Strāvas transformatoru mērķis, ierīce un darbības princips

380 voltu strāvas ķēdēs ar lielu strāvu, saskaņā ar PUE, tiek izmantots īpašas konstrukcijas pārveidotājs, ko sauc par strāvas transformatoru. Ar tā palīdzību ir iespējams samazināt pašreizējā rādītāja vērtību par reižu skaitu, ko nosaka tehniskās īpašības. Lai saprastu šādu pārveidotāju darbības principu, jums būs jāiepazīstas ar to dizainu.

Dizaina iezīmes

Elektriskās strāvas transformatoros ir šādi strukturālie elementi:

• slēgta serde (magnētiskā ķēde);
• primārā enerģijas tinums;
• sekundārā (pazeminātā) spole.

Primārais tinums ir sērijveidā savienots ar uzraudzīto ķēdi, tā ka caur to plūst visa fāzes strāva. Sekundārā spole tiek ielādēta ierīcē, kas savienota ar tīklu - aizsargreleju vai mērīšanas ierīci. Sakarā ar pagriezienu skaita atšķirību katrā no spolēm, sekundārā tinuma strāvas komponents tiek samazināts līdz vērtībai, ko nosaka transformācijas koeficients.

Tā kā slodzes ķēžu pretestība ir niecīga, tiek uzskatīts, ka šīs ierīces darbojas režīmā, kas ir ļoti tuvu īssavienojumam.

Viņiem parasti ir vairākas sekundāro tinumu grupas, no kurām katra tiek izmantota saviem mērķiem. Tos var savienot ar:

• aizsargierīces (piemēram, sprieguma releji);
• grāmatvedības un diagnostikas iekārtas;
• vadības aprīkojums.

Izejas tinumu pretestība ir stingri normalizēta, jo pat neliela novirze no TU norādītās vērtības noved pie mērījumu kļūdas palielināšanās vai reakcijas īpašību pasliktināšanās.

Būtiskā atšķirība starp TT un ar to saistītajiem sprieguma transformatoriem ir šo ierīču funkcijās un darbības principā. Strāvas transformatori galvenokārt nodrošina pievienotās slodzes aizsardzību un norādīto mērījumu precizitāti. Otro tipu raksturo tīri konvertējošs darbības režīms, kas saistīts tikai ar darbību strāvas ķēdēs.

Strāvas transformatoru klasifikācija

Lai saprastu, kam paredzēts TT, palīdzēs iepazīšanās ar vispārpieņemto šo ierīču klasifikāciju. Zināmie konvertējošo ierīču paraugi atšķiras ar šādām galvenajām iezīmēm:

• Mērķis - funkcija, ko veic katra konkrētā ierīce.
• Uzstādīšanas metode uz vietas.
• Dizaina iespējas, ieskaitot kopējo pagriezienu skaitu primārajā tinumā.
• Darba spriegums un vadītāja izolācijas veids.
• Transformācijas soļu skaits.

Saskaņā ar nolūku labi zināmie TT paraugi tiek sadalīti laboratorijas, aizsardzības, mērīšanas un tā sauktajās "starpposma" ierīcēs.

Pēdējā kategorija ir paredzēta vai nu mērinstrumentu savienošanai, vai pašreizējo vērtību izlīdzināšanai diferenciālās aizsardzības sistēmās.

Pēc uzstādīšanas metodes izšķir šādus veidus:

• tikai uzstādīšanai ārpus telpām (sadales skapjos);
• iekšējām uzstādīšanas shēmām (iekštelpu sadales iekārtās);
• elektriskajos blokos un komutācijas ierīcēs iebūvēti pārveidotāji, kas ietver ģeneratorus un strāvas transformatorus;
• gaisvadu ierīces, kas uzstādītas konstrukcijas augšpusē (uz buksēm).

Pārnēsājamos paraugus izmanto laboratorijas pētījumiem, kā arī pārbaudēm un mērījumiem.

Saskaņā ar primārā tinuma konstrukciju pašreizējās ierīces ir sadalītas vairāku pagriezienu, viena pagrieziena un kopņu modeļos. Saskaņā ar to ķēžu darba spriegumu, kurās šīs ierīces ir uzstādītas, tās tiek sadalītas transformatoros, kas uzstādīti tīklos līdz 1000 voltiem un vairāk.

Saskaņā ar tajos izmantoto izolācijas materiālu veidu šie izstrādājumi ir sadalīti šādos veidos:

• ar "sausu" izolāciju uz porcelāna vai epoksīdsveķu bāzes;
• ar papīra eļļas vai kondensatora aizsardzību;
• ar saliktu pildījumu.

Saskaņā ar pieejamo pārveidošanas posmu skaitu visas zināmās ierīces, kas uzstādītas barošanas ķēdē, ir vienpakāpes un divpakāpju (to otrs nosaukums ir "kaskāde").

Savienojuma shēmas

Dažādas strāvas transformatoru savienošanas shēmas galvenokārt atšķiras pēc primārā un sekundārā tinuma komutācijas kārtības. Pirmo no tiem raksturo vienkāršākais secīgais savienojums (tā sauktais "pieslēgums") pārraugāmā fāzes kopnē. Vēl viena lieta ir sekundārās ķēdes, kas sastāv no vairākiem tinumiem, kurus var atvienot saskaņā ar šādām shēmām:

• “Pilnīga zvaigzne, ko izmanto, ja nepieciešams uzraudzīt pašreizējos parametrus katrā no fāzēm.
• "Nepabeigta zvaigzne", ko lieto, ja nav nepieciešams kontrolēt visas lineārās mērīšanas shēmas.
• Shēma "nulles secības" strāvu fiksēšanai, kas ietver vadības releju.

Uz izejošajiem padevējiem 6-10 kV, lai ietaupītu naudu, bieži tiek uzstādīti nevis trīs, bet tikai divi mērīšanas transformatori (bez vienas fāzes).

Šajā gadījumā sekundārie tinumi tiek ieslēgti nepilnīgā zvaigžņu shēmā. Kopīgu ķēdi, ko sauc par "nulles secības strāvas testu", izveido, sekundāros tinumus savienojot ar pilnu zvaigzni. Šajā gadījumā tajā izmantotais vadības relejs tiek iekļauts kopējā stieples pārtraukumā ("nulle"). Ar šāda veida atvienošanu strāvu, kas iet caur tinumu, veido visi trīs fāžu vektori. Ja slodzes ir līdzsvarotas, vienfāzes vai divfāžu īssavienojumu gadījumā disbalansa rezultātā radušais komponents tiek atbrīvots relejā.

Strāvas transformatoru galvenie parametri un raksturojums

Jebkura strāvas transformatora tehniskos parametrus raksturo šādi galvenie rādītāji:

• ierīces klase;
• Nominālais spriegums;
• strāvas primārajās un sekundārajās spolēs;
• Maiņstrāvas pārveidošanas koeficients (kā attiecība);
• pieļaujamā mērījumu kļūda, pieslēdzot elektrības skaitītāju;
• magnētiskās ķēdes (kodola) caurlaidība un šķērsgriezums;
• magnētiskā ceļa lielums.

Sprieguma vērtējums kilovoltos parasti tiek norādīts pasē, kas pievienota katrai konkrētai ierīcei. Tās darbības vērtība svārstās no 0,66 līdz 1150 kV. Lai iegūtu pilnīgāku informāciju par šo un citiem indikatoriem, jums vajadzētu izlasīt uzziņu literatūru par transformatoru pievienošanu elektriskajiem skaitītājiem.

Nominālās strāvas vērtība primārajā spolē ir arī noskaidrota pievienotajā tehniskajā dokumentācijā. Šis parametrs atkarībā no devēja modeļa var svārstīties no 1,0 līdz 40 tūkstošiem ampēru. Pašreizējā indeksa vērtības sekundārajā spolē parasti ir 1,0 vai 5,0 ampēri (atkarībā no primārās ķēdes parametriem).

Dažreiz pēc pasūtījuma ražotājs ražo ierīces ar sekundāro strāvu 2,0 vai 2,5 ampēri.

Transformācijas koeficients (daudzkārtīgums) ir primārās un sekundārās spoles strāvu proporcijas vai attiecības rādītājs. Ierobežojošo daudzkārtību saprot kā maksimālās primārās strāvas un tās nominālvērtības attiecību ar noteikumu, ka kopējā kļūda pie fiksētas sekundārās slodzes nepārsniedz 10%. Nominālā ierobežojošā attiecība nozīmē to pašu indikatoru pie optimālas slodzes.Šis parametrs raksturo aizsardzības ierīču normālas darbības iespēju avārijas režīmos.

Pašreizējā kļūda

Saskaņā ar GOST 7746-89, CT ir trīs veidu kļūdas - strāvas, leņķa un kopējās. Tie ir sekundāro strāvas vērtību novirzes no primārā rādītāja kvantitatīvi rādītāji, kas reizināti ar nominālo koeficientu.

Standarts nosaka aprēķināt šādas kļūdas tikai sistēmas līdzsvara stāvoklī (ar nemainīgiem parametriem) un tikai tad, ja primārās strāvas forma neatšķiras no sinusoidālās.

Pašreizējā kļūda, kas minēta daudzkārtības aprakstā, raksturo strāvu efektīvo vērtību relatīvo atšķirību, kas izteikta procentos. Tās leņķa ekvivalents ir definēts kā kļūda starp divu efektīvu strāvas komponentu vektoriem: primārās ķēdes pamats un sekundārā pirmā harmonika. Pamatojoties uz šīm divām vērtībām, kopējo kļūdu aprēķina, summējot tās pēc instrukcijās norādītās formulas.

Strāvas transformatoru mērīšanas galvenais mērķis ir savienot enerģijas skaitītājus, kurus izmanto trīsfāzu elektropārvades līniju apkalpošanai.