагму из резины. Диафрагма, установленная в корпусе верхней частью, закреплена под крышкой трансформатора. Над диафрагмой находится указатель уровня масла (смотровой). Рычаг указателя показывает уровень масла в трансформаторе в зависимости от температуры окружающей среды. Полость над поверхностью диафрагмы соединяется с атмосферой через воздухоосушитель, расположенный на крышке трансформатора. Трансформатор заполнен трансформаторным маслом марки ГК ТУ 38-101.1025-85 или Т-1500 ГОСТ 982-80, имеющим следующие основные характеристики после заливки: пробивное напряжение — не менее 65 кВ;
тангенс угла диэлектрических потерь при 90°С — не более 0,5%. В основании трансформатора размещены две панели. На одной из них размещены выводы вторичных обмоток, на другой — вывод измерительной обкладки «0 1 » для контроля состояния изоляции. На основании трансформатора имеются: приспособление для слива и отбора проб масла, узел заземления, отверстия для подъема трансформатора при монтаже, табличка с техническими данными и гнезда для крепления двух кабельных муфт, предназначенных для подвода кабеля, соединяющего приборы с выводами вторичных обмоток трансформатора. Крепление покрышки к основанию и корпусу — механическое. Уплотнение мест соединения фарфора с металлическими частями трансформатора осуществляется с помощью резиновых прокладок. Места соединения фарфоровой покрышки с основанием и корпусом закрыты металлическими экранами. Отдельные типоисполнения трансформаторов на напряжение 330 и 500 кВ обеспечивают возможность установки на крышке трансформатора неподвижного контакта подвесного разъединителя и на корпусе — неподвижного контакта заземлителя. Полностью собранный трансформатор имеет защитную арматуру в виде кольцевых электростатических экранов, установленных в нижней части корпуса трансформатора. Трансформаторы на напряжение 330 и 500 кВ конструктивного исполнения II, предназначенные для работы в комплексе с подвесным разъединителем и заземлителем, имеют еще один электростатический экран, установленный в верхней части корпуса трансформатора. Габаритные, установочные, присоединительные размеры и масса трансформаторов приведены на рис. 3. Электрические схемы трансформаторов приведены на рис. 4.

Габаритные, установочные, присоединительные размеры трансформаторов 1 — покрышка;
2 — экран;
3 — корпус;
4 — зажим контактный;
5 — вентиль;
6 — воздухоосушитель;
7 — экран;
8 — указатель наличия масла;
9 — крышка;
10 — экраны;
11 — основание:

Таблица к рис. 3

Номинальное напряжение, кВ Конструкторский вариант исполнения Рисунок Размеры, мм Масса масла, кг Общая масса, кг
А А 1 В В 1 В 2 Н L L 1
220 1 400 430 460 470 360 3560 1250 1540 200 659
330 1 470 500 530 540 430 4580 1310 1644 360 1240
II
300 1 580 600 630 640 560 5930 1680 1630 700 2500
II

Электрические схемы трансформаторов 1И 1 , 2И 1 , 3И 1 , 4И 1 , 5И 1 — начало намотки вторичной обмотки;
1И 2 , 2И 2 , 3И 2 , 4И 2 , 5И 2 — конец намотки вторичной обмотки;
1И 3 — ответвление вторичной обмотки;
Л 1 , Л 2 — начало и конец первичной обмотки — В комплект поставки входят: трансформатор тока, две демонтированные муфты кабельные, два экрана (для трансформаторов на напряжение 220 кВ — один), паспорт.

Источник

Трансформатор изолирующий 220 на 220 вольт

Разделительным трансформатором называется трансформатор, который предназначен для электрического (специалисты говорят — гальванического) разделения питающей электрической сети и потребителя электроэнергии. Потребители — это мы с вами, а зачем нас разделять? Для безопасности!

Назначение изолирующего разделительного трансформатора 220/220 В является повышение электробезопасности за счет того, что его вторичные цепи не имеют электрической связи с землей, а значит — и с заземленной нейтралью трансформаторной подстанции – источником напряжения.

В этом случае возникновение электрического пробоя на корпус не вызывает перегрузок по току, а сам прибор остается в рабочем состоянии. При случайном прикосновении человека к части устройства, аварийно находящегося под напряжением, ток утечки не превысит жизненно опасного порога и трагедии не случится.

Безопасные разделительные трансформаторы бывают разные. Допустим, все медицинские учреждения оснащены устройством, которое отвечает за электроснабжение для операционных, реанимационных и прочих отделений. Этот прибор называется индивидуальным медицинским разделительным трансформатором для it-системы, и работает в пределах напряжений 220 /220 В.

Ключевой особенностью этих приборов является полное отсутствие связи гальванической развязки с нейтралью и фазой, благодаря чему предотвращается поражение электрическим током пациентов и работников мед. учреждений. При желании можно присоединить специальный командный блок, который будет на расстоянии управлять процессом при помощи алгоритмов и программ.

Для бытовых нужд чаще всего применяется повышающий разделительный трансформатор. Он может быть силовым, бытовым или промышленным; в зависимости от области применения максимально допустимое напряжение будет варьироваться в пределах 380 /220 В. Его производят однофазным и трехфазным.

Размер разделительного трансформатора можно уменьшить, если увеличить частоту переменного тока. В быту применяется для подключения газовых котлов или прочего отопительного оборудования.

Часто применяются разделительные трансформаторы встроенные и специального назначения. Тип подключения определяется степенью безопасности модели и требованиям во время работы. Такие устройства работают с номинальным первичным напряжением, не превышающим 1000 В переменного тока и 1000 В пульсирующего постоянного тока, номинальной частотой не выше 50 Гц.

Подключение трансформатора 220 на 220 Вольт

разделительный трансформатор 220 на 220 В схема подключения через ОЗУ

Подключить аппарат своими руками получится даже у начинающего электрика. Монтаж трансформатора 220/220 Вольт предполагает подключать электрические приборы без соединения с заземляющим контуром. Этого не потребуется благодаря возникновению во вторичном заземляющем контуре собственной электрической цепи. Она должна быть изолирована от сети.

Разность потенциалов будет образовываться только между клеммами прибора. Электричество будет протекать по контуру только при подключении к ним. Приведенная схема позволяет при пробое изоляции на корпусе подключенного оборудования избежать травмирования человека.

Чтобы избежать появления потенциала на корпусе различных бытовых приборов, требуется дополнительно включать в схему УЗО . Этот элемент системы позволяет предотвратить поражение электричеством, если человек одновременно коснется металлического (или заземленного) предмета, корпуса с повышенным потенциалом.

Когда правила подключения не выполняются, в аварийной ситуации через тело человека может пройти ток. Даже его величины в 0,1 А, соответствующая лампочке обыкновенного фонарика, способно приводит к остановке сердца. По этой причине требуется обязательно устанавливать УЗО (устройство защитного отключения).

Правила безопасности

Применение разделительного трансформатора позволяет предотвратить несчастные случаи. При невыполнении правил безопасности, вероятность аварии есть. Чтобы избежать поражения электрическим током при возникновении непредвиденной ситуации, необходимо придерживаться определенных правил:

  1. Запрещается дотрагиваться к двум клеммам аппарата на выходе одновременно.
  2. Первичная обмотка должна иметь защиту (УЗО). Она работает в составе однофазной цепи.
  3. Нельзя заземлять корпус инструмента, машин и прочих агрегатов, если они подключаются к разделительному агрегату.
  4. К защитному устройству допускается подключить только один прибор. Если требуется включить в сеть несколько потребителей, придется использовать дополнительное оборудование для контроля изоляции. Техника будет сигнализировать при возникновении нарушений в изоляционных слоях.

Что значит трансформаторная гальваническая развязка

В электронике и электротехнике используется большое количество схем, в которых требуется изолировать или отделить высокое силовое напряжение от низкого напряжения управляющих цепей. За счет этого создается своеобразная защита низковольтных устройств от влияния высокого напряжения. То есть, в таких цепях уже нет течения обычного электрического тока. В таких случаях, при отсутствии тока, между устройствами возникает большое омическое сопротивление, вызывающее разрыв цепи.

Данную проблему успешно решает гальваническая развязка, с помощью которой убирается гальваническая связь между устройствами. Таким образом, энергия или сигналы будут передаваться от одной цепи к другой при отсутствии между ними какого-либо электрического контакта. Применение гальванических развязок дает возможность бесконтактного управления, обеспечивает надежную защиту людей и оборудования от поражения электротоком.

Трансформаторная (индуктивная) развязка

Для того чтобы построить индуктивную развязку, следует использовать магнитоиндукционные устройства – трансформаторы. Его конструкция может быть с сердечником или без сердечника. Оборудование цепей гальваноразвязкой индуктивного типа осуществляется с помощью трансформаторов, у которых коэффициент трансформации составляет единицу.

К источнику сигнала подключается первичная катушка, а вторичная соединяется с приемником. На этом принципе гальванические развязки трансформаторного типа служат основой для создания магнитомодуляционных устройств.

Выходное напряжение, возникающее во вторичной обмотке, напрямую связано с напряжением на входе трансформаторного устройства. В связи с этим, индуктивная развязка имеет серьезные недостатки, почему и ограничивается ее применение:

  • Невозможно изготовить компактное устройство из-за существенных габаритных размеров трансформатора.
  • Частота пропускания ограничивается частотной модуляцией самой развязки.
  • Помехи, возникающие во входном сигнале, снижают качество сигнала на выходе.
  • Подобная трансформаторная гальваническая развязка может нормально работать только при наличии переменного напряжения.

Существуют также др:

  • оптоэлектронная развязка;
  • диодная оптопара;
  • развязка транзисторная оптопара,

Читать также:

Видео: Уходим от потенциала фазы. Польза разделительного трансформатора 220/220 вольт.

Источник



Правильный выбор трансформатора тока по ГОСТу

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:

Формула проверки первичного тока ТТ на термическую устойчивость

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:

Формула проверки первичного тока ТТ на динамическую устойчивость

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.

выбор первичного тока трансформатора тока по термической и электродинамической устойчивости

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).

формулы определения сопротивления по низкой стороне ТТ при различных схемах подключения

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

предварительная таблица выбора ТТ по мощности

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

Источник