Formål, enhet og driftsprinsipp for strømtransformatorer

I strømkretsene på 380 volt med høy strøm, ifølge PUE, brukes en omformer med en spesiell design, kalt en strømtransformator. Med hjelpen er det mulig å redusere verdien til strømindikatoren med antall ganger spesifisert av de tekniske egenskapene. For å forstå prinsippet om driften av slike omformere, må du gjøre deg kjent med deres design.

Designfunksjoner

Elektriske strømtransformatorer inneholder følgende strukturelle elementer:

• lukket kjerne (magnetisk krets);
• primær kraftvikling;
• sekundær (nedstigende) spole.

Primærviklingen er koblet i serie med den overvåkede kretsen, slik at hele fasestrømmen strømmer gjennom den. Sekundærspolen er lastet på en enhet som er koblet til nettverket - et beskyttelsesrelé eller en måleenhet. På grunn av forskjellen i antall svinger i hver av spolene, reduseres strømkomponenten i sekundærviklingen til en verdi bestemt av transformasjonsforholdet.

Siden motstanden til belastningskretsene er ubetydelig, antas det at disse enhetene fungerer i en modus veldig nær kortslutning.

De har vanligvis flere grupper av sekundære viklinger, som hver brukes til egne formål. De kan kobles til:

• beskyttelsesutstyr (for eksempel spenningsreléer);
• regnskaps- og diagnostisk utstyr;
• kontrollutstyr.

Motstanden til utgangsviklingene er strengt normalisert, siden selv et lite avvik fra verdien spesifisert i TU fører til en økning i målefeil eller en forverring av responsegenskapene.

Den vesentlige forskjellen mellom en TT og dens relaterte spenningstransformatorer ligger i funksjonene som utføres av disse enhetene og driftsprinsippet. Strømtransformatorer gir primært beskyttelse for tilkoblet belastning og spesifisert målenøyaktighet. Den andre typen er preget av en ren konverteringsmodus, som bare er relatert til drift i strømkretser.

Klassifisering av strømtransformatorer

For å forstå hva TT er beregnet på, vil det bli kjent med den generelt aksepterte klassifiseringen av disse enhetene. Kjente eksempler på konverteringsenheter er forskjellige i følgende hovedfunksjoner:

• Formål - funksjonen som utføres av hver spesifikke enhet.
• Installasjonsmetode på stedet.
• Designfunksjoner inkludert totalt antall svinger i primærviklingen.
• Driftsspenning og type lederisolasjon.
• Antall transformasjonstrinn.

I henhold til formålet er de kjente TT-prøvene delt inn i laboratorie-, beskyttelses-, måle- og såkalte "mellomliggende" enheter.

Sistnevnte kategori er ment for å koble til måleinstrumenter eller for å utjevne strømverdier i differensialbeskyttelsessystemer.

I henhold til installasjonsmetoden skilles følgende typer ut:

• bare for utendørs installasjon (i koblingsskap);
• for interne installasjonsordninger (i innendørs koblingsutstyr);
• omformere innebygd i elektriske enheter og koblingsenheter, som inkluderer generatorer og transformatorer;
• overliggende enheter montert på toppen av strukturen (på bøsninger).

Bærbare prøver brukes både til laboratorieforskning og til inspeksjon og måling.

I henhold til utformingen av den primære viklingen er nåværende enheter delt inn i modeller med flere svinger, én sving og buss. I samsvar med driftsspenningen til kretsene der disse enhetene er installert, er de delt inn i transformatorer installert i nettverk opp til og mer enn 1000 volt.

I henhold til typen isolasjonsmaterialer som brukes i dem, er disse produktene delt inn i følgende typer:

• med "tørr" isolasjon basert på porselen eller epoksyharpiks;
• med papirolje- eller kondensatorbeskyttelse;
• med sammensatt fylling.

I henhold til antall tilgjengelige transformasjonstrinn er alle kjente enheter installert i strømforsyningskretsen en-trinns og to-trinns (deres andre navn er "kaskade").

Koblingsskjemaer

Ulike kretser for tilkobling av strømtransformatorer er hovedsakelig forskjellige i rekkefølgen for kommutering av de primære og sekundære viklingene. Den første av dem er preget av den enkleste sekvensielle forbindelsen (den såkalte "tie-in") til bruddet på den overvåkede fasebussen. En annen ting er sekundære kretser, bestående av flere viklinger, som kan kobles fra i henhold til følgende skjemaer:

• “Full stjerne, brukes når det er nødvendig å overvåke gjeldende parametere i hver av fasene.
• "Ufullstendig stjerne", brukes når det ikke er behov for å kontrollere alle lineære målekretser.
• En krets for å feste strømmer av "null sekvens", som inkluderer et styrerelé.

For å spare penger installeres ofte ikke tre, men bare to måletransformatorer (uten en fase) på utgående matere 6-10 kV.

I dette tilfellet er sekundærviklingene slått på i et ufullstendig stjerneskjema. En vanlig krets kalt "null sekvens strømtest" dannes ved å koble sekundærviklingene til en full stjerne. I dette tilfellet er kontrollreléet som brukes i det inkludert i bruddet på den vanlige ledningen ("null"). Med denne typen frakobling består strømmen som går gjennom viklingen av alle tre fasevektorene. Hvis belastningene er balanserte, i tilfelle enfasede eller tofasede kortslutninger, frigjøres komponenten som skyldes ubalansen i reléet.

Hovedparametere og egenskaper til nåværende transformatorer

De tekniske parametrene til en hvilken som helst strømtransformator er beskrevet av følgende hovedindikatorer:

• enhetsklasse;
• Merkespenning;
• strøm i primær og sekundær spole;
• AC transformasjonsforhold (som et forhold);
• tillatt målefeil når du kobler til en strømmåler;
• permeabilitet og tverrsnitt av magnetkretsen (kjernen);
• størrelsen på den magnetiske banen.

Spenningen i kilovolt er vanligvis gitt i passet som er festet til hver spesifikke enhet. Driftsverdien varierer fra 0,66 til 1150 kV. For mer fullstendig informasjon om dette og andre indikatorer, bør du lese referanselitteraturen om å koble transformatorer til elektriske målere.

Verdien av merkestrømmen i primærspolen er også funnet ut i den medfølgende tekniske dokumentasjonen. Avhengig av den spesifikke modellen til transduseren, kan denne parameteren variere fra 1,0 til 40 000 ampere. Verdiene til strømindikatoren i sekundærspolen er vanligvis 1,0 eller 5,0 ampere (avhengig av parametrene til den primære kretsen).

Noen ganger, under bestillingen, produserer produsenten enheter med sekundærstrøm på 2,0 eller 2,5 ampere.

Transformasjonsforholdet (mangfold) er en indikator på andelen eller forholdet mellom strømmen til primær- og sekundærspolen. Den begrensende mangfoldet forstås som forholdet mellom maksimal primærstrøm og nominell verdi, forutsatt at den totale feilen ved en fast sekundær belastning ikke overstiger 10%. Det nominelle begrensningsforholdet betyr den samme indikatoren ved optimal belastning.Denne parameteren karakteriserer muligheten for normal funksjon av beskyttelsesutstyr i nødmodus.

Nåværende feil

I følge GOST 7746-89 er det tre typer feil for CT-er - nåværende, kantete og totale. De er kvantitative indikatorer på avviket til sekundærstrømverdiene, multiplisert med den nominelle faktoren, fra den primære indikatoren.

Standarden foreskriver bare å beregne slike feil i systemets driftsmodus i steady-state (med konstante parametere), og bare hvis formen på den primære strømmen ikke skiller seg fra den sinusformede.

Den nåværende feilen nevnt i beskrivelsen av mangfoldet karakteriserer den relative forskjellen i strømmenes effektive verdier, uttrykt i prosent. Dens vinkelekvivalent er definert som feilen mellom vektorene til to effektive strømkomponenter: grunnleggende for den primære kretsen og den første harmoniske for den sekundære. Basert på disse to verdiene blir den totale feilen beregnet ved å summere dem i henhold til formelen gitt i instruksjonene.

Hovedformålet med å måle strømtransformatorer er å koble til energimålere som brukes til å betjene trefasede kraftledninger.