1. особливості конструкції
2. Схеми підключення вимірювальних трансформаторів струму
3. Класифікація трансформаторів струму
4. зауваження

Трансформатор струму - трансформатор , Первинна обмотка якого підключена до джерела струму .

Вимірювальний трансформатор струму - трансформатор , Призначений для перетворення струму до значення, зручного для вимірювання. Первинна обмотка трансформатора струму включається послідовно в ланцюг з вимірюваним змінним струмом, а у вторинну включаються вимірювальні прилади. Струм, що протікає по вторинній обмотці трансформатора струму, пропорційний струму, що протікає в його первинній обмотці.

Трансформатори струму широко використовуються для вимірювання електричного струму і в пристроях релейного захисту електроенергетичних систем, в зв'язку з чим на них накладаються високі вимоги по точності. Трансформатори струму забезпечують безпеку вимірювань, ізолюючи вимірювальні ланцюги від первинного кола з високою напругою, часто складовим сотні кіловольт.

До трансформаторів струму пред'являються високі вимоги по точності. Як правило, трансформатор струму виконують з двома і більше групами вторинних обмоток: одна використовується для підключення пристроїв захисту, інша, більш точна - для підключення засобів обліку і вимірювання (наприклад, електричних лічильників ).

особливості конструкції

Вторинні обмотки трансформатора струму (не менше однієї на кожен муздрамтеатр) обов'язково навантажуються. Опір навантаження строго регламентовано вимогами до точності коефіцієнта трансформації. Незначне відхилення опору вторинної ланцюга від номіналу (зазначеного на табличці) по модулю повного Z або cos ф (зазвичай cos = 0.8 індуктив.) Призводить до зміни похибки перетворення і можливо погіршення вимірювальних якостей трансформатора. Значне збільшення опору навантаження створює високу напруга у вторинній обмотці, достатню для пробою ізоляції трансформатора, що призводить до виходу трансформатора з ладу, а також створює загрозу життю обслуговуючого персоналу. Крім того, через зростаючих втрат в осерді муздрамтеатр трансформатора починає перегріватися, що так само може привести до пошкодження (або, як мінімум, до зносу) ізоляції та подальшого її пробою. Повністю разомкнутая вторинна обмотка ТТ не створює компенсуючий магнітний потік в сердечнику, що призводить до перегріву муздрамтеатру і його вигоряння. При цьому магнітний потік, створений первинної обмоткою має дуже високе значення і втрати в магнітопроводі сильно нагрівають його.

Коефіцієнт трансформації вимірювальних трансформаторів струму є їх основною характеристикою. Номінальний (ідеальний) коефіцієнт вказується на табличці трансформатора у вигляді відносини номінального струму первинної (первинних) обмоток до номінального струму вторинної (вторинних) обмоток, наприклад, 100/5 А чи 10-15-50-100 / 5 А (для первинних обмоток з декількома секціями витків). При цьому реальний коефіцієнт трансформації дещо відрізняється від номінального. Ця відмінність характеризується величиною похибки перетворення, що складається з двох складових - синфазной і квадратурної. Перша характеризує відхилення за величиною, друга відхилення по фазі вторинного струму реального від номінального. Ці величини регламентовані ГОСТами і служать основою для присвоєння трансформаторів струму класів точності при проектуванні і виготовленні. Оскільки в магнітних системах мають місце втрати пов'язані з намагнічуванням і нагріванням муздрамтеатру, вторинний струм виявляється менше номінального (тобто похибка негативна) у всіх трансформаторів струму. У зв'язку з цим для поліпшення характеристик і внесення позитивного зсуву в похибка перетворення застосовують віткових корекцію. А це означає, що коефіцієнт трансформації у таких відкоригованих трансформаторів не відповідає звичній формулі співвідношень витків первинної і вторинної обмоток.

Схеми підключення вимірювальних трансформаторів струму

В трифазних мережах з напругою 6-10 кВ встановлюються трансформатори як у всіх трьох фазах, так і тільки в двох (A і C). У мережах з напругою 35 кВ і вище трансформатори струму в обов'язковому порядку встановлюються у всіх трьох фазах.

У випадку, коли в три фази вторинні обмотки трансформаторів струму з'єднуються в «зірку» (рис.1), в разі двох фаз - «неповну зірку» (рис.2). Для диференціальних захистів трансформаторів з електромеханічними реле трансформатори підключають за схемою «трикутника»

Класифікація трансформаторів струму

Трансформатори струму класифікуються за різними ознаками:

1. За призначенням трансформатори струму можна розділити на вимірювальні, захисні, проміжні (для включення вимірювальних приладів в струмові кола релейного захисту, для вирівнювання струмів в схемах диференціальних захистів і т. Д.) І лабораторні (високої точності, а також з багатьма коефіцієнтами трансформації ).

2. За родом установки розрізняють трансформатори струму: а) для зовнішньої установки (у відкритих розподільних пристроях); б) для закритої установки; в) вбудовані в електричні апарати і машини: вимикачі, трансформатори, генератори і т. д .; г) накладні - надіваються зверху на прохідній ізолятор (наприклад, на високовольтний ввід силового трансформатора); д) переносні (для контрольних вимірів і лабораторних випробувань).

3. По конструкції первинної обмотки трансформатори струму діляться на:

а) багатовиткові (котушкові, з петлевою обмоткою і з восьмерочной обмоткою); б) одновиткового (стрижневі); в) шинні.

4. За способом установки трансформатори струму для закритої і зовнішньої установки поділяються на:

а) прохідні; б) опорні.

5. За виконання ізоляції трансформатори струму можна розбити на групи: а) із сухою ізоляцією (фарфор, бакеліт, лита епоксидна ізоляція і т. Д.); б) з паперово-масляною ізоляцією і з конденсаторної паперово-масляною ізоляцією; в) газонаповнені ( елегаз ); в) з заливкою компаундом.

6. За кількістю ступенів трансформації є трансформатори струму:

а) одноступінчасті; б) двоступеневі (каскадні).

7. За робочою напругою розрізняють трансформатори:

а) на номінальну напругу понад 1000 В; б) на номінальну напругу до 1000 В.

зауваження

• Результуючий магнітний потік в магнітопроводі трансформатора струму дорівнює різниці магнітних потоків, що створюються первинної і вторинної обмотками. У нормальних умовах роботи трансформатора він невеликий. Однак при розмиканні ланцюга вторинної обмотки в осерді буде існувати тільки магнітний потік первинної обмотки, який значно перевищує різницевий магнітний потік. Втрати в осерді різко зростуть, трансформатор перегріється і вийде з ладу ( "пожежа заліза"). Крім того, на кінцях обірваної вторинному ланцюзі з'явиться велика ЕРС, небезпечна для роботи оператора. Тому трансформатор струму не можна включати в лінію без приєднаного до нього вимірювального приладу. У разі необхідності відключення вимірювального приладу від вторинної обмотки трансформатора струму, її обов'язково потрібно закоротити.

Див. також

література

• ПУЕ
• Шабад М. А. Трансформатори струму в схемах релейного захисту. Навчальне видання. - тисяча дев'ятсот дев'яносто вісім.
• Родштейн Л. А. Електричні апарати: Підручник для технікумів. - 3-е изд. - Л.: Енергоіздат. Ленингр. отд-ня, 1981.
• Афанасьєв В. В. та ін. Трансформатори струму. - Л.: Вища школа, 1989.

посилання