Στα κυκλώματα ισχύος 380 Volt με υψηλά ρεύματα, σύμφωνα με το PUE, χρησιμοποιείται ένας μετατροπέας ειδικής σχεδίασης, που ονομάζεται μετασχηματιστής ρεύματος. Με τη βοήθειά του, είναι δυνατή η μείωση της τιμής του τρέχοντος δείκτη κατά τον αριθμό των φορών που καθορίζονται από τα τεχνικά χαρακτηριστικά. Για να κατανοήσετε την αρχή λειτουργίας τέτοιων μετατροπέων, θα πρέπει να εξοικειωθείτε με το σχεδιασμό τους.
Χαρακτηριστικά σχεδίου
Οι μετασχηματιστές ηλεκτρικού ρεύματος περιέχουν τα ακόλουθα δομικά στοιχεία:
- κλειστός πυρήνας (μαγνητικό κύκλωμα)
- πρωτεύουσα περιέλιξη ισχύος
- δευτερεύον πηνίο.
Η κύρια περιέλιξη συνδέεται σε σειρά με το παρακολουθούμενο κύκλωμα, έτσι ώστε ολόκληρο το ρεύμα φάσης να ρέει μέσα από αυτό. Το δευτερεύον πηνίο φορτώνεται σε μια συσκευή συνδεδεμένη στο δίκτυο - ένα προστατευτικό ρελέ ή μια συσκευή μέτρησης. Λόγω της διαφοράς στον αριθμό στροφών σε κάθε ένα από τα πηνία, το τρέχον συστατικό στη δευτερεύουσα περιέλιξη μειώνεται σε μια τιμή που καθορίζεται από την αναλογία μετασχηματισμού.
Δεδομένου ότι η αντίσταση των κυκλωμάτων φορτίου είναι αμελητέα, πιστεύεται ότι αυτές οι συσκευές λειτουργούν σε κατάσταση πολύ κοντά στο βραχυκύκλωμα.
Συνήθως έχουν πολλές ομάδες δευτερευουσών περιελίξεων, καθεμία από τις οποίες χρησιμοποιείται για δικούς της σκοπούς. Μπορούν να συνδεθούν με:
- προστατευτικές συσκευές (για παράδειγμα ρελέ τάσης).
- λογιστικός και διαγνωστικός εξοπλισμός ·
- εξοπλισμός ελέγχου.
Η αντίσταση των περιελίξεων εξόδου κανονικοποιείται αυστηρά, καθώς ακόμη και μια μικρή απόκλιση από την τιμή που καθορίζεται στο TU οδηγεί σε αύξηση του σφάλματος μέτρησης ή επιδείνωση των χαρακτηριστικών απόκρισης.
Η ουσιαστική διαφορά μεταξύ ενός TT και των σχετικών μετασχηματιστών τάσης έγκειται στις λειτουργίες που εκτελούνται από αυτές τις συσκευές και στην αρχή της λειτουργίας. Οι τρέχοντες μετασχηματιστές παρέχουν κυρίως προστασία για το συνδεδεμένο φορτίο και την καθορισμένη ακρίβεια των μετρήσεων. Ο δεύτερος τύπος χαρακτηρίζεται από έναν καθαρά τρόπο λειτουργίας μετατροπής, ο οποίος σχετίζεται μόνο με τη λειτουργία σε κυκλώματα ισχύος.
Ταξινόμηση των μετασχηματιστών ρεύματος
- Σκοπός - η λειτουργία που εκτελείται από κάθε συγκεκριμένη συσκευή.
- Μέθοδος εγκατάστασης επί τόπου.
- Χαρακτηριστικά σχεδιασμού συμπεριλαμβανομένου του συνολικού αριθμού στροφών στην πρωτεύουσα περιέλιξη.
- Τάση λειτουργίας και τύπος μόνωσης αγωγού.
- Ο αριθμός των βημάτων μετασχηματισμού.
Ανάλογα με το σκοπό, τα γνωστά δείγματα ΤΤ χωρίζονται σε εργαστηριακές, προστατευτικές, μετρητικές και λεγόμενες "ενδιάμεσες" συσκευές.
Η τελευταία κατηγορία προορίζεται είτε για σύνδεση οργάνων μέτρησης είτε για εξισορρόπηση τιμών ρεύματος σε συστήματα διαφορικής προστασίας.
Σύμφωνα με τη μέθοδο εγκατάστασης, διακρίνονται οι ακόλουθοι τύποι:
- μόνο για εξωτερική εγκατάσταση (σε ντουλάπια διακοπής)
- για συστήματα εσωτερικής εγκατάστασης (σε εσωτερικούς διακόπτες) ·
- μετατροπείς ενσωματωμένοι σε ηλεκτρικές μονάδες και συσκευές μεταγωγής, οι οποίες περιλαμβάνουν γεννήτριες και μετασχηματιστές ισχύος.
- επικεφαλής συσκευές τοποθετημένες στο πάνω μέρος της δομής (σε δακτυλίους).
Τα φορητά δείγματα χρησιμοποιούνται για εργαστηριακή έρευνα καθώς και για επιθεώρηση και μέτρηση.
Σύμφωνα με το σχεδιασμό της πρωτεύουσας περιέλιξης, οι τρέχουσες συσκευές χωρίζονται σε μοντέλα πολλαπλών στροφών, μονής στροφής και διαύλου. Σύμφωνα με την τάση λειτουργίας των κυκλωμάτων στα οποία είναι εγκατεστημένες αυτές οι συσκευές, χωρίζονται σε μετασχηματιστές εγκατεστημένους σε δίκτυα έως και πάνω από 1000 Volt.
Ανάλογα με τον τύπο των μονωτικών υλικών που χρησιμοποιούνται σε αυτά, αυτά τα προϊόντα χωρίζονται στους ακόλουθους τύπους:
- με "ξηρή" μόνωση με βάση πορσελάνη ή εποξική ρητίνη.
- με προστασία χαρτιού-λαδιού ή συμπυκνωτή.
- με σύνθετη πλήρωση.
Σύμφωνα με τον αριθμό των διαθέσιμων σταδίων μετασχηματισμού, όλες οι γνωστές συσκευές που είναι εγκατεστημένες στο κύκλωμα τροφοδοσίας είναι μονοβάθμια και δύο στάδια (το άλλο τους όνομα είναι "cascade").
Διαγράμματα σύνδεσης
Διάφορα κυκλώματα για τη σύνδεση μετασχηματιστών ρεύματος διαφέρουν κυρίως στη σειρά μετατροπής των πρωτογενών και δευτερευόντων περιελίξεων. Το πρώτο από αυτά χαρακτηρίζεται από την απλούστερη διαδοχική σύνδεση (η λεγόμενη "σύνδεση") με τη ρήξη του διαύλου φάσης που παρακολουθείται. Ένα άλλο πράγμα είναι τα δευτερεύοντα κυκλώματα, που αποτελούνται από πολλές περιελίξεις, τα οποία μπορούν να αποσυνδεθούν σύμφωνα με τα ακόλουθα σχήματα:
- «Πλήρες αστέρι, που χρησιμοποιείται όταν είναι απαραίτητο να παρακολουθούν τις τρέχουσες παραμέτρους σε κάθε φάση.
- "Ατελές αστέρι", που χρησιμοποιείται όταν δεν υπάρχει ανάγκη ελέγχου όλων των γραμμικών κυκλωμάτων μέτρησης.
- Ένα κύκλωμα για τον καθορισμό ρευμάτων "μηδενικής ακολουθίας", το οποίο περιλαμβάνει ένα ρελέ ελέγχου.
Σε εξερχόμενους τροφοδότες 6-10 kV, για να εξοικονομήσετε χρήματα, δεν είναι συχνά εγκατεστημένοι τρεις, αλλά μόνο δύο μετασχηματιστές μέτρησης (χωρίς μία φάση).
Σε αυτήν την περίπτωση, οι δευτερεύουσες περιελίξεις ενεργοποιούνται σε ένα ημιτελές σχήμα αστεριού. Ένα κοινό κύκλωμα που ονομάζεται "δοκιμή ρεύματος μηδενικής ακολουθίας" σχηματίζεται συνδέοντας τις δευτερεύουσες περιελίξεις με ένα πλήρες αστέρι. Σε αυτήν την περίπτωση, το ρελέ ελέγχου που χρησιμοποιείται σε αυτό περιλαμβάνεται στη διακοπή του κοινού σύρματος ("μηδέν"). Με αυτόν τον τύπο αποσύνδεσης, το ρεύμα που περνά μέσα από την περιέλιξη αποτελείται από και τους τρεις φάσεις διανύσματα. Εάν τα φορτία είναι ισορροπημένα, σε περίπτωση μονοφασικών ή διφασικών βραχυκυκλωμάτων, το εξάρτημα που προκύπτει από την ανισορροπία απελευθερώνεται στο ρελέ.
Κύριες παράμετροι και χαρακτηριστικά των μετασχηματιστών ρεύματος
Οι τεχνικές παράμετροι οποιουδήποτε τρέχοντος μετασχηματιστή περιγράφονται από τους ακόλουθους κύριους δείκτες:
- κλάση συσκευής
- Μετρημένη ηλεκτρική τάση;
- ρεύματα στα πρωτογενή και δευτερεύοντα πηνία ·
- Αναλογία μετασχηματισμού AC (ως αναλογία).
- επιτρεπόμενο σφάλμα μέτρησης κατά τη σύνδεση ενός μετρητή ηλεκτρικής ενέργειας ·
- διαπερατότητα και διατομή του μαγνητικού κυκλώματος (πυρήνας) ·
- το μέγεθος της μαγνητικής διαδρομής.
Η βαθμολογία τάσης σε κιλοβάτ δίνεται συνήθως στο διαβατήριο που είναι προσαρτημένο σε κάθε συγκεκριμένη συσκευή. Η τιμή λειτουργίας του κυμαίνεται από 0,66 έως 1150 kV. Για πιο ολοκληρωμένες πληροφορίες σχετικά με αυτό και άλλους δείκτες, θα πρέπει να διαβάσετε τη βιβλιογραφία αναφοράς σχετικά με τη σύνδεση μετασχηματιστών σε ηλεκτρικούς μετρητές.
Μερικές φορές, σύμφωνα με την παραγγελία, ο κατασκευαστής κατασκευάζει συσκευές με δευτερεύοντα ρεύματα 2,0 ή 2,5 Αμπέρ.
Ο λόγος μετασχηματισμού (πολλαπλότητα) είναι ένας δείκτης της αναλογίας ή της αναλογίας των ρευμάτων των πρωτογενών και δευτερευόντων πηνίων. Η περιοριστική πολλαπλότητα νοείται ως η αναλογία του μέγιστου πρωτογενούς ρεύματος προς την ονομαστική του τιμή, υπό την προϋπόθεση ότι το συνολικό σφάλμα σε ένα σταθερό δευτερεύον φορτίο δεν υπερβαίνει το 10%. Ο ονομαστικός περιοριστικός λόγος σημαίνει τον ίδιο δείκτη στο βέλτιστο φορτίο.Αυτή η παράμετρος χαρακτηρίζει την πιθανότητα κανονικής λειτουργίας προστατευτικών συσκευών σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης.
Τρέχον σφάλμα
Σύμφωνα με το GOST 7746-89, υπάρχουν τρεις τύποι σφαλμάτων για CT - τρέχον, γωνιακό και συνολικό. Είναι ποσοτικοί δείκτες της απόκλισης των δευτερευουσών τιμών ρεύματος, πολλαπλασιασμένοι με τον ονομαστικό παράγοντα, από τον κύριο δείκτη.
Το πρότυπο προβλέπει τον υπολογισμό τέτοιων σφαλμάτων μόνο στον τρόπο λειτουργίας σταθερής κατάστασης (με σταθερές παραμέτρους) του συστήματος και μόνο εάν η μορφή του πρωτεύοντος ρεύματος δεν διαφέρει από το ημιτονοειδές.
Το τρέχον σφάλμα που αναφέρεται στην περιγραφή της πολλαπλότητας χαρακτηρίζει τη σχετική διαφορά στις πραγματικές τιμές των ρευμάτων, εκφραζόμενη ως ποσοστό. Το γωνιακό του ισοδύναμο ορίζεται ως το σφάλμα μεταξύ των διανυσμάτων δύο αποτελεσματικών τρεχόντων στοιχείων: το θεμελιώδες για το πρωτεύον κύκλωμα και το πρώτο αρμονικό για το δευτερεύον. Με βάση αυτές τις δύο τιμές, το συνολικό σφάλμα υπολογίζεται αθροίζοντας τις σύμφωνα με τον τύπο που δίνεται στις οδηγίες.
Ο κύριος σκοπός της μέτρησης των μετασχηματιστών ρεύματος είναι να συνδέσει μετρητές ενέργειας που χρησιμοποιούνται για τη συντήρηση τριφασικών γραμμών ισχύος
