La corrente di carico totale sulla linea di una struttura residenziale, commerciale o aziendale in alcuni casi può superare le sue capacità effettive. Il corretto calcolo del trasformatore di corrente aiuterà a garantire la qualità della conversione lineare, del controllo e della protezione della rete elettrica.
- Motivi per l'installazione di trasformatori di corrente
- Varietà di trasformatori di corrente
- Appuntamento
- Tipo di montaggio
- Progettazione dell'avvolgimento primario
- Tipo di isolamento
- Classe di precisione
- Caratteristiche di scelta
- Selezione di un trasformatore di corrente per l'organizzazione della protezione del relè
- Le sfumature della scelta dei dispositivi per la catena di misurazione
- Tabella di preselezione del trasformatore di corrente per potenza e corrente
- Affidabilità della misura di trasformatori di tensione in una rete con neutro isolato
- Calcolo del trasformatore di corrente per potenza
- Esempio di calcolo per 10 kV
Motivi per l'installazione di trasformatori di corrente
Il dispositivo è progettato per trasformare il valore della corrente primaria in uno sicuro per la rete. I trasformatori sono utilizzati anche allo scopo di:
- differenziazione delle apparecchiature di contabilità a bassa tensione e dei relè gettati nell'avvolgimento secondario, se nella rete è presente un'alta tensione primaria;
- aumento o diminuzione degli indicatori di tensione;
- misurazione dello stato della rete elettrica e dei parametri AC;
- garantire la sicurezza dei lavori di riparazione e diagnostica;
- attivazione rapida della protezione del relè in caso di cortocircuito;
- misurazione dei costi energetici - un contatore elettrico è solitamente combinato con loro.
Per misurare, sarà necessario collegare un CT nella rottura del filo e collegare un voltmetro o un amperometro combinato con un resistore al segno secondario.
Varietà di trasformatori di corrente
Appuntamento
Ci sono tali trasformatori:
- misurazione - misurare i parametri del circuito;
- protettivo - prevenire sovraccarichi, guasti alle apparecchiature;
- intermedio - sono collegati a un circuito con protezione relè, equalizzano le correnti nei circuiti di protezione differenziale;
- laboratorio - sono molto accurati.
I modelli di laboratorio hanno più fattori di conversione.
Tipo di montaggio
Per una casa e un appartamento privati, puoi scegliere un dispositivo montato all'interno o all'esterno della stanza. Alcune modifiche sono integrate nell'attrezzatura e messe sulla boccola. I modelli portatili sono utilizzati per misurazioni e test di laboratorio.
Progettazione dell'avvolgimento primario
Esistono dispositivi bus, a giro singolo (con un'asta) e multigiro (con una bobina, un avvolgimento ad anello e "otto").
Tipo di isolamento
Ci sono i seguenti convertitori:
- isolamento a secco - a base di resina epossidica colata, porcellana o bachelite;
- carta oleata - standard o condensatore;
- pieno di gas - all'interno è presente gas SF6 inorganico con alta tensione di rottura;
- composto - all'interno c'è un riempimento di resina termoattiva e termoplastica.
Il composto ha la più alta resistenza all'umidità.
A seconda del numero di stadi di trasformazione, è possibile selezionare modelli a uno stadio ea cascata. L'intera linea ha una tensione di esercizio di oltre 1000 V.
Classe di precisione
La classe di precisione del trasformatore di corrente è prescritta in GOST 7746-2001 e dipende dal suo scopo, nonché dai parametri della corrente primaria e del carico secondario:
- In condizioni di bassa resistenza si verifica una derivazione quasi completa del ramo magnetizzato. Il dispositivo funziona con un grande errore.
- All'aumentare della resistenza, aumenta anche l'errore. Il motivo è il funzionamento del dispositivo nell'area di saturazione.
- Al valore minimo della corrente primaria, il trasformatore lavora nella parte inferiore della curva magnetizzata, al massimo - nella sezione di saturazione.
L'esatta selezione del trasformatore in base alla classe di precisione può essere effettuata sulla base della tabella.
| Classe di precisione | Corrente nominale primaria in% | Limite di carico secondario in% |
| 0,1 | 5, 20, 100-200 | 25-100 |
| 0,2 | ||
| 0,2 S | 1,5, 20, 100, 120 | |
| 0,5 | 5, 20, 100, 120 | |
| 0,5 S | 1, 5, 20, 100, 120 | |
| 1 | 5, 20, 100-120 | |
| 3 | 50-120 | 50-100 |
| 5 | ||
| 10 |
Per i dispositivi di protezione, dalla tabella viene determinata anche la classe di precisione.
| Classe di precisione | Errore limite | Percentuale del carico secondario ultimo | ||
| calore | angolo | |||
| min | mer | |||
| 5P | ±1 | ±60 | ±1,8 | 5 |
| 10P | ±3 | Nessuna norma | 10 | |
Per la misurazione dell'energia vengono utilizzati modelli con una classe di precisione di 0,2S - 0,5, per amperometri con una sensibilità minima - con 1 o 3, per la protezione del relè - 5P e 10P.
Caratteristiche di scelta
- Tensione di rete nominale. Il valore nominale deve essere maggiore o uguale alla tensione di esercizio.
- Corrente dell'avvolgimento primario e secondario. Il primo indicatore dipende dal rapporto di trasformazione, il secondo dipende da quale contatore.
- Fattore di conversione. Viene selezionato in base al carico nei casi di emergenza, ma il PUE stabilisce la necessità di installare dispositivi con un coefficiente maggiore di quello nominale.
- Classe di precisione. Dipende dalla destinazione d'uso del contatore. In un'impresa commerciale, i dispositivi 0.5S sono giustificati, in una casa privata - 1S.
Il design è determinato dal tipo di contatore. Per i modelli fino a 18 kV, è adatto un dispositivo monofase o trifase. Se il valore è maggiore di 18 kV, viene utilizzato un trasformatore monofase.
Selezione di un trasformatore di corrente per l'organizzazione della protezione del relè
Il trasformatore di corrente del relè differisce nella classe di precisione 10P e 5P. Nel PUE si stabilisce che il suo errore non deve essere superiore al 10% in corrente e 7 gradi in angolo. Se l'errore viene superato, vengono installate apparecchiature aggiuntive.
In condizioni normali, il relè del trasformatore rileva il tipo di guasto (bassa tensione, sovra/sotto corrente o frequenza). Dopo aver misurato i parametri e rilevato le deviazioni, viene attivata la protezione: la rete viene diseccitata.
Le sfumature della scelta dei dispositivi per la catena di misurazione
Per misurazioni corrette, è possibile collegare al circuito di misurazione dispositivi con una classe di precisione non superiore a 0,5 (S). In presenza di fluttuazioni e incidenti, i grafici del flusso di corrente e tensione sono errati. Il mancato rispetto della classe di precisione può portare a una sovrastima delle letture del contatore.
Nella clausola 1.5.17 del PUE si stabilisce che con un coefficiente sovrastimato, il trasformatore per il circuito di misurazione deve avere una corrente secondaria:
- a carico massimo - non più del 40%;
- a carico minimo - non più del 5%;
- classe di precisione - dal 25 al 100% del nominale.
Il fattore di potenza del TA è compreso tra 1 e 5% del primario.
Tabella di preselezione del trasformatore di corrente per potenza e corrente
Si consiglia di effettuare una selezione tabellare dell'attrezzatura dopo aver specificato i parametri tecnici dell'apparato. Se sono noti, vale la pena scegliere un TA secondo la tabella in cui sono indicati la potenza, il carico e il coefficiente di trasformazione.
| Potenza massima durante il calcolo, kVA | Rete 380 V | |
| Carico, A | Rapporto di trasformazione, А | |
| 10 | 16 | 20/5 |
| 15 | 23 | 30/5 |
| 20 | 30 | 30/5 |
| 25 | 38 | 40/5 |
| 35 | 53 | 50/5 o 75/5 |
| 40 | 61 | 75/5 |
| 50 | 77 | 75/5 o 100/5 |
Per una rete con una tensione di 1,5 kV, si applica una tabella simile.
| Potenza massima durante il calcolo, kVA | Rete 1,5 kV | |
| Carico, A | Rapporto di trasformazione, А | |
| 100 | 6 | 10/5 |
| 160 | 9 | 10/5 |
| 180 | 10 | 10/5 o 15/5 |
| 240 | 13 | 15/5 |
Con il metodo tabulare si tenga presente che la corrente secondaria del dispositivo non deve superare il 110% della nominale.
Affidabilità della misura di trasformatori di tensione in una rete con neutro isolato
In caso di reazioni ferrorisonanti (perdita della fase della linea elettrica, contatto con rami, gocciolamento di gocce di rugiada lungo i fili, errate commutazioni), vi sono rischi di danneggiamento dei trasformatori di tensione. I tassi di guasto sono 17 e 25 Hz.In queste condizioni, una sovracorrente scorre attraverso l'avvolgimento primario e si brucia.
Se viene utilizzato lo schema Zvezda-Zvezda, l'induzione del circuito magnetico aumenta all'aumentare della tensione. Il dispositivo si brucia. Puoi impedire questo processo con:
- diminuzione degli indicatori di induzione lavorativa;
- connessione in rete di dispositivi di smorzamento della resistenza;
- creazione di un dispositivo trifase con un comune sistema magnetico a cinque aste;
- funzionamento dei dispositivi connessi alla rete all'apertura del triangolo;
- messa a terra del neutro mediante reattore limitatore di corrente.
L'opzione più semplice è utilizzare avvolgimenti speciali o circuiti a relè.
Calcolo del trasformatore di corrente per potenza
Esempio di calcolo per 10 kV
I modelli da 10 kV sono adatti per la misura fiscale. Per i calcoli, puoi utilizzare un programma di calcolo online. Dopo aver inserito i dati nei campi e aver premuto il pulsante di calcolo, appariranno le informazioni necessarie.
Se non esiste un programma, puoi calcolare tu stesso i parametri del dispositivo. Sarà necessario convertire una corrente termica di tre secondi in una di un secondo. Per questo, viene utilizzata la formula I3s = I1s / 1.732.
La complessità dell'utilizzo di questo dispositivo è la corrente di alimentazione minima, circa 10 A, del circuito.
I trasformatori di corrente installati in produzione o in un condominio residenziale non vengono calcolati in modo indipendente. Sarà necessario contattare l'azienda di alimentazione per ottenere una specifica tecnica con un modello dell'unità di misurazione e il tipo di dispositivo, il valore nominale delle macchine. Ciò elimina la complessità dei calcoli indipendenti.
https: //
