Где применяется измерительный трансформатор

Назначение и принцип действия измерительных трансформаторов тока

Измерительный трансформатор тока — это устройство, предназначенное для контроля и измерения напряжения, тока, фазы электрического сигнала в контролируемой цепи. Он применяется только в тех случаях, когда нет возможности использовать стандартные приборы для определения величины различных показателей. Этот полезный прибор можно купить по сравнительно небольшой цене или изготовить своими руками.

Общие сведения

Перед тем как определить, для чего нужен трансформатор тока, необходимо подробно изучить его устройство, назначение, разновидности и основные преимущества. Вся эта информация поможет выбрать максимально эффективную модель для каждой конкретной установки.

Назначение и устройство

Измерительный трансформатор используется не так часто, как другие виды этого прибора. Это обусловлено его узкой направленностью, которая позволяет максимально качественно выполнять возложенную на него функцию.

Назначение трансформатора тока может быть разнообразным. Наиболее часто используют устройства такого типа в следующих целях:

1. Уменьшение величины первичного тока до требуемых значений. Благодаря этому появляется возможность внедрения электронных счётчиков, амперметров и прочих унифицированных измерительных устройств.
2. Обеспечение гальванической развязки между большим и маленьким напряжением. Это позволяет обезопасить обслуживающий персонал от удара электрическим током и прочих неприятностей.

Устройство токового трансформатора отличается своей простотой и доступностью. В нём может легко разобраться не только высококвалифицированный электрик, но и новичок. Прибор включает в себя следующие составные части:

1. Замкнутый сердечник. Он представляет собой объединённый набор пластин, изготовленных из листовой электротехнической стали.
2. Первичная обмотка, имеющая стандартное количество витков.
3. Одна или две вторичные обмотки.

Основные параметры

Технические характеристики всех измерительных трансформаторов тока описываются несколькими основными параметрами. Они обязательно указываются в паспорте устройства или другой прилагаемой документации. Специалисты рекомендуют по этим показателям выбирать модель прибора, которую мастер может установить на ту или иную конструкцию. Главные параметры:

1. Номинальное напряжение. Величина этого показателя для каждой конкретной модели трансформатора указывается в техническом паспорте. В зависимости от разновидности прибора она может составлять от 0,66 до 1150 кВ.
2. Номинальный ток первичной обмотки. Этот важный параметр можно найти в технической документации и литературе. Некоторые производители указывают его в паспорте. Величина тока зависит от исполнения прибора и варьируется от 1 до 40 тыс. ампер.
3. Номинальный ток во вторичной обмотке. В отличие от предыдущего показателя, этот имеет стандартные значения (1 или 5 ампер). Трансформаторы, которые изготавливаются по индивидуальному заказу, могут иметь параметр, который будет равен 2 или 2,5 А.
4. Коэффициент трансформации. Он представляет собой значение, показывающее соотношение показателей тока в первичной и вторичной обмотках. Профессионалы различают 2 разновидности этого коэффициента (действительный и номинальный) и используют их в различных расчётах.

Преимущества и недостатки

Для того чтобы лучше понять принцип действия и назначение трансформаторов тока, необходимо рассмотреть все достоинства и недостатки этого устройства. Положительных сторон намного больше, поэтому приборы пользуются популярностью у потребителей.

Преимущества измерительных трансформаторов:

• минимальные затраты материала на изготовление сердечника и обмоток;
• небольшие размеры;
• малый вес;
• длительный срок службы устройства;
• устойчивость к намагничиванию постоянным током;
• высокий технологический запас по классу точности;
• дешевизна прибора.

Несмотря на большое количество достоинств, у измерительных трансформаторов есть и несколько недостатков. Их обязательно нужно брать во внимание перед покупкой устройства и началом его использования. В противном случае можно столкнуться с различными трудностями, которые осложнят работу прибора и увеличат вероятность возникновения поломок.

Среди наиболее значимых недостатков выделяются такие:

• низкая чувствительность при малом токе;
• зависимость точности показаний от внешних магнитных полей;
• большая чувствительность к колебаниям тока;
• высокое потребление электроэнергии самим устройством.

Разновидности конструкций

Измерительные токовые трансформаторы выпускаются различных типов. Все они имеют одно и то же назначение, но отличаются составными элементами и принципом действия. Каждая разновидность применяется для достижения определённых целей, что позволяет выбирать оптимальный вариант для каждого случая.

Катушечного типа

Этот вид измерительных трансформаторов считается наиболее простым по конструкции. Свою популярность он приобрёл ещё в советские времена, когда не было более качественных и эффективных устройств. Состоит катушечный прибор из следующих элементов:

• защитный корпус;
• вторичная и первичная обмотка;
• клеммная колодка;
• контакты;
• восьмёрочная или петлевая обмотка.

Такие трансформаторы имеют небольшие размеры и приемлемую цену, которая обусловлена возможностью механизации обмоточных работ. Несмотря на это, приборы имеют несколько значимых недостатков, которые снижают их популярность среди потребителей.

К ним относят:

• низкое разрядное напряжение, которое становится следствием слабой катушечной изоляции;
• возможность использования только при небольших номинальных напряжениях (не более 3 кВ);
• способность работать только при пониженных требованиях к электрической прочности.

Проходной трансформатор

Эти устройства считаются наиболее часто используемыми. Они нашли широкое применение в различных распределительных приборах, рассчитанных на напряжение от 6 до 35 кВ. Их устройство не отличается особой сложностью.

Конструкция состоит из таких частей:

• литой эпоксидный корпус;
• магнитопровод;
• первичная обмотка;
• вторичная обмотка.

Трансформаторы этого типа ценятся за то, что дают возможность в закрытых распределительных устройствах сэкономить проходной изолятор. Среди других преимуществ прибора выделяют такие:

• малые габариты;
• высокая электродинамическая стойкость.

Стержневое устройство

Стержневые трансформаторы часто называют одновитковыми. Главная их особенность — увеличение точности при повышении силы тока и уменьшение — при понижении. Она обусловлена тем, что первичная обмотка только один раз проходит через отверстие сердечника, что приводит к численному равенству количества ампер-витков и номинального тока.

Устройство состоит из следующих деталей:

• железный магнитопровод (сердечник);
• стержень проходного изолятора;
• вторичная и первичная обмотка.

В стержневых трансформаторах токах сердечники могут иметь круглую или прямоугольную форму. От этого будет зависеть длина магнитного пути, которая должна иметь определённое значение для каждого конкретного случая. В большинстве ситуаций специалисты рекомендуют использовать круглые сердечники, которые снизят магнитные потери и увеличат эффективность устройства.

Шинный прибор

Шинные трансформаторы представляют собой изделия, в конструкцию которых входят сердечники со вторичной обмоткой, а первичная — отсутствует. В главной изоляции прибора предусмотрено специальное отверстие, через которое пропускается шина распределительного устройства, выполняющая роль первичной обмотки.

Эта разновидность трансформатора очень похожа на стержневую. Лишь при малых показаниях напряжения через отверстие в сердечнике прокладывают несколько витков проводника, что даёт возможность получить многовитковую конструкцию прибора.

Основными преимуществами шинного трансформатора считаются:

• простота конструкции;
• лёгкость проведения монтажных, ремонтных и профилактических работ;
• возможность использовать устройство не только при малых номинальных токах, но и при высоких (более 2 тыс. ампер);
• высокая электродинамическая стойкость, обусловленная устойчивостью шинной конструкции.

Схемы подключения

Для того чтобы устройство эффективно работало и качественно выполняло возложенные на него функции, нужно правильно его подключить. Для этого следует руководствоваться одной из стандартных схем, позволяющих удовлетворить требования владельцев оборудования. Только в этом случае можно добиться желаемого результата и выполнить работу за максимально короткий промежуток времени.

Основные схемы соединения трансформаторов и обмоток реле:

1. Звезда. Этот вариант подключения предусматривает установку трансформаторов тока во всех фазах. Их вторичные обмотки соединяются с соответствующими элементами реле в виде звезды, а нулевые точки — с общим проводом. Такая схема используется только в защитных устройствах, предотвращающих короткие замыкания.
2. Неполная звезда. Единственное отличие этого способа подключения от звезды — установка трансформаторов только в двух фазах.
3. Треугольник. Вторичные обмотки всех трансформаторов последовательно соединяются друг с другом при помощи разноимённых выводов. К вершинам образованного треугольника подключаются реле, соединённые в звезду. Этот вариант применяется для дистанционных и дифференциальных защит.
4. Неполный треугольник. Отличительная черта этой схемы подключения — использование вторичных обмоток, установленных не во всех фазах, а только в двух. Такой вариант применяется для защиты двигателей от междуфазных коротких замыканий.

Правила обслуживания

В большинстве случаев срок службы измерительного токового трансформатора составляет около 20 лет. Чтобы продлить этот срок на 10 и более лет, необходимо правильно обслуживать устройство и в нужное время проводить профилактические мероприятия.

Основные требования, которые нужно соблюдать для увеличения срока службы трансформатора:

1. Необходимо регулярно проводить визуальный осмотр на предмет наличия различных неисправностей. Чаще всего это помогает выявить большинство поломок на начальной стадии и быстро устранить их.
2. Контролировать нагрузку в первичных цепях и стараться не допускать превышения максимальных значений.
3. Если в первичной цепи имеются какие-либо контакты, то рекомендуется тщательно осматривать их на предмет наличия дефектов или видимых повреждений.
4. Большинство поломок и коротких замыканий возникает в результате проблем с внешним изоляционным слоем. Он нарушается из-за неправильного использования устройства, скопления грязи и влаги, а также воздействия высоких или низких температур.
5. Все профилактические проверки и ремонт следует проводить в соответствии с действующими нормативами.
6. При обнаружении какой-либо крупной поломки или мелкой неисправности необходимо сразу же отключить электропитание и выполнить замену прибора.
7. Повреждённый трансформатор тока могут ремонтировать только специальные службы, где работают высококвалифицированные специалисты с большим опытом работы. Самостоятельный ремонт может стать причиной дополнительных поломок, которые невозможно будет исправить.

Измерительный токовый трансформатор — это полезное устройство, позволяющее измерять и регулировать различные параметры системы. При правильном выборе прибора, его установке и соблюдении всех рекомендаций профессионалов можно продлить срок службы аппарата, а также снизить вероятность появления каких-либо проблем.

Назначение и принцип действия измерительных трансформаторов

Измерительные трансформаторы тока и напряжения применяются на промышленных предприятиях, в линиях электропередач для контроля различного электрического оборудования. Аварийность высоковольтных измерительных трансформаторов контролируется соответствующими системами. С их участием ведется учет потребления электричества. Что собой представляют измерительные трансформаторы напряжения и тока, назначение и принцип действия установок будет рассмотрено далее.

Разновидности

Высоковольтное измерительное оборудование включает в себя два типа устройств. В эту категорию устройств входят:

• Измерительный трансформатор напряжения.
• Измерительный трансформатор тока.

Первая категория приборов предназначена для работы вольтметров, фазометров, реле соответствующих типов. В область работы измерительных трансформаторов тока входит осуществление функционирования амперметров и прочего подобного оборудования.

Представленные типы измерительных трансформаторов производятся с номинальной мощностью от 5 до нескольких сот ВА. Измерительные трансформаторы тока и напряжения предназначены для совместной работы с вольтметрами на 100 В и амперметрами 1-5 А.

Трансформатор тока

Измерительными преобразователями тока выполняется несколько особых функций. К ним подключаются установки, которые выполняют измерение работы оборудования в разных режимах. Принцип действия, которым характеризуется трансформатор тока, обеспечивает несколько основных функций аппаратуры. К ним относится следующее:

• Преобразование переменных токовых показателей к значениям 1 или 5 А.
• В нормальном режиме изолируют вторичный токовый контур от высоковольтной составляющей первичной обмотки.
• Снижение аварийности. Установка предотвращает поражение обслуживающего персонала током, защиту вторичных цепей от перегрузки.

Измерительные трансформаторы постоянного тока помимо перечисленных функций имеют в своем составе выпрямитель. Вторичные цепи заземляются во всех трансформаторах в одной точке. При повреждении изоляции монтаж измерительных трансформаторов позволяет предотвратить перегрузку вторичного контура.

Условия эксплуатации

Измерительные трансформаторы постоянного тока, переменного тока представляют собой высоковольтный агрегат. Прибор нормально функционирует только при выполнении правил по эксплуатации, требований охраны труда. Персонал знакомится со всеми установленными нормами, в каком режиме производится обслуживание, испытание измерительного оборудования. Сотрудники допускаются до работы с трансформатором только после полного инструктажа.

Персонал должен знать, при каких условиях производится испытания, осмотр, поверка и ремонт измерительных трансформаторов. В противном случае даже при условии правильного монтажа работу технической установки могут нарушить неправильные действия сотрудников.

Принцип устройства конструкции запрещает размыкать вторичную обмотку в трансформаторе, которая находится под напряжением. Такому действию сопутствует нарушение изоляции. Потребуется произвести ее замену. Сердечник перегревается. Нормальный режим работы нарушается. В процессе постоянных перегрузок трансформатору становится невозможно выполнять возложенные на него действия. Работает в этом случае неправильно и первичная обмотка. Здесь появляется замыкание. Это также приводит к замене контура.

Чтобы переключить в процессе испытаний в схеме при подведенном электрическом токе, предварительно вторичную катушку закорачивают.

Погрешность

Измерительные выпрямители и трансформаторы тока нуждаются в проверке погрешности. В ходе испытательного процесса к агрегату присоединяется аналогичное оборудование. При монтаже важно, чтобы при поверке техники применялся образцовый, исправный трансформатор тока. В ходе измерений на его вторичном контуре определяется показатель при помощи амперметра.

Испытание оборудования определяет не только погрешность, но и ряд других показателей. В ходе поверки вычисляется коэффициент трансформации, производится техническое освидетельствование качества изоляции контуров, состояние сердечника. Исследуется вопрос о том, выполняется ли установкой возложенные на нее функции, соответствует ли полярность обмоток заданным производителем характеристикам.

При проведении технического освидетельствования соответствия оборудования нормативным требованиям производится контроль вторичных цепей. В случае выявления отклонений, дефектов, требуется замена комплектующих. В зависимости от назначения аппаратура должна демонстрировать заявленные производителем характеристики.

Трансформатор напряжения

Измерительные трансформаторы напряжения применяются для понижения напряжений первичного контура с уровня 110, 40, 6, 10 кВ и т. д. Таким трансформаторам доступно выполнять ряд функций:

• Преобразовывать первичное переменное напряжение в стандартный электрический ток.
• Защита обслуживающего персонала, подключенных приборов от перегрузок.
• Техническая поддержка оперативных цепей, которые работают от постоянного и переменного тока

По принципу функционирования измерительные трансформаторы напряжения приближаются к режиму холостого хода. Пользуются спросом такие разновидности представленной измерительной техники, как НТМК, НАМИ, НОЛ и прочие агрегаты. Установки работают с постоянным и переменным током, которые соответствуют назначению. Мы уже писали про трансформаторы НТМИ, подробнее читайте здесь.

Конструкция

Конструкция приборов измерительного типа схожа на обычные силовые разновидности оборудования. Агрегат имеет первичную и вторичную (одну или несколько) обмотки. Активная часть включает в себя серечник из специальной электротехнической стали. Материал набран в виде пластин определенной конфигурации.

Первичный контур имеет большее количество витков, чем на вторичной катушке. На него подается напряжение от сети. К выводам вторичной обмотки подсоединяется ваттметр или иное подобное измерительное оборудование. Оно характеризуется высоким сопротивлением. Поэтому в ходе нормальной работы по вторичной обмотке подается ток с малым значением.

На выходе устройство может коммутироваться с различными реле, вольтметром, ваттметром. Принцип действия системы похож на работу силового оборудования. Работа производится с переменным значением электрического тока. Чтобы преобразовать его в постоянную величину, используется в конструкции выпрямитель.

Погрешность

Класс точности представленного оборудования зависит от определенных факторов. На этот показатель влияют потери при намагничивании. На величину погрешности измерительного преобразователя напряжения влияют следующие факторы:

• Проницаемость электротехнической стали сердечника.
• Конструкционное исполнение магнитопривода.
• Коэффициент мощности, который определяется вторичной нагрузкой.

Оборудование способно компенсировать погрешность показателя напряжения при уменьшении количества витков в первичной катушке. Компенсирующие обмотки влияют на уменьшение угловой погрешности.

Обслуживание

Перед монтажом, запуском в эксплуатацию производится испытание представленного оборудования. При измерениях выполняется изучение режимов работы поверяемых агрегатов, а также контроль изоляционных слоев.

В измерительном процессе применяется соответствующая техника. Поверка производится в условиях производства оборудования. После монтажа также необходимо производить соответствующую оценку работы оборудования заявленным характеристикам. Если будут выявлены отклонения, выполняется ремонт измерительных трансформаторов.

Периодически в соответствии с условиями эксплуатации производится техническое обслуживание агрегата. На это влияет тип конструкции. Соответствующее обслуживание аппаратуры позволяет избежать сбоев в работе системы, непредвиденных поломок, остановок в работе.

Установкой, обслуживанием представленной техники имеет право заниматься только квалифицированный персонал. В противном случае это будет небезопасно для сотрудников. Неправильное обслуживание приводит к нарушению работы техники.

Рассмотрев особенности измерительных преобразовательных приборов, можно понять их отличие, особенности эксплуатации и обслуживания. Это поможет подобрать оборудование, необходимое для обеспечения соответствующих потребителей электрическим током заданного значения.

Измерительные трансформаторы тока и напряжения: важные технические характеристики

Измерительные трансформаторы тока и напряжения — это специальные устройства, используемые для измерения и мониторинга электрических параметров в различных системах.

Технические характеристики таких трансформаторов включают:

1. Диапазон измерений: измерительные трансформаторы тока и напряжения могут быть различных типов и предназначены для измерения различных диапазонов токов и напряжений. Некоторые могут работать с низкими токами или напряжениями, в то время как другие способны измерять более высокие значения.
2. Точность измерений: точность измерений является важным параметром для измерительных трансформаторов. Уровень точности может быть выражен в процентах или величине ошибки и должен быть указан в спецификациях трансформатора.
3. Нагрузочная способность: нагрузочная способность определяет максимальную нагрузку, которую трансформатор может выдержать без потери точности измерений. Она должна быть сопоставима с требуемой нагрузкой системы, в которой будет использоваться трансформатор.
4. Изоляция: измерительные трансформаторы должны быть хорошо изолированы, чтобы предотвратить возможность электрического пробоя или короткого замыкания. Уровень изоляции должен соответствовать стандартам и требованиям безопасности для конкретной системы.
5. Температурный диапазон: трансформаторы должны быть способными работать в заданном температурном диапазоне без значительной потери точности и надежности измерений. Уровень температурной стойкости должен быть указан в спецификациях измерительного трансформатора.
6. Эксплуатационные условия: трансформаторы должны быть способными работать в широком диапазоне эксплуатационных условий, таких как вибрации, удары, влажность и другие факторы окружающей среды.

Изучение и учет технических характеристик измерительных трансформаторов тока и напряжения является важным шагом при выборе и приобретении таких устройств для вашей системы.

Сделайте правильный выбор и обеспечьте надежное и точное измерение электрических параметров с использованием измерительных трансформаторов тока и напряжения.

Измерительные трансформаторы тока и напряжения

Измерительные трансформаторы тока и напряжения – это устройства, которые используются для измерения и преобразования сигналов в электроэнергетических системах. Они играют ключевую роль в сетевых приборах, таких как счетчики электроэнергии, реле и защитные системы. Использование таких трансформаторов позволяет получить точные и надежные данные о потребляемой или передаваемой электроэнергии.

Измерительные трансформаторы тока позволяют измерять и преобразовывать ток в электрической цепи. Они обеспечивают электрическую изоляцию между основной цепью и измерительной цепью. Трансформаторы тока могут иметь различные классы точности, что позволяет выбирать наиболее подходящий вариант в зависимости от требуемой точности измерений.

Измерительные трансформаторы напряжения предназначены для измерения и преобразования напряжения в электрической цепи. Они также обеспечивают изоляцию между основной цепью и измерительной цепью. Такие трансформаторы обычно используются совместно с трансформаторами тока для полного измерения электроэнергии.

При выборе измерительных трансформаторов тока и напряжения необходимо учитывать ряд параметров, включая требуемые характеристики, класс точности, номинальные значения тока и напряжения, а также способ монтажа. Компания XYZ предлагает широкий выбор измерительных трансформаторов тока и напряжения, с учетом всех требований и потребностей наших клиентов.

Наши измерительные трансформаторы тока и напряжения отличаются высокой точностью, долговечностью и надежностью. Мы предлагаем различные модели с разными характеристиками, чтобы удовлетворить потребности разных отраслей промышленности. Сотрудничество с нами обеспечит эффективное и надежное измерение и передачу электроэнергии в вашей системе.

Принцип работы и назначение

Измерительные трансформаторы тока и напряжения — это электрические устройства, которые используются для измерения и преобразования тока и напряжения в электроэнергетических системах.

Основной принцип работы измерительных трансформаторов заключается в изменении амплитуды и фазы тока или напряжения без искажений. Это достигается благодаря использованию первичной обмотки, через которую проходит измеряемый ток или напряжение, и вторичной обмотки, на которую подается усиленный или пропорциональный сигнал. Таким образом, измерительные трансформаторы позволяют получить масштабированное изображение исходного сигнала.

Измерительные трансформаторы тока и напряжения широко применяются в электроэнергетических системах для множества задач, включая измерение, защиту и контроль электрооборудования. Они позволяют точно определить эффективное значение тока или напряжения, а также фазовый угол между ними.

Основные области применения измерительных трансформаторов включают коммерческое учетно-расчетное питание, контроль и защиту промышленного оборудования, контроль нагрузки в электрических сетях, анализ мощности и энергии, а также мониторинг и измерение электроэнергии в общедомовых счетчиках.

Применение в электроэнергетике

Измерительные трансформаторы тока и напряжения широко используются в электроэнергетике для точного измерения электрической мощности и контроля нагрузки в электрических сетях. Они играют ключевую роль в сборе данных о потреблении электроэнергии и в управлении процессами генерации и передачи электричества.

Использование измерительных трансформаторов тока и напряжения позволяет электроэнергетическим предприятиям мониторить и анализировать электрическую нагрузку в реальном времени. Они обеспечивают точные данные о энергопотреблении по длительности, мощности и напряжению, что позволяет эффективно планировать работу электросистемы.

Благодаря высокой точности и надежности, измерительные трансформаторы тока и напряжения применяются не только в энергосистемах, но и в различных отраслях промышленности. Они используются при строительстве и эксплуатации электростанций, в системах электроснабжения зданий и сооружений, в процессах контроля за производственными мощностями. Также они находят применение в устройстве и поддержке надежности электрооборудования и электромашин.

Применение в промышленности

Измерительные трансформаторы тока и напряжения широко применяются в промышленности для обеспечения безопасности и эффективности работы электроустановок. Они позволяют измерять и контролировать электрические параметры с высокой точностью и надежностью.

В промышленных предприятиях измерительные трансформаторы тока используются для измерения и мониторинга электрического тока в различных цепях и системах, таких как электродвигатели, генераторы, трансформаторы и токоподводящие провода. Они позволяют оперативно реагировать на возникающие перегрузки или короткие замыкания, предотвращая аварийные ситуации и повреждения оборудования.

Измерительные трансформаторы напряжения находят широкое применение в системах распределения электроэнергии. Они позволяют измерять и контролировать напряжение в различных точках сети, обнаруживать неравномерность распределения электрической нагрузки и предотвращать перенапряжения. Также они используются для защиты от электрических ударов и предотвращения повреждения оборудования при возникновении скачков напряжения.

Кроме того, измерительные трансформаторы тока и напряжения активно применяются в системах управления и контроля электроэнергией. Они обеспечивают точное измерение электрических параметров, таких как мощность, энергия и коэффициенты мощности. Эти данные необходимы для оптимизации работы электроустановок, позволяют экономить электроэнергию и предотвращать потери и простои оборудования.

Технические характеристики

Измерительные трансформаторы тока и напряжения — технические характеристики являются важным аспектом при выборе и использовании этих устройств. Они определяют возможности и ограничения трансформаторов, позволяя сделать правильный выбор для конкретных задач.

Диапазон измерений: каждый измерительный трансформатор имеет свой диапазон измерений, в котором он может точно работать. Этот параметр определяет максимальное и минимальное значение тока или напряжения, которое он может измерить. Нужно учитывать, что выбранный трансформатор должен соответствовать требуемому диапазону измерений.

Точность: это еще один важный параметр, который определяет, насколько точно измерительный трансформатор может измерять ток или напряжение. Обычно точность указывается в процентах и может варьироваться от нескольких десятых до нескольких процентов. Чем выше точность, тем более точные измерения можно получить с использованием такого трансформатора.

Номинальная мощность: это мощность, при которой измерительный трансформатор работает наиболее эффективно и точно. При превышении номинальной мощности могут возникнуть непредвиденные ошибки в измерениях. Поэтому важно выбирать трансформатор с соответствующей номинальной мощностью для задачи.

Изоляция: измерительные трансформаторы должны иметь надежную изоляцию, чтобы предотвратить возможность поражения электрическим током. Изоляция обычно указывается в кВ и определяет, какую мощность способен выдержать трансформатор без проявления проблем с изоляцией.

Дополнительные функции: некоторые измерительные трансформаторы могут иметь дополнительные функции, такие как защита от перегрузки, индикация состояния и т.д. Эти дополнительные функции могут значительно облегчить использование и повысить надежность трансформатора в конкретных условиях работы.

Измерительные диапазоны

Измерительные трансформаторы тока и напряжения предназначены для точного измерения электрических параметров в электрических сетях. Они обеспечивают высокую степень точности и надежности измерений, что делает их важным инструментом в различных отраслях промышленности.

Измерительные диапазоны трансформаторов тока и напряжения включают в себя широкий спектр значений, позволяющих измерять различные электрические параметры. Например, диапазон измерения тока может быть от нескольких микроампер до нескольких килоампер, позволяя измерять как очень малые, так и очень большие значения тока.

Кроме того, измерительные диапазоны могут быть разделены на несколько поддиапазонов, каждый из которых предназначен для измерения определенного диапазона значений. Например, для измерения тока с низкими значениями может использоваться один поддиапазон, а для измерения тока с высокими значениями — другой поддиапазон.

Точные измерительные диапазоны позволяют получать достоверные данные о потребляемой или производимой электроэнергии, что является необходимым для эффективного управления электросетями и обеспечения их надежной работы. Измерительные трансформаторы тока и напряжения с широкими диапазонами измерений находят применение в энергетической промышленности, промышленности обработки данных, автоматизированных системах управления и других областях.

Точность измерений

При выборе измерительных трансформаторов тока и напряжения особую важность следует уделять их точности. Точность измерений является ключевым параметром, определяющим надежность и качество работы трансформаторов.

Наиболее точные измерительные трансформаторы обеспечивают высокую степень точности измерений, что позволяет получить достоверные данные о текущих значениях тока и напряжения в электрической сети или устройстве.

Современные технологии и метрологические стандарты позволяют достичь точности измерений до нескольких процентов. Более точные измерительные трансформаторы предлагают низкий уровень погрешности, что особенно важно при работе с высокочувствительными устройствами и системами.

При выборе измерительных трансформаторов необходимо обратить внимание на их класс точности, который характеризует степень соответствия измерений реальным значениям. Чем выше класс точности, тем более точные измерения можно получить.

Компания XYZ предлагает широкий выбор измерительных трансформаторов с высокой точностью измерений, обеспечивающих надежность и качество работы в различных электрических системах и устройствах. Благодаря использованию современных технологий и строгому контролю качества, наша компания гарантирует высокую точность измерений и надежность работы наших трансформаторов.

Класс точности

Класс точности измерительных трансформаторов тока и напряжения является важным показателем и влияет на качество измерений. Чем выше класс точности, тем меньше отклонение измеряемого значения от реального значения.

Класс точности измерительных трансформаторов обычно указывается в процентах и может быть разным для тока и напряжения. Например, класс точности для измерительного трансформатора тока может быть 0.1, 0.2, 0.5, 1 и т.д., а для измерительного трансформатора напряжения — 0.2, 0.5, 1, 1.5 и т.д.

Выбор класса точности зависит от требуемой точности измерений. В некоторых случаях точность измерений является критической и требуется использование измерительных трансформаторов с высоким классом точности. В других случаях, когда требования к точности измерений не так высоки, можно использовать трансформаторы с более низким классом точности, что позволит сэкономить на стоимости оборудования.

Необходимо также учитывать, что класс точности измерительных трансформаторов влияет на их стоимость. Трансформаторы с более высоким классом точности обычно имеют более сложную конструкцию и используют более дорогие материалы, что отражается на их цене. Поэтому при выборе класса точности необходимо учитывать баланс между требуемой точностью и стоимостью оборудования.

Измерительные трансформаторы тока — назначение, устройство, виды конструкций

Мощные электротехнические установки могут работать с напряжением несколько сот киловольт, при этом величина тока в них может достигать более десятка килоампер. Естественно, что для измерения величин такого порядка не представляется возможным использовать обычные приборы. Даже если бы таковые удалось создать, они получились бы довольно громоздкими и дорогими.

Помимо этого, при непосредственном подключении к высоковольтной сети переменного тока повышается риск поражения электротоком при обслуживании приборов. Избавиться от перечисленных проблем позволило применение измерительных трансформаторов тока (далее ИТТ), благодаря которым удалось расширить возможности измерительных устройств и обеспечить гальваническую развязку.

Назначение и устройство ИТТ

Функции данного типа трансформаторов заключаются в снижении первичного тока до приемлемого уровня, что делает возможным подключение унифицированных измерительных устройств (например, амперметров или электронных электросчетчиков), защитных систем и т.д. Помимо этого, трансформатор тока обеспечивают гальваническую развязку между высоким и низким напряжением, обеспечивая тем самым безопасность обслуживающего персонала. Это краткое описание позволяет понять, зачем нужны данные устройства. Упрощенная конструкция ИТТ представлена ниже.

Конструкция измерительного трансформатора тока

Обозначения:

1. Первичная обмотка с определенным количеством витков (W₁).
2. Замкнутый сердечник, для изготовления которого используется электротехническая сталь.
3. Вторичная обмотка (W₂ — число витков).

Как видно из рисунка, катушка 1 с выводами L1 и L2 подключена последовательно в цепь, где производится измерение тока I₁. К катушке 2 подключается приборы, позволяющие установить значение тока I₂, релейная защита, система автоматики и т.д.

Основная область применения ТТ — учет расхода электроэнергии и организация систем защиты для различных электроустановок.

В измерительном трансформаторе тока обязательно наличие изоляции как между катушками, витками провода в них и магнитопроводом. Помимо этого по нормам ПУЭ и требованиям техники безопасности, необходимо заземлять вторичные цепи, что обеспечивает защиту в случае КЗ между катушками.

Получить более подробную информацию о принципе действия ТТ и их классификации, можно на нашем сайте.

Перечень основных параметров

Технические характеристики трансформатора тока описываются следующими параметрами:

• Номинальным напряжением, как правило, в паспорте к прибору оно указано в киловольтах. Эта величина может быть от 0,66 до 1150 кВ. получит полную информацию о шкале напряжений можно в справочной литературе.
• Номинальным током первичной катушки (I₁), также указывается в паспорте. В зависимости от исполнения, данный параметр может быть в диапазоне от 1,0 до 40000,0 А.
• Током на вторичной катушке (I₂), его значение может быть 1,0 А (для ИТТ с I₁ не более 4000,0 А) или 5,0 А. Под заказ могут изготавливаться устройства с I₂ равным 2,0 А или 2,50 А.
• Коэффициентом трансформации (КТ), он показывает отношение тока между первичной и вторичной катушками, что можно представить в виде формулы: КТ = I1/I2. Коэффициент, определяемый по данной формуле, принято называть действительным. Но для расчетов еще используется номинальный КТ, в этом случае формула будет иметь вид: I_НОМ1/I_НОМ2, то есть в данном случае оперируем не действительными, а номинальными значениями тока на первой и второй катушке.

Ниже, в качестве примера, приведена паспортная таблица модели ТТ-В.

Перечень основных параметров измерительного трансформатора тока ТТ-В

Виды конструкций измерительных трансформаторов

В зависимости от исполнения, данные устройства делятся на следующие виды:

1. Катушечные, пример такого ТТ представлен ниже. Катушечный ИТТ

Обозначения:

• A – Клеммная колодка вторичной обмотки.
• В – Защитный корпус.
• С – Контакты первичной обмотки.
• D – Обмотка (петлевая или восьмерочная) .

1. Стержневые, их также называют одновитковыми. В зависимости от исполнения они могут быть:

• Встроенными, они устанавливаются на изоляторы вводы силовых трансформаторов, как показано на рисунке 4. Рисунок 4. Пример установки встроенного ТТ

Обозначения:

• А – встроенный ТТ.
• В – изолятор силового ввода трансформатора подстанции.
• С – место установки ТТ (представлен в разрезе) на изоляторе. То есть, в данном случае высоковольтный ввод играет роль первичной обмотки.

1. Шинными, это наиболее распространенная конструкция. Ее принцип строения напоминает предыдущий тип, стой лишь разницей, что в данном исполнении в качестве первичной обмотки используется токопроводящая шина или жила, которая заводится в окно ИТТ. Шинные ТТ производства Schneider Electric

1. Разъемными. Особенность данной конструкции заключается в том, что магнитопровод ТТ может разделяться на две части, которые стягиваются между собой специальными шпильками.

Такой вариант конструкции существенно упрощает монтаж/демонтаж.

Расшифровка маркировки

Обозначение отечественных моделей интерпретируется следующим образом:

• Первая литера в названии модели указывает на вид трансформатора, в нашем случае это будет буква «Т», указывая на принадлежность к ТТ.
• Вторая литера указывает на особенность конструктивного исполнения, например, буква «Ш», говорит о том, что данное устройство шинное. Если указана литера «О», то это опорный ТТ.
• Третьей литерой шифруется исполнение изоляции.
• Цифрами указывается класс напряжения (в кВ).
• Литера, для обозначения климатического исполнения согласно ГОСТ 15150 69
• КТ, с указанием номинального тока первичной и вторичной обмотки.

Приведем пример расшифровки маркировки трансформатора тока.

Шильдик на ТТ с указанием его марки

Как видим, на рисунке изображена маркировка ТЛШ 10УЗ 5000/5А, это указывает на то, что перед нами трансформатор тока (первая литера Т) с литой изоляцией (Л) и шинной конструкцией (Ш). Данное устройство может использоваться в сети с напряжением до 10 кВ. Что касается исполнения, то литера «У», говорит о том, что аппарат создан для эксплуатации в умеренной климатической зоне. КТ 1000/5 А, указывает на величину номинального тока на первой и второй обмотке.

Схемы подключения

Обмотки трехфазных ТТ могут быть подключены «треугольником» или «звездой» (см. рис. 8). Первый вариант применяется в тех случаях, когда необходимо получить большую силу тока в цепи второй обмотки или требуется сдвинуть по фазе ток во вторичной катушке, относительно первичной. Второй способ подключения применяется, если необходимо отслеживать силу тока в каждой фазе.

Рисунок 8. Схема подключения трехобмоточного ТТ «звездой» и «треугольником»

При наличии изолированной нейтрали, может использоваться схема для измерения разности токов между двумя фазами (см. А на рис. 9) или подключение «неполной звездой» (B).

Рисунок 9. Схема подключения ТТ на разность двух фаз (А) и неполной звездой (В)

Когда необходимо запитать защиту от КЗ на землю, применяется схема, позволяющая суммировать токи всех фаз (см. А на рис 10.). Если к выходу такой цепи подключить реле тока, то оно не будет реагировать на КЗ между фазами, но обязательно сработает, если происходит пробой на землю.

Рис 10. Подключения: А – для суммы токов всех фаз, В и С — последовательное и параллельное включение двухобмоточных ТТ

В завершении приведем еще два примера соединения вторичных обмоток ТТ для снятия показаний с одной фазы:

Вторичные катушки включаются последовательно (В на рис. 10), благодаря этому возникает возможность измерения суммарной мощности.

Вторичные обмотки соединяются параллельно, что дает возможность понизить КТ, поскольку происходит суммирование тока в этих катушках, в то время как в линии этот показатель остается без изменений.

Выбор

При выборе трансформатора тока в первую очередь необходимо учитывать номинальное напряжение прибора было не ниже, чем в сети, где он будет установлен. Например, для трехфазной сети с напряжением 380 В можно использовать ТТ с классом напряжения 0,66 кВ, соответственно для установок более 1000 В, устанавливать такие устройства нельзя.

Помимо этого I_НОМ ТТ должен быть равен или превышать максимальный ток установки, где будет эксплуатироваться прибор.

Кратко изложим и другие правила, позволяющие не ошибиться с выбором ТТ:

• Сечение кабеля, которым будет подключаться ТТ к цепи вторичной нагрузки, не должно приводить к потерям сверх допустимой нормы (например, для класса точности 0,5 потери не должны превышать 0,25%).
• Для систем коммерческого учета должны использоваться устройства с высоким классом точности и низким порогом погрешности.
• Допускается установка токовых трансформаторов с завышенным КТ, при условии, что при максимальной нагрузке ток будет до 40% от номинального.

Посмотреть нормы и правила, по которым рассчитываются измерительные трансформаторы тока (в том числе и высоковольтные) можно в ПУЭ ( п.1.5.1.). Пример расчета показан на картинке ниже.

Пример расчета трансформатора тока

Что касается выбора производителя, то мы рекомендуем использовать брендовую продукцию, достоинства которой подтверждены временем, например ABB, Schneider Electric b и т.д. В этом случае можно быть уверенным, что указанные в паспорте технические данные, а методика испытаний соответствовала нормам.

Обслуживание

Необходимо обратить внимание, что при соблюдении режима и условий эксплуатации, правильно подобранных номиналах и регулярном обслуживании ТТ будет служить 30 лет и более. Для этого необходимо: