U krugovima snage od 380 V s visokim strujama, prema PUE, koristi se pretvarač posebnog dizajna, nazvan strujni transformator. Uz njegovu pomoć moguće je smanjiti vrijednost trenutnog pokazatelja za broj puta određen tehničkim karakteristikama. Da biste razumjeli načelo rada takvih pretvarača, morat ćete se upoznati s njihovim dizajnom.
Značajke dizajna
Transformatori električne struje sadrže sljedeće strukturne elemente:
- zatvorena jezgra (magnetski krug);
- namot primarne snage;
- sekundarna (silazna) zavojnica.
Primarni namot povezan je serijski s nadgledanim krugom, tako da kroz njega teče cijela fazna struja. Sekundarna zavojnica opterećuje se na uređaj spojen na mrežu - zaštitni relej ili mjerni uređaj. Zbog razlike u broju zavoja u svakoj zavojnici, komponenta struje u sekundarnom namotu smanjuje se na vrijednost određenu omjerom transformacije.
Budući da je otpor krugova opterećenja zanemariv, vjeruje se da ti uređaji rade u načinu vrlo bliskom kratkom spoju.
Obično imaju nekoliko skupina sekundarnih namota, od kojih se svaka koristi u svoje svrhe. Mogu se povezati sa:
- zaštitni uređaji (naponski releji, na primjer);
- knjigovodstvena i dijagnostička oprema;
- kontrolna oprema.
Otpor izlaznih namotaja strogo je normaliziran, jer čak i malo odstupanje od vrijednosti navedene u TU dovodi do povećanja pogreške mjerenja ili pogoršanja karakteristika odziva.
Bitna razlika između TT-a i njemu srodnih naponskih transformatora leži u funkcijama koje ti uređaji obavljaju i u principu rada. Strujni transformatori primarno pružaju zaštitu za priključeno opterećenje i navedenu točnost mjerenja. Drugi tip karakterizira čisto pretvarajući način rada, koji je povezan samo s radom u krugovima snage.
Klasifikacija strujnih transformatora
- Svrha - funkcija koju izvodi svaki određeni uređaj.
- Metoda instalacije na licu mjesta.
- Značajke dizajna, uključujući ukupni broj zavoja u primarnom namotu.
- Radni napon i vrsta izolacije vodiča.
- Broj koraka transformacije.
Prema namjeni, dobro poznati uzorci TT dijele se na laboratorijske, zaštitne, mjerne i takozvane "srednje" uređaje.
Potonja kategorija namijenjena je povezivanju mjernih instrumenata ili izjednačavanju vrijednosti struje u sustavima diferencijalne zaštite.
Prema načinu ugradnje razlikuju se sljedeće vrste:
- samo za vanjsku ugradnju (u razvodne ormare);
- za unutarnje instalacijske sheme (u unutarnjoj rasklopnoj opremi);
- pretvarači ugrađeni u električne jedinice i sklopne uređaje, koji uključuju generatore i energetske transformatore;
- nadzemni uređaji montirani na vrh konstrukcije (na čahure).
Prijenosni uzorci koriste se za laboratorijska istraživanja, kao i za pregled i mjerenje.
Prema izvedbi primarnog namota, strujni uređaji dijele se na višeokretne, jednosmerne i sabirničke modele. U skladu s radnim naponom krugova u koje su ti uređaji ugrađeni, podijeljeni su na transformatore instalirane u mrežama do i više od 1000 Volti.
Prema vrsti izolacijskih materijala koji se u njima koriste, ti se proizvodi dijele u sljedeće vrste:
- sa "suhom" izolacijom na bazi porculana ili epoksidne smole;
- s zaštitom od ulja za papir ili kondenzator;
- sa složenim punjenjem.
Prema broju dostupnih stupnjeva transformacije, svi poznati uređaji instalirani u krugu napajanja su jednostepeni i dvostupanjski (njihov drugi naziv je "kaskada").
Dijagrami povezivanja
Razni krugovi za spajanje strujnih transformatora uglavnom se razlikuju po redoslijedu komutacije primarnog i sekundarnog namota. Prvi od njih karakterizira najjednostavnija sekvencijalna veza (takozvani "tie-in") u puknuće nadzirane fazne sabirnice. Druga stvar su sekundarni krugovi, koji se sastoje od nekoliko namotaja, a koji se mogu odvojiti prema sljedećim shemama:
- “Puna zvijezda, koristi se kada je potrebno nadzirati trenutne parametre u svakoj od faza.
- "Nepotpuna zvijezda", koristi se kada nema potrebe za upravljanjem svim linearnim mjernim krugovima.
- Sklop za fiksiranje struja "nultog niza", koji uključuje upravljački relej.
Kako bi se uštedio novac, na odlazne hranilice 6-10 kV često se ugrađuju ne tri, već samo dva mjerna transformatora (bez jedne faze).
U ovom su slučaju sekundarni namoti uključeni u nepotpunoj shemi zvijezda. Uobičajeni krug nazvan "ispitivanje struje nultog slijeda" nastaje spajanjem sekundarnih namota na punu zvijezdu. U tom je slučaju upravljački relej koji se koristi u njemu uključen u prekid zajedničke žice ("nula"). S ovom vrstom odvajanja, struja koja prolazi kroz namot čine sva tri fazna vektora. Ako su opterećenja uravnotežena, u slučaju jednofaznih ili dvofaznih kratkih spojeva, komponenta koja nastaje zbog neravnoteže otpušta se u releju.
Glavni parametri i karakteristike strujnih transformatora
Tehnički parametri bilo kojeg strujnog transformatora opisani su sljedećim glavnim pokazateljima:
- klasa uređaja;
- Nazivni napon;
- struje u primarnoj i sekundarnoj zavojnici;
- Omjer AC transformacije (kao omjer);
- dopuštena pogreška mjerenja prilikom spajanja brojila električne energije;
- propusnost i presjek magnetskog kruga (jezgre);
- veličina magnetskog puta.
Napon u kilovoltima obično se daje u putovnici koja je priložena uz svaki određeni uređaj. Njegova se radna vrijednost kreće od 0,66 do 1150 kV. Za potpunije informacije o ovom i drugim pokazateljima, pročitajte referentnu literaturu o spajanju transformatora na električna brojila.
Ponekad, prema narudžbi, proizvođač proizvodi uređaje sa sekundarnim strujama od 2,0 ili 2,5 Ampera.
Omjer transformacije (višestrukost) pokazatelj je udjela ili omjera struja primarne i sekundarne zavojnice. Ograničavajući višestrukost podrazumijeva se omjer maksimalne primarne struje i njene nominalne vrijednosti, pod uvjetom da ukupna pogreška pri fiksnom sekundarnom opterećenju ne prelazi 10%. Nazivni granični omjer znači isti pokazatelj pri optimalnom opterećenju.Ovaj parametar karakterizira mogućnost normalnog funkcioniranja zaštitnih uređaja u hitnim režimima.
Trenutna pogreška
Prema GOST 7746-89, postoje tri vrste pogrešaka za CT - trenutne, kutne i ukupne. Oni su kvantitativni pokazatelji odstupanja vrijednosti sekundarne struje, pomnoženi nominalnim faktorom, s primarnim pokazateljem.
Norma propisuje izračunavanje takvih pogrešaka samo u ustaljenom (s konstantnim parametrima) načinu rada sustava i samo ako se oblik primarne struje ne razlikuje od sinusoidne.
Trenutna pogreška spomenuta u opisu višestrukosti karakterizira relativnu razliku u efektivnim vrijednostima struja, izraženu u postocima. Njegov kutni ekvivalent definiran je kao pogreška između vektora dviju djelotvornih komponenata struje: osnovne za primarni krug i prvog harmonika za sekundarnu. Na temelju ove dvije vrijednosti izračunava se ukupna pogreška zbrajanjem prema formuli danoj u uputama.
Glavna svrha mjerenja strujnih transformatora je spajanje brojila energije koja se koriste za servisiranje trofaznih dalekovoda.
