Formål, enhed og funktionsprincip for strømtransformatorer

I strømkredsløbene på 380 volt med høje strømme anvendes ifølge PUE en speciel designkonverter kaldet en strømtransformator. Med sin hjælp er det muligt at reducere værdien af ​​den aktuelle indikator med det antal gange, der er specificeret af de tekniske egenskaber. For at forstå driftsprincippet for sådanne konvertere skal du gøre dig bekendt med deres design.

Designfunktioner

Elektriske strømtransformatorer indeholder følgende strukturelle elementer:

• lukket kerne (magnetisk kredsløb);
• primær kraftvikling;
• sekundær (nedadgående) spole.

Den primære vikling er forbundet i serie med det overvågede kredsløb, så hele fasestrømmen strømmer gennem det. Den sekundære spole læsses på en enhed, der er tilsluttet netværket - et beskyttelsesrelæ eller en måleenhed. På grund af forskellen i antal omdrejninger i hver af spolerne reduceres den aktuelle komponent i sekundærviklingen til en værdi bestemt af transformationsforholdet.

Da belastningskredsløbens modstand er ubetydelig, antages det, at disse enheder fungerer i en tilstand meget tæt på kortslutning.

De har normalt flere grupper af sekundære viklinger, som hver bruges til sine egne formål. De kan forbindes til:

• beskyttelsesanordninger (f.eks. spændingsrelæer);
• regnskabs- og diagnostisk udstyr;
• kontroludstyr.

Modstanden af ​​outputviklingerne er strengt normaliseret, da selv en lille afvigelse fra den værdi, der er specificeret i TU, fører til en stigning i målefejlen eller en forringelse af reaktionskarakteristika.

Den væsentlige forskel mellem en TT og dens relaterede spændingstransformatorer ligger i funktionerne udført af disse enheder og driftsprincippet. Strømtransformatorer beskytter primært den tilsluttede belastning og den specificerede nøjagtighed af målingerne. Den anden type er kendetegnet ved en ren konverteringstilstand, der kun er relateret til drift i effektkredsløb.

Klassificering af strømtransformatorer

For at forstå, hvad TT er beregnet til, vil fortrolighed med den almindeligt accepterede klassificering af disse enheder hjælpe. Kendte eksempler på konverteringsenheder adskiller sig i følgende hovedfunktioner:

• Formål - den funktion, der udføres af hver specifik enhed.
• Installationsmetode på stedet.
• Designfunktioner inklusive det samlede antal drejninger i den primære vikling.
• Driftsspænding og type lederisolering.
• Antallet af transformationstrin.

I henhold til formålet er de kendte TT-prøver opdelt i laboratorie-, beskyttelses-, måle- og såkaldte "mellemliggende" enheder.

Sidstnævnte kategori er enten beregnet til tilslutning af måleinstrumenter eller til udligning af nuværende værdier i forskellige beskyttelsessystemer.

Ifølge installationsmetoden skelnes der mellem følgende typer:

• kun til udendørs installation (i koblingsskabe);
• til interne installationsordninger (i indendørs koblingsudstyr);
• omformere indbygget i elektriske enheder og omskifterenheder, som inkluderer generatorer og strømtransformatorer;
• overliggende enheder monteret oven på strukturen (på bøsninger).

Bærbare prøver anvendes til laboratorieforskning samt til inspektion og måling.

Ifølge designet af den primære vikling er nuværende enheder opdelt i multi-turn, single-turn og bus modeller. I overensstemmelse med driftsspændingen for de kredsløb, hvor disse enheder er installeret, er de opdelt i transformere installeret i netværk op til og mere end 1000 volt.

I henhold til typen af ​​isoleringsmaterialer, der anvendes i dem, er disse produkter opdelt i følgende typer:

• med "tør" isolering baseret på porcelæn eller epoxyharpiks;
• med papirolie eller kondensatorbeskyttelse;
• med sammensat fyldning.

I henhold til antallet af tilgængelige transformationstrin er alle kendte enheder, der er installeret i strømforsyningskredsløbet, et-trins og to-trins (deres andet navn er "kaskade").

Forbindelsesdiagrammer

Forskellige kredsløb til tilslutning af strømtransformatorer adskiller sig primært i rækkefølgen af ​​kommuteringen af ​​de primære og sekundære viklinger. Den første af dem er kendetegnet ved den enkleste sekventielle forbindelse (den såkaldte "tie-in") til brud på den overvågede fasebus. En anden ting er sekundære kredsløb, der består af flere viklinger, som kan frakobles i henhold til følgende ordninger:

• ”Fuld stjerne, bruges når det er nødvendigt at overvåge de aktuelle parametre i hver af faserne.
• "Ufuldstændig stjerne", bruges når der ikke er behov for at kontrollere alle lineære målekredsløb.
• Et kredsløb til fastgørelse af strømme af "nul sekvens", som inkluderer et kontrolrelæ.

På udgående fødere på 6-10 kV installeres ofte ikke tre, men kun to målingstransformatorer (uden en fase) for at spare penge.

I dette tilfælde tændes sekundære viklinger i et ufuldstændigt stjerneskema. Et fælles kredsløb kaldet "nul sekvens strømtest" dannes ved at forbinde sekundære viklinger til en fuld stjerne. I dette tilfælde er det anvendte kontrolrelæ inkluderet i bruddet på den fælles ledning ("nul"). Med denne type afbrydelse består strømmen, der passerer gennem viklingen, af alle tre fasevektorer. Hvis belastningerne er afbalancerede, i tilfælde af enfaset eller tofaset kortslutning, frigøres komponenten, der skyldes ubalancen, i relæet.

Hovedparametre og egenskaber ved strømtransformatorer

De tekniske parametre for enhver strømtransformator er beskrevet af følgende hovedindikatorer:

• enhedsklasse;
• Nominel spænding;
• strømme i de primære og sekundære spoler
• AC-transformationsforhold (som et forhold);
• tilladt målefejl ved tilslutning af en elmåler
• permeabilitet og tværsnit af det magnetiske kredsløb (kerne);
• størrelsen af ​​den magnetiske sti.

Spændingsvurderingen i kilovolt er normalt angivet i det pas, der er knyttet til hver specifik enhed. Driftsværdien varierer fra 0,66 til 1150 kV. For mere komplet information om dette og andre indikatorer, skal du læse referencelitteraturen om tilslutning af transformere til elektriske målere.

Værdien af ​​nominel strøm i primærspolen findes også i den medfølgende tekniske dokumentation. Afhængigt af den specifikke model for transduceren kan denne parameter variere fra 1,0 til 40 tusind ampere. Værdierne for det aktuelle indeks i den sekundære spole er normalt 1,0 eller 5,0 ampere (afhængigt af parametrene for det primære kredsløb).

Under bestillingen producerer producenten nogle gange enheder med sekundære strømme på 2,0 eller 2,5 ampere.

Transformationsforholdet (multiplicitet) er en indikator for andelen eller forholdet mellem strømmen af ​​de primære og sekundære spoler. Den begrænsende flerhed forstås som forholdet mellem den maksimale primære strøm og dens nominelle værdi, forudsat at den samlede fejl ved en fast sekundær belastning ikke overstiger 10%. Det nominelle begrænsningsforhold betyder den samme indikator ved optimal belastning.Denne parameter karakteriserer muligheden for normal funktion af beskyttelsesanordninger i nødtilstande.

Nuværende fejl

Ifølge GOST 7746-89 er der tre typer fejl for CT'er - strøm, vinkel og total. De er kvantitative indikatorer for afvigelsen af ​​de sekundære strømværdier ganget med den nominelle faktor fra den primære indikator.

Standarden foreskriver kun at beregne sådanne fejl i systemets driftstilstand (med konstante parametre) og kun hvis formen på den primære strøm ikke adskiller sig fra den sinusformede.

Den aktuelle fejl nævnt i beskrivelsen af ​​mangfoldigheden karakteriserer den relative forskel i strømmenes effektive værdier udtrykt som en procentdel. Dens vinkelækvivalent er defineret som fejlen mellem vektorerne i to effektive strømkomponenter: det grundlæggende for det primære kredsløb og det første harmoniske for det sekundære. Baseret på disse to værdier beregnes den samlede fejl ved at summere dem i henhold til formlen i instruktionerne.

Hovedformålet med måling af strømtransformatorer er at forbinde energimålere, der bruges til at betjene trefasede kraftledninger.