Обозначение трансформатора тока на схеме: Условные графические обозначения на электрических схемах

Условные обозначения на электрических схемах по ГОСТ: буквенные, графические

Автор Admin На чтение 7 мин. Просмотров 1k. Опубликовано

Чтобы понять, что конкретно нарисовано на схеме или чертеже, необходимо знать расшифровку тех значков, которые на ней есть. Это распознавание еще называют чтением чертежей. А чтоб облегчить это занятие почти все элементы имеют свои условные значки. Почти, потому что стандарты давно не обновлялись и некоторые элементы рисуют каждый как может. Но, в большинстве своем, условные обозначения в электрических схемах есть в нормативны документах.

  1. Условные обозначения в электрических схемах: лампы, трансформаторы, измерительные приборы, основная элементная база
  2. Нормативная база
  3. Нормативные документы, в которых прописаны графические обозначения элементной базы электрических схем
  4. Обозначение электрических элементов на схемах
  5. Обозначение светодиода, стабилитрона, транзистора (разного типа)
  6. Электрические щиты, шкафы, коробки
  7. Обозначение электрических элементов на схемах: шкафы, щитки, пульты
  8. Элементная база для схем электропроводки
  9. Пример схемы электропитания и графическое изображение проводов на ней
  10. Изображение розеток
  11. Обозначение розеток на чертежах
  12. Условные обозначения розеток в электрических схемах
  13. Обозначение трехфазной розетки на чертежах
  14. Отображение выключателей
  15. Условные графические обозначения выключателей на электрических схемах
  16. Как выглядит схематичное изображение проходных выключателей
  17. Лампы и светильники
  18. Изображение светильников на схемах и чертежах
  19. Радиоэлементы
  20. Условные обозначения радиоэлементов в чертежах
  21. Буквенные обозначения

Условные обозначения в электрических схемах: лампы, трансформаторы, измерительные приборы, основная элементная база

Нормативная база

Разновидностей электрических схем насчитывается около десятка, количество различных элементов, которые могут там встречаться, исчисляется десятками если не сотнями. Чтобы облегчить распознавание этих элементов, введены единые условные обозначения в электрических схемах. Все правила прописаны в ГОСТах. Этих нормативов немало, но основная информация есть в следующих стандартах:

Нормативные документы, в которых прописаны графические обозначения элементной базы электрических схем

Изучение ГОСТов дело полезное, но требующее времени, которое не у всех есть в достаточном количестве. Потому в статье приведем условные обозначения в электрических схемах — основную элементную базу для создания чертежей и схем электропроводки, принципиальных схем устройств.

Обозначение электрических элементов на схемах

Некоторые специалисты внимательно посмотрев на схему, могут сказать что это и как оно работает. Некоторые даже могут сразу выдать возможные проблемы, которые могут возникнуть при эксплуатации. Все просто — они хороша знают схемотехнику и элементную базу, а также хорошо ориентируются в условных обозначениях элементов схем. Такой навык нарабатывается годами, а, для «чайников», важно запомнить для начала наиболее распространенные.

Обозначение светодиода, стабилитрона, транзистора (разного типа)

Электрические щиты, шкафы, коробки

На схемах электроснабжения дома или квартиры обязательно будет присутствовать обозначение электрического щитка или шкафа. В квартирах, в основном устанавливается там оконечное устройство, так как проводка дальше не идет. В домах могут запроектировать установку разветвительного электрошкафа — если из него будет идти трасса на освещение других построек, находящихся на некотором расстоянии от дома — бани, летней кухни, гостевого дома. Эти другие обозначения есть на следующей картинке.

Обозначение электрических элементов на схемах: шкафы, щитки, пульты

Если говорить об изображениях «начинки» электрических щитков, она тоже стандартизована. Есть условные обозначения УЗО, автоматических выключателей, кнопок, трансформаторов тока и напряжения и некоторых других элементов. Они приведены следующей таблице (в таблице две страницы, листайте нажав на слово «Следующая»)

Элементная база для схем электропроводки

При составлении или чтении схемы пригодятся также обозначения проводов, клемм, заземления, нуля и т.д. Это то, что просто необходимо начинающему электрику или для того чтобы понять, что же изображено на чертеже и в какой последовательности соединены ее элементы.

Пример использования приведенных выше графических изображений есть на следующей схеме. Благодаря буквенным обозначениям все и без графики понятно, но дублирование информации в схемах никогда лишним не было.

Пример схемы электропитания и графическое изображение проводов на ней

Изображение розеток

На схеме электропроводки должны быть отмечены места установки розеток и выключателей. Типов розеток много — на 220 В, на 380 в, скрытого и открытого типа установки, с разным количеством «посадочных» мест, влагозащищенные и т.д. Приводить обозначение каждой — слишком длинно и ни к чему. Важно запомнить как изображаются основные группы, а количество групп контактов определяется по штрихам.

Обозначение розеток на чертежах

Розетки для однофазной сети 220 В обозначаются на схемах в виде полукруга с одним или несколькими торчащими вверх отрезками. Количество отрезков — количество розеток на одном корпусе (на фото ниже иллюстрация). Если в розетку можно включить только одну вилку — вверх рисуют один отрезок, если два — два, и т.д.

Условные обозначения розеток в электрических схемах

Если посмотрите на изображения внимательно, обратите внимание, что условное изображение, которое находится справа, не имеет горизонтальной черты, которая отделяет две части значка. Эта черта указывает на то, что розетка скрытого монтажа, то есть под нее необходимо в стене сделать отверстие, установить подрозетник и т.д. Вариант справа — для открытого монтажа. На стену крепится токонепроводящая подложка, на нее сама розетка.

Также обратите внимание, что нижняя часть левого схематического изображения перечеркнута вертикальной линией. Так обозначают наличие защитного контакта, к которому подводится заземление. Установка розеток с заземлением обязательна при включении сложной бытовой техники типа стиральной или посудомоечной машины, духовки и т.д.

Обозначение трехфазной розетки на чертежах

Ни с чем не перепутаешь условное обозначение трехфазной розетки (на 380 В). Количество торчащих вверх отрезков равно количеству проводников, которые к данному устройству подключаются — три фазы, ноль и земля. Итого пять.

Бывает, что нижняя часть изображения закрашена черным (темным). Это обозначает что розетка влагозащищенная. Такие ставят на улице, в помещениях с повышенной влажностью (бани, бассейны и т.д.).

Отображение выключателей

Схематическое обозначение выключателей выглядит как небольшого размера кружок с одним или несколькими Г- или Т- образными ответвлениями. Отводы в виде буквы «Г» обозначают выключатель открытого монтажа, с виде буквы «Т» — скрытого монтажа. Количество отводов отображает количество клавиш на этом устройстве.

Условные графические обозначения выключателей на электрических схемах

Кроме обычных могут стоять проходные выключатели — для возможности включения/выключения одного источника света из нескольких точек. К такой же небольшой окружности с противоположных сторон пририсовывают две буквы «Г». Так обозначается одноклавишный проходной переключатель.

Как выглядит схематичное изображение проходных выключателей

В отличие от обычных выключателей, в этих при использовании двухклавишных моделей добавляется еще одна планка, параллельная верхней.

Лампы и светильники

Свои обозначения имеют лампы. Причем отличаются лампы дневного света (люминесцентные) и лампы накаливания. На схемах отображается даже форма и размеры светильников. В данном случае надо только запомнить как выглядит на схеме каждый из типов ламп.

Изображение светильников на схемах и чертежах

Радиоэлементы

При прочтении принципиальных схем устройств, необходимо знать условные обозначения диодов, резисторов, и других подобных элементов.

Условные обозначения радиоэлементов в чертежах

Знание условных графических элементов поможет вам прочесть практически любую схему — какого-нибудь устройства или электропроводки. Номиналы требуемых деталей иногда проставляются рядом с изображением, но в больших многоэлементных схемах они прописываются в отдельной таблице. В ней стоят буквенные обозначения элементов схемы и номиналы.

Буквенные обозначения

Кроме того, что элементы на схемах имеют условные графические названия, они имеют буквенные обозначения, причем тоже стандартизованные (ГОСТ 7624-55).

Название элемента электрической схемыБуквенное обозначение
1Выключатель, контролер, переключательВ
2ЭлектрогенераторГ
3ДиодД
4ВыпрямительВп
5Звуковая сигнализация (звонок, сирена)Зв
6КнопкаКн
7Лампа накаливанияЛ
8Электрический двигательМ
9ПредохранительПр
10Контактор, магнитный пускательК
11РелеР
12Трансформатор (автотрансформатор)Тр
13Штепсельный разъемШ
14ЭлектромагнитЭм
15РезисторR
16КонденсаторС
17Катушка индуктивностиL
18Кнопка управленияКу
19Конечный выключательКв
20ДроссельДр
21ТелефонТ
22МикрофонМк
23ГромкоговорительГр
24Батарея (гальванический элемент)Б
25Главный двигательДг
26Двигатель насоса охлажденияДо

Обратите внимание, что в большинстве случаев используются русские буквы, но резистор, конденсатор и катушка индуктивности обозначаются латинскими буквами.

Есть одна тонкость в обозначении реле. Они бывают разного типа, соответственно маркируются:

  • реле тока — РТ;
  • мощности — РМ;
  • напряжения — РН;
  • времени — РВ;
  • сопротивления — РС;
  • указательное — РУ;
  • промежуточное — РП;
  • газовое — РГ;
  • с выдержкой времени — РТВ.

В основном, это только наиболее условные обозначения в электрических схемах. Но большую часть чертежей и планов вы теперь сможете понять. Если потребуется знать изображения более редких элементов, изучайте ГОСТы.

Трансформаторы.


Трафарет Visio Трансформаторы.

Условные обозначения — трансформаторы однофазные.

Трансформатор однофазный с отводом от средней точки первичной обмотки.

Трансформатор однофазный с отводом от средней точки вторичной обмотки.

Трансформатор однофазный.

Трансформатор однофазный с отводами от средней точки первичной и вторичной обмотки.

Автотрансформатор однофазный с регулированием напряжения.

В контекстном меню фигуры можно скрыть или показать символ магнитопровода и экрана между обмотками трансформатора, а так же повернуть условное обозначение трансформатора горизонтально и поменять местами вывода первичной и вторичной обмоток, например:

Трансформатор однофазный, символы магнитопровода и экрана скрыты, повернут горизонтально.

Однофазный трансформатор с двумя обмотками и экраном (магнитодиэлектрическим магнитопроводом).

Трансформатор однофазный с ферромагнитным магнитопроводом и экраном между обмотками.

   С помощью управляющий маркеров фигур, можно изменить конфигурацию обозначения выводов трансформаторов.

 Изменение условного обозначения трансформатора однофазного — видео:

Условные обозначения трансформаторов тока.

*Трансформатор тока с одним магнитопроводом и двумя вторичными обмотками.

*Трансформатор тока с двумя магнитопроводами и двумя вторичными обмотками.

Трансформатор тока с одной вторичной обмоткой.

*Примечание: тип магнитопровода для трансформатора тока с двумя вторичными обмотками перключается в таблице данных фигуры.

 С помощью управляющих маркеров фигур, можно изменить конфигурацию обозначения выводов трансформаторов тока.

 Изменение условных обозначений трансформаторов тока — видео:

Условные обозначения трансформаторов трехфазных.

Фигура условного обозначения трехфазного трансформатора трансформируемая. Изменяя в таблице данных фигуры соответствующие пункты: Обмотка 1 и Обмотка 2, можно получить различные конфигурации условного обозначения.

Например:

Трансформатор трехфазный с ферромагнитным магнитопроводом, соединение обмоток звезда / звезда.

Трансформатор трехфазный , соединение обмоток треугольник / звезда.

Трансформатор трехфазный , соединение обмоток звезда / треугольник.

Трансформатор трехфазный, соединение обмоток треугольник / треугольник.

Трансформатор трехфазный, соединение обмоток звезда с выведенной нейтральной (средней) точкой / звезда.

Трансформатор трехфазный, соединение обмоток звезда с нейтральной точкой / звезда с нейтральной точкой.

А так же, для любого условного обозначения, в таблице данных фигуры, можно выбрать способ регулирования: без регулирования, плавное, ступенчатое или фазорегулятор.
Например:

Трансформатор трехфазный, соединение обмоток звезда / звезда, с регулированием под нагрузкой.

Трансформатор трехфазный, соединение обмоток звезда / звезда, с ступенчатым регулированием.

Трансформатор трехфазный (фазорегулятор), соединение обмоток звезда / звезда.

Изменение условных обозначений трансформаторов трехфазных, видео:

Отдельные элементы условных обозначений трансформатора.

Составить условное обозначение других вариантов трансформаторов, можно из фигур отдельных элементов: сердечника и набора обмоток.

   Например:

Трансформатор однофазный четырехобмоточный.

Трансформатор с управляющей (подмагничивающей) обмоткой.

Пример построения условного обозначения трансформатора из отдельных элементов, видео:


Трансформаторы на электросхемах — Весёлый Карандашик

2013, Апрель 2 , Вторник

На мой взгляд, по количеству металла раритетные ламповые радиоприёмники или телевизоры превзойдут любую современную электро-радио технику. Грешно судить ‘предков’, но кто-то ещё помнит цветной ламповые телевизоры  ‘Рубин’, ‘Рекорд’, ‘Берёзка’, ‘Горизонт’,  которые угрожающе смотрели на хозяев, предупреждая о своём весе  в 61-63 кг, большую часть которой занимали трансформаторы.

Когда включаем нами любимые электроприборы в домашнюю электросеть, мы даже не догадываемся, что присутствующее напряжение в сети 220 вольт преобразовано(трансформировано) силовым электрическим трансформатором из более высокого напряжения, поступающего от другого распределительного трансформатора, который, в свою очередь, получает электричество через линии электропередачи(ЛЭП) от самой электростанции. Если включим домашний сварочный трансформатор или зарядное автомобильное устройство в сеть, то напряжение из 220 вольт будет трансформироваться в низкое, безопасное для нас.

А как работает трансформатор?

Что бы электрическая цепь, состоящая из набора элементов, потребителей и источника питания была действующей, она должна быть замкнутой, то есть электрический ток от одного полюса источника питания должен пройти через потребитель и вернуться на на другой полюс источника. У трансформатора входная сторона имеет два подключаемых конца-ввода. У нашей питающей электросети тоже два провода, которые мы и подключаем к вводным концам. Таким образом, мы запитываем электрический трансформатор, рабочее напряжение которого должно быть рассчитано на напряжение сети.

Получается рабочая электрическая цепь электросеть-трансформатор, точнее — выходная обмотка понижающего потребительского трансформатора  сети с выходным напряжением 220 вольт на первичную обмотку нашего, бытового трансформатора на 220 вольт. А так как в сети ток переменный, с частотой 50Гц, то  колебания тока посредством связи через обмотки трансформаторов  вызывают некую вибрацию металлического сердечника — магнитопровода электрического трансформатора, образовывая вокруг себя переменное электромагнитное поле. Когда поверх первичной обмотки, запитанной от сети в 220 вольт и размещённой на металлическом сердечнике, установить другую, вторичную обмотку, то можно получить переменное напряжение желаемой величины(к примеру: 12вольт), но той же частоты, что и в сети.

Таким образом, переменное напряжение электрической сети трансформируется в необходимое для нас по величине вторичное напряжение. Ко вторичной обмотке можно подключить автомобильную лампу на 12 вольт, с которой ничего плохого не случится. Тем более, первичная электрическая цепь(сеть 220 вольт + первичная катушка трансформатора) никак не соединена с другой(вторичная катушка 12 вольт + электролампа). В данном случае говорится о гальванической развязке, которая обезопасит нас и питаемое электрооборудование от опасного высокого напряжения сети. Есть трансформаторы и без гальванической развязки(автотрансформаторы), катушки у которого связаны между собой электрически(соединены).

А вот и ответ: трансформатор через расположенные  на магнитопроводе обмотки трансформирует, преобразует переменное напряжение посредством электромагнитной индукции или осуществляет гальваническую развязку между входной и питающей стороной.

Как изображается трансформатор на схеме.

В электротехнике и радиоэлектронике существует много разных видов и типов трансформаторов. Одни применяются строго в высокочастотных цепях, другие только в измерительной технике, а описываемые нами — большинство в быту и в бытовой аппаратуре.

Изображение обмотки трансформатора напоминает волнообразную линию, у которой одна сторона волны остроконечная. В последнее время обмотку изображают в виде прямоугольника с отводами по краям. Начало обмотки обозначается толстой жирной точкой. Если трансформатор магнитоэлектрический — с сердечником, то между параллельно указанными катушками рисуется сердечник, в виде чёрного закрашенного  прямоугольника.

На однолинейных схемах изображение трансформатора выполняется в виде смещения относительно друг-друга с наложением двух окружностей.

Существуют трансформаторы регулируемые и не регулируемые, с дополнительными отводами и секциями, с сердечниками и без таковых, трансформаторы тока и напряжения. Но при всех типах трансформатора всегда на схеме присутствует изображение обмотки — волнообразная линия или прямоугольник с отводами.

Обозначение на схеме используется латинской буквой T, хотя, она аналогична и кирилице. Рядом с литерой Т ставится буквенный символ, указывающий на тип электрического трансформатора.

К примеру: А — TA(трансформатор тока), V — TV(трансформатор напряжения), UV — TUV(трансформатор регулировочный).

Следует запомнить, что нарисованные параллельно или по одной оси обозначения катушек с указанием сердечника или без него и есть общее схематичное изображение трансформатора.


[Всего: 0   Средний:  0/5]

«Трансформаторы на электросхемах»

Таким образом, переменное напряжение электрической сети трансформируется в необходимое для нас по величине вторичное напряжение. Ко вторичной обмотке можно подключить автомобильную лампу на 12 вольт, с которой ничего плохого не случится. Тем более, первичная электрическая цепь(сеть 220 вольт + первичная катушка трансформатора) никак не соединена с другой(вторичная катушка 12 вольт + электролампа). В данном случае говорится о гальванической развязке, которая обезопасит нас и питаемое электрооборудование от опасного высокого напряжения сети. Есть трансформаторы и без гальванической развязки(автотрансформаторы),
катушки у которого связаны между собой электрически(соединены).

Игорь Александрович

«Весёлый Карандашик»

Схемы соединений трансформаторов тока: схем, звезда, треугольник, параллель

Назначение трансформаторов тока

Счётчики для однофазных и трёхфазных сетей рассчитаны на номинальные токи до 100 А. Использование приборов с большими токами затруднено по причине необходимости использования проводов слишком большого сечения. Таким образом, для измерения характеристик в линиях с большими токами необходимо использовать специальные устройства, понижающие ток до приемлемого значения. Для этой цели используются трансформаторы тока (ТТ).

Первичная обмотка трансформатора тока включается последовательно в линейный провод, по которому проходит высокий ток, а ко вторичной обмотке подключается измерительный прибор. Для удобства выводы маркируются обозначениями. Для начала и, соответственно, конца первичной обмотки применяются обозначения Л1 и Л2. Для вторичной обмотки — И1 и И2. При подключении необходимо строго соблюдать полярность первичной и вторичной обмоток ТТ.

Чаще всего величина вторичного тока равна 5 А, иногда применяются ТТ со вторичным током 1 А. Для измерения же напряжения в высоковольтных сетях используется подключение через трансформатор напряжения, который понижает напряжение до 100 или 57.7 вольт.

Орлов Анатолий Владимирович

Начальник службы РЗиА Новгородских электрических сетей

Задать вопрос

Измерительные трансформаторы вносят свою погрешность в измерения. Здесь важно соблюдать правильную схему подключения с соблюдением обозначений. Например, если изменить местами выводы вторичных цепей И1 и И2, то за этим последует существенный недоучёт электроэнергии.

Трансформаторы тока подключаются в трёхфазных цепях по схеме неполной звезды (сети с изолированной нейтралью). При наличии нулевого провода подключение осуществляется с помощью полной звезды. В дифференциальных защитах силовых трансформаторов ТТ подключаются по схеме «Треугольник».

Это позволяет скомпенсировать сдвиг фаз вторичных токов, что уменьшит ток небаланса. В трёхфазных сетях без нулевого провода обычно трансформаторы тока подключаются только на две ведущие линии, поскольку измерив ток в двух фазах, можно легко рассчитать величину тока в третьей фазе.

Если сеть имеет глухозаземлённую нейтраль (как правило, сети 110 кВ и выше), то обязательно подключение ТТ ко всем трём фазам. Соединение обмоток реле и трансформаторов тока в полную звезду. Эта схема соединения трансформаторов представлена в виде векторных диаграмм, которые иллюстрируют работу трансформатора на рис. 2.4.1 и на схемах 2.4.2, 2.4.3, 2.4.4.

Если трансформатор работает в нормальном режиме, или если он симметричный, то будет проходить ток небаланса или небольшой ток, который появляется из–за разных погрешностей трансформаторов тока.

Представленная выше схема применяется против всех видов КЗ (междуфазных и однофазных) во время включения защиты.
Трехфазное КЗ
Двухфазное КЗ

Однофазное КЗ
Отношение Iр/Iф (ток в реле)/ (ток в фазе) называется коэффициентом схемы, его можно определить для всех схем соединения. Для данной схемы коэффициент схемы kсх будет равен 1.

На рис. 2.4.5 предоставлена схема соединения обмоток реле и трансформаторов тока в неполную звезду, а на рис. 2.4.6, 2.4.7. ее векторные диаграммы, которые иллюстрируют работу этой схемы.

Трехфазное КЗ — когда токи могут идти в обратном проводе по обоим реле.
Двухфазное КЗ — когда токи, могут протекать в одном или в двух реле в соответствии с повреждением тех или иных фаз.

КЗ фазы В одной фазы может происходить тогда, когда токи не появляются в этой схеме защиты.

Схему неполной звезды можно применять только в сетях с нулевыми изолированными точками при kсх=1 с целью защиты от КЗ междуфазных, и может реагировать только на некоторые случаи КЗ однофазного.

На рис. 2.4.8. можно изучить схему соединения в звезду и треугольник обмоток реле и трансформаторов соответственно.

Во время симметричных нагрузок в реле и в период возникновения трехфазного КЗ может проходить линейный ток, сдвинутый на 30* по фазе относительно тока фазы и в разы больше его.

Особенности схемы этого соединения:

  1.  при разных всевозможных видах КЗ проходят токи в реле, при этом защита которая построена по такой схеме, будет реагировать на все виды КЗ;
  2. ток в реле относится к фазному току в зависимости от вида КЗ;
  3. ток нулевой последовательности, который не имеет путь через обмотки реле для замыкания, не может выйти за границы треугольника трансформаторов тока.

Выше приведенная схема применяется чаще всего для дистанционной или во время дифференциальной защиты трансформаторов.

Схема восьмерки или включение реле на разность токов двух фаз.

На рис. 2.4.9 представлена сама схема соединения, а на рис. 2.4.10, 2.4.11.векторные диаграммы, которые иллюстрируют работу этой схемы.

Соединение трансформаторов тока и обмоток реле в неполную звезду

Симметричная нагрузка при трехфазном КЗ.

Двухфазное КЗ Двухфазно КЗ АВ или ВС
При разных видах КЗ, ток в реле и его чувствительность будут разными. Ток в реле будет равен нулю во время однофазного КЗ фазы В. Эту схему можно применять, тогда, когда не требуется действий трансформатора для защиты от разных междуфазных КЗ с соединением обмоток Y/* – 11 группа, и когда эта защита обеспечивает необходимую чувствительность.

Соединение трансформаторов тока в фильтр токов нулевой последовательности

На рис. 2.4.12. можно изучить схему соединения трансформаторов тока в фильтр токов нулевой последовательности. Только во время однофазных или двуфазных КЗ на землю появляется ток в реле. Эту схему можно применять во время защиты от КЗ на землю. КЗ IN=0 при двухфазных и трехфазных нагрузках. Но часто ток небаланса Iнб появляется из–за погрешности трансформаторов тока в реле.

Последовательное соединение трансформаторов тока

На рис. 2.4.13. представлена схема последовательного соединения трансформаторов тока. Подключенная к трансформаторам тока, нагрузка, распределяется поровну. Напряжение, которое приходится на любой трансформатор тока и на вторичный ток остается неизменным.

Орлов Анатолий Владимирович

Начальник службы РЗиА Новгородских электрических сетей

Задать вопрос

Во время использования трансформаторов тока малой мощности применяется эта схема.

Параллельное соединение трансформаторов тока

На рис. 2.4.14. представлена схема параллельного соединения трансформаторов тока. Эту схему можно использовать с целью получения разных нестандартных коэффициентов трансформации. Схемы подключения счетчиков электроэнегии, как однофазных, так и 3-х фазных Вы можете найти тут.

ТРАНСФОРМАТОРЫ

   В этой статье мы поговорим о трансформаторах, устройствах способных повышать или понижать напряжение при переменном токе. Существуют различные по конструкции и предназначению трансформаторы. Например есть как однофазные, так и трехфазные. На фото изображен однофазный трансформатор:

Трансформатор однофазный

   Трансформатор напряжения соответственно будет называться повышающим, если на выходе со вторичной обмотки напряжение выше, чем в первичной, и понижающим, если, напряжение во вторичной обмотке ниже, чем в первичной. На рисунке ниже изображена схема работы трансформатора:

Принципиальная схема трансформатора

   Красным (на рисунке ниже) обозначена первичная обмотка, синим вторичная, также изображен сердечник трансформатора, собранный из пластин специальной электротехнической стали. Буквами U1 обозначено напряжение первичной обмотки. Буквами I1 обозначен ток первичной обмотки. U2 обозначено напряжение на вторичной обмотке, I2 ток во вторичной. В трансформаторе две или более обмоток индуктивно связаны. Также трансформаторы могут использоваться для гальванической развязки цепей.

Принцип работы трансформатора

Принцип действия трансформатора

   При подаче напряжения на первичную обмотку в ней наводится ЭДС самоиндукции. Силовые линии магнитного поля пронизывают не только ту катушку, которая наводит ток, но и расположенную на том же сердечнике вторую катушку (вторичную обмотку) и наводит также в ней ЭДС самоиндукции. Отношение числа витков первичной обмотки к вторичной называется Коэффициентом трансформации. Записывается это так:

  • U1 =напряжение первичной обмотки.
  • U2 = напряжение вторичной обмотки.
  • w1 = количество витков первичной обмотки.
  • w2 = количество витков вторичной обмотки.
  • кт = коэффициент трансформации.

Коэффициент трансформации — формула

   Если коэффициент трансформации меньше единицы, то трансформатор повышающий, если больше единицы, понижающий. Разберем на небольшом примере: w1 количество витков первичной обмотки равно условно равно 300, w2 количество витков вторичной обмотки равно 20. Делим 300 на 20, получаем 15. Число больше единицы, значит трансформатор понижающий. Допустим, мы мотали трансформатор с 220 вольт, на более низкое напряжение, и нам теперь нужно посчитать, какое будет напряжение на вторичной обмотке. Подставляем цифры: U2=U1\кт = 220\15 = 14.66 вольт. Напряжение на выходе с вторичной обмотки будет равно 14.66 вольт.

Трансформаторы на схемах

   Обозначается на принципиальных схемах трансформатор так:

Обозначение трансформатора на схемах

   На следующем рисунке изображен трансформатор с несколькими вторичными обмотками:

Трансформатор с двумя вторичными обмотками

   Цифрой «1» обозначена первичная обмотка (слева), цифрами 2 и 3 обозначены вторичные обмотки (справа).

Сварочные трансформаторы

   Существуют специальные сварочные трансформаторы.

Сварочный трансформатор

   Сварочный трансформатор предназначен для сварки электрической дугой, он работает как понижающий трансформатор, снижая напряжение на вторичной обмотке, до необходимой величины для сварки. Напряжение вторичной обмотки бывает не более 80 Вольт. Сварочные трансформаторы рассчитаны на кратковременные замыкания выхода вторичной обмотки, при этом образуется электрическая дуга, и трансформатор при этом не выходит из строя, в отличие от силового трансформатора.

Силовые трансформаторы

   Электроэнергия передается по высоковольтным линиям от генераторов, где она вырабатывается до высоковольтных подстанций потребителя, в целях сокращения потерь, при высоком напряжении равном 35-110 киловольт и выше. Перед тем, как мы сможем использовать эту энергию, её напряжение нужно понизить до 380 вольт, которое подводится к электрощитовым, находящимся в подвалах многоквартирных домов. Трехфазные трансформаторы обычно бывают рассчитаны на большую мощность. В электросетях на трансформаторных подстанциях стоят трансформаторы понижающие напряжение с 35 или 110 киловольт, до 6 или 10 киловольт, наверное все видели такие трансформаторы величиной с небольшой дом:

Фото высоковольтный трансформатор

   Трансформаторы с 6-10 киловольт на 380 вольт расположены вблизи потребителей. Такие трансформаторы стоят на трансформаторных подстанциях расположенных во многих дворах. Они поменьше размерами, но вместе с ВН (выключателями нагрузки) которые ставятся перед трансформатором и вводными автоматами и фидерами могут занимать двух этажное здание.

Трансформатор 6 киловольт

   У трехфазных трансформаторов обмотки соединяются не так, как у однофазных трансформаторов. Они могут соединяться в звезду, треугольник и звезду с выведенной нейтралью. На следующем рисунке приведена как пример одна из схем соединения обмоток высокого напряжении и низкого напряжения трехфазного трансформатора:

Пример соединения обмоток силового трансформатора

   Трансформаторы существуют не только напряжения, но и тока. Такие трансформаторы применяют для безопасного измерения тока при высоком напряжении. Обозначаются на схемах трансформаторы тока следующим образом:

Изображение на схемах трансформатор тока

   На фото далее изображены именно такие трансформаторы тока:

Трансформатор тока — фото

   Существуют также, так называемые, автотрансформаторы. В этих трансформаторах обмотки имеют не только магнитную связь, но и электрическую. Так обозначается на схемах лабораторный автотрансформатор (ЛАТР):

Лабораторный автотрансформатор — изображение на схеме

   Используется ЛАТР таким образом, что включая в работу часть обмотки, с помощью регулятора, можно получить различные напряжения на выходе. Фотографию лабораторного автотрансформатора можно видеть ниже:

Фото ЛАТР

   В электротехнике существуют схемы безопасного включения ЛАТРа с гальванической развязкой с помощью трансформатора:

Безопасный ЛАТР изображение на схеме

   Для согласования сопротивления разных частей схемы служит согласующий трансформатор. Также находят применение измерительные трансформаторы для измерения очень больших или очень маленьких величин напряжения и тока.

Тороидальные трансформаторы

   Промышленность изготавливает и так называемые тороидальные трансформаторы. Один из таких изображен на фото:

Фотография — тороидальный трансформатор

   Преимущества таких трансформаторов по сравнению с трансформаторами обычного исполнения заключаются в более высоком КПД, меньше звуковой дребезг железа при работе, низкие значения полей рассеяния и меньший размер и вес.

   Сердечники трансформаторов, в зависимости от конструкции могут быть различными, они набираются из пластин магнитомягкого материала, на рисунке ниже приведены примеры сердечников:

Сердечники трансформаторов — рисунок

   Вот в кратце и вся основная информация о трансформаторах в радиоэлектронике, более подробно разные частные случаи можно рассмотреть на форуме. Автор AKV.

   Форум по трансформаторам

   Форум по обсуждению материала ТРАНСФОРМАТОРЫ

Измерительные трансформаторы тока: назначение, устройство, схемы

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: IНОМ1/IНОМ2, 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 IНОМ 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:

  • Обращать внимание на различные виды неисправностей, заметим, что большинство из них можно обнаружить при визуальном осмотре.
  • Производить контроль нагрузки в первичных цепях и не допускать перегрузку выше установленной нормы.
  • Необходимо отслеживать состояние контактов первичной цепи (если таковые имеются), на них должны отсутствовать внешние признаки повреждений.
  • Не менее важен контроль состояния внешней изоляции, почти в половине случаев ее стойкость нарушается из-за скопления грязи или влаги, которые закорачивают контакты на землю.
  • У масляных ТТ осуществляют проверку уровня масла, его чистоту, наличие подтеков и т.д. Обслуживание таких установок практически не сильно отличается от других силовых установок, например, емкостных трансформаторов НДЕ, разница заключается в небольших технических деталях.
  • Поверка ТТ должна проводиться согласно действующих нормативов (ГОСТ 8.217 2003).
  • При обнаружении неисправности производится замена прибора. Поврежденный ТТ отправляют в ремонт, который производится специализированными службами.

Использованная литература

  • В.В. Афанасьев «Трансформаторы тока»  1989
  • И С. Таев  «Основы теории электрических аппаратов»  1987
  • Вавин В. Н. «Трансформаторы тока» 1966
  • Кацман М. М. «Электрические машины и трансформаторы»  1971

Нормальные схемы электрических соединений объектов электроэнергетики

 Правила выполнения нормальных схем электрических соединений объектов электроэнергетики, определены двумя стандартами. Это Стандарт Организации ОАО «ФСК ЕЭС» СТО 56947007-25.040.70.101-2011 Раздел 2 и ГОСТ Р 56303-2014.

 Несмотря на то, что на данный момент оба стандарта действующие и определяют требования к выполнению одних и тех же типов схем, требования в них, несколько отличаются (вероятно разработчики стандартов не дружат …).

 В данном материале, при составлении примеров графических обозначений элементов схем электрических соединений объектов электроэнергетики, за основу взят ГОСТ Р 56303-2014, так как по дате введения в действие он новее.
 Если вид графических обозначений, приведенных в примерах стандарта СТО 56947007-25.040.70.101-2011, отличается от аналогичных, приведенных в ГОСТ Р 56303-2014, добавлены соответствующие примечания.

Цветовое исполнение классов напряжения.
Класс напряженияГОСТ Р 56303-2014СТО 56947007-25.040.70.101-2011
Наименование цветаСпектр (RGB)Наименование цветаСпектр (RGB)
1150 кВсиреневый205:138:255сиреневый205:138:255
800 кВтемно синий0:0:168темно синий0:0:200
750 кВтемно синий0:0:168темно синий0:0:200
500 кВкрасный213:0:0красный165:15:10
400 кВоранжевый255:100:30оранжевый240:150:30
330 кВзеленый0:170:0зеленый0:140:0
220 кВжелто-зеленый181:181:0желто-зеленый200:200:0
150 кВхаки170:150:0хаки170:150:0
110 кВголубой0:153:255голубой0:180:200
60 кВлиловый255:51:204
35 кВкоричневый102:51:0коричневый130:100:50
20 кВярко-фиолетовый160:32:240коричневый130:100:50
15 кВярко-фиолетовый160:32:240
10 кВфиолетовый102:0:204фиолетовый100:0:100
6 кВтемно-зеленый0:102:0светло-коричневый200:150:100
3 кВтемно-зеленый0:102:0
ниже 3 кВсерый127:127:127
до 1 кВсерый190:190:190

Условные графические обозначения элементов нормальных схем электрических соединений объектов электроэнергетики.

В примерах, использованы условные графические обозначения из библиотеки трафаретов Visio Нормальная схема ПС.

Шаг модульной сетки 2,5 мм.

Толщина линий условных обозначений и линий электрической связи 0,4 мм (По стандарту от 0,2 до 1,0 мм. Рекомендуемая — от 0,3 до 0,4 мм.)

Графическое обозначение трансформаторов.

Графическое обозначение коммутационных аппаратов.

 Графическое обозначение устройств компенсации, фильтров.

Графическое обозначение разрядников, ОПН.

Графическое обозначение генераторов, электродвигателей.

Графическое обозначение предохранителей.

Графическое обозначение линий электрической связи, шин, заземления.
НаименованиеОбозначение
 1. Линия электрической связи, ошиновка.
 2.

 ЛЭП — линия электропередач.

 Отображается утолщенными линиями (двухкратное или большее увеличение толщины по отношинию к линиям, которыми выполнены УГО и ошиновка).

 3.

  Кабельная линия.

 Линию электрической связи с одним ответвлением допускается изображать без точки.

 4. Пересечение линий электрической связи.
 5.

 Ответвления линии электрической связи.

 Точка соединения, должна выполняться цветом, соответствующим классу напряжения линий электрической связи.

 Линию электрической связи с одним ответвлением допускается изображать без точки.

 6.

 Шина.

 Выполняться цветом, соответствующим классу напряжения, а точки подключения отводов, белым.

 7. Заземление.
Примечания:
 1. Для линий электропередач (п. 2,3), в СТО 56947007-25.040.70.101-2011, особых указаний не найдено. Вероятно, их толщина, по этому стандарту, равна толщине линий электрической связи.

 Пример изображения нормальной схемы электрических соединений условной подстанции, выполненной по ГОСТ Р 56303-2014 (формат PDF).

Схема выполнена в программе Visio с использование библиотеки трафаретов:

Как начертить нормальную схему электрических соединений объекта электроэнергетики (электрической подстанции, распределительного устройства)


Понимание соотношения, полярности и класса

Когда переменный ток проходит через электрический проводник, такой как кабель или шина, он создает магнитное поле, перпендикулярное течению тока. Фото: Викимедиа.

Основная функция трансформатора тока — обеспечивать управляемый уровень напряжения и тока, пропорциональный току, протекающему через его первичную обмотку, для работы измерительных или защитных устройств.

В своей основной форме трансформатор тока состоит из многослойного стального сердечника, вторичной обмотки вокруг сердечника и изоляционного материала, окружающего обмотки.

Когда переменный ток проходит через электрический проводник, такой как кабель или шина, он создает магнитное поле, перпендикулярное течению тока.

Если этот ток проходит через первичную обмотку трансформатора тока, внутренний железный сердечник намагничивается, что вызывает напряжение во вторичных обмотках. Если вторичная цепь замкнута, через вторичную обмотку будет протекать ток, пропорциональный коэффициенту трансформатора тока.

ТТ разомкнутой цепи

ОПАСНО: Трансформаторы тока должны оставаться закороченными до тех пор, пока не будут подключены к вторичной цепи.Трансформаторы тока обычно подключаются к клеммной колодке, где можно установить закорачивающие винты, чтобы связать изолированные точки вместе.

Важно, чтобы к трансформатору тока всегда была подключена нагрузка или нагрузка, когда он не используется, в противном случае на клеммах вторичной обмотки может возникнуть опасно высокое вторичное напряжение.


Типы трансформаторов тока

Существует четыре типичных типа трансформаторов тока: оконные, проходные, стержневые и намотанные. Первичная обмотка может состоять просто из первичного проводника тока, проходящего один раз через отверстие в сердечнике трансформатора тока (оконного или стержневого типа), или она может состоять из двух или более витков, намотанных на сердечник вместе с вторичной обмоткой (намотанная тип).

Оконные и линейные трансформаторы тока

являются наиболее распространенными трансформаторами тока, встречающимися в полевых условиях. Фото: ABB

1. Окно CT

Оконные трансформаторы тока

не имеют первичной обмотки и могут иметь конструкцию со сплошным или разъемным сердечником. Эти трансформаторы тока устанавливаются вокруг проводника и являются наиболее распространенным типом трансформаторов тока в полевых условиях.

При установке оконных трансформаторов тока со сплошной сердцевиной необходимо отключить первичный провод. Трансформаторные трансформаторы тока с оконным разделением сердечника могут быть установлены без предварительного отключения первичного проводника и обычно используются в приложениях для мониторинга и измерения мощности.

ТТ нулевой последовательности — это тип оконного ТТ, который обычно используется для обнаружения замыкания на землю в цепи путем суммирования тока по всем проводникам одновременно. В нормальном режиме работы эти токи будут векторно равны нулю.

Оконный трансформатор тока нулевой последовательности

Когда происходит замыкание на землю, поскольку часть тока идет на землю и не возвращается на другие фазы или нейтраль, трансформатор тока обнаружит этот дисбаланс и отправит сигнал вторичного тока на реле.ТТ нулевой последовательности устраняют необходимость в использовании ТТ с несколькими окнами, выходы которых суммируются, за счет использования одного ТТ, окружающего все проводники.

2. Стержневой CT

Трансформаторы тока типа

работают по тому же принципу, что и оконные трансформаторы тока, но имеют постоянную шину, установленную в качестве первичного проводника. Доступны типы стержней с более высоким уровнем изоляции и обычно привинчиваются непосредственно к текущему устройству ухода.

Трансформатор тока стержневого типа

3.Втулка CT

Трансформаторы тока проходного изоляционного типа

в основном представляют собой оконные трансформаторы тока, специально разработанные для установки вокруг высоковольтного ввода. Обычно к этим трансформаторам тока нет прямого доступа, и их паспортные таблички находятся на шкафу управления трансформатором или выключателем.

SF6 вводные трансформаторы тока 110 кВ. Фото: Викимедиа

4. Рана КТ

Трансформаторы тока с обмоткой имеют первичную и вторичную обмотку, как и обычный трансформатор. Эти трансформаторы тока встречаются редко и обычно используются при очень низких коэффициентах передачи и токах, как правило, во вторичных цепях трансформаторов тока для компенсации малых токов, согласования различных коэффициентов передачи трансформаторов тока в суммирующих приложениях или для изоляции различных цепей трансформатора тока.

Трансформаторы тока этого типа имеют очень высокую нагрузку, поэтому при использовании трансформаторов тока с обмоткой следует уделять особое внимание нагрузке ТТ источника.


Класс напряжения ТТ

Класс напряжения ТТ определяет максимальное напряжение, с которым ТТ может контактировать напрямую. Например, оконный трансформатор тока 600 В не может быть установлен на оголенном проводе 2400 В или вокруг него, однако оконный трансформатор тока на 600 В может быть установлен вокруг кабеля 2400 В, если трансформатор тока установлен вокруг изолированной части кабеля и изоляция рассчитана правильно.


Коэффициент трансформации

Коэффициент CT — это отношение первичного входного тока к вторичному выходному току при полной нагрузке. Например, трансформатор тока с соотношением 300: 5 рассчитан на 300 ампер первичной обмотки при полной нагрузке и будет производить вторичный ток 5 ампер, когда через первичную обмотку протекает 300 ампер.

Если первичный ток изменится, вторичный ток на выходе изменится соответствующим образом. Например, если через первичную обмотку номиналом 300 А протекает 150 А, вторичный ток будет равен 2.5 ампер.

Коэффициент передачи трансформатора тока эквивалентен коэффициенту напряжения трансформаторов напряжения. Фото: TestGuy.

В прошлом для измерения тока обычно использовались два основных значения вторичного тока. В Соединенных Штатах инженеры обычно используют выход на 5 ампер. Другие страны приняли выход на 1 ампер.

С появлением микропроцессорных счетчиков и реле в промышленности наблюдается замена вторичной обмотки на 5 или 1 ампер на вторичную обмотку мА.Обычно устройства с мА-выходом называются «датчиками тока», в отличие от трансформаторов тока.

Примечание. Коэффициенты ТТ выражают номинальный ток ТТ, а не просто отношение первичного тока к вторичному. Например, ТТ 100/5 не будет выполнять функцию ТТ 20/1 или 10 / 0,5.


CT Полярность

Полярность трансформатора тока определяется направлением, в котором катушки намотаны вокруг сердечника ТТ (по часовой стрелке или против часовой стрелки), и тем, каким образом вторичные выводы выводятся из корпуса трансформатора.

Все трансформаторы тока имеют вычитающую полярность и имеют следующие обозначения для правильной установки:

  • h2 — Первичный ток, направление линии
  • h3 — Первичный ток, направление нагрузки
  • X1 — вторичный ток (многоскоростные трансформаторы тока имеют дополнительные вторичные клеммы)

ТТ с разъемным сердечником, рассчитанный на 200 А. Обратите внимание на маркировку полярности в центре сердечника, указывающую направление источника.Фото: Continental Control Systems, LLC

В трансформаторах с вычитающей полярностью первичный вывод h2 и вторичный вывод X1 находятся на одной стороне трансформатора. Полярность трансформатора тока иногда указывается стрелкой, эти трансформаторы тока следует устанавливать так, чтобы стрелка указывала в направлении протекания тока.

Очень важно соблюдать правильную полярность при установке и подключении трансформаторов тока к реле измерения мощности и защитных реле.

Условные обозначения на электрическом чертеже полярности CT

Обозначение полярности на электрических чертежах и схемах трансформаторов тока может быть выполнено несколькими различными способами.Три наиболее распространенных условных обозначения схем — это точки, квадраты и косые черты. Маркировка полярности на электрических чертежах обозначает угол h2, который должен быть обращен к источнику.

Как проверить полярность CT

Маркировка трансформаторов тока иногда неправильно наносилась на заводе. Вы можете проверить полярность ТТ в полевых условиях с батареей 9 В, используя следующую процедуру тестирования:

  1. Отключите все питание перед проверкой и подключите аналоговый вольтметр к вторичной клемме проверяемого ТТ.Положительная клемма измерителя подключена к клемме X1 трансформатора тока, а отрицательная клемма — к X2.
  2. Пропустите кусок провода через верхнюю сторону окна трансформатора тока и на мгновение коснитесь положительного конца 9-вольтовой батареи на стороне h2 (иногда отмеченной точкой) и отрицательного конца на стороне h3. Важно избегать постоянного контакта, который может привести к короткому замыканию аккумулятора.
  3. Если полярность правильная, мгновенный контакт вызывает небольшое отклонение аналогового измерителя в положительном направлении.Если отклонение отрицательное, полярность трансформатора тока меняется на обратную. Клеммы X1 и X2 необходимо переключить, и можно провести тест.

Маркировка трансформаторов тока иногда неправильно наносилась на заводе. Вы можете проверить полярность ТТ в полевых условиях, используя 9-вольтовую батарею.

Связано: объяснение 6 электрических испытаний трансформаторов тока


CT Класс точности

Поскольку идеальных трансформаторов не существует, возникают небольшие потери энергии, такие как вихревые токи и тепло, вызванное током, протекающим через обмотки.Вторичный ток, который возникает в этих ситуациях, не полностью воспроизводит форму волны тока в энергосистеме.

Степень, в которой величина вторичного тока отличается от расчетного значения, ожидаемого в силу соотношения ТТ, определяется классом точности ТТ. Чем больше число, используемое для определения класса, тем больше допустимое отклонение вторичного тока от расчетного значения (погрешность).

За исключением классов с наименьшей точностью, класс точности ТТ также определяет допустимое смещение фазового угла между первичным и вторичным токами.В зависимости от класса точности трансформаторы тока делятся на точность измерения или точность защиты (реле). CT может иметь рейтинги для обеих групп.

Точность измерения ТТ

Точность измерения

ТТ рассчитаны на указанные стандартные нагрузки и спроектированы для обеспечения высокой точности от очень низкого тока до максимального номинального тока ТТ. Из-за своей высокой точности эти трансформаторы тока обычно используются коммунальными предприятиями для выставления счетов.

ТТ точности реле

Точность реле

не так точна, как ТТ точности измерения. Они разработаны для работы с разумной степенью точности в более широком диапазоне токов. Эти трансформаторы тока обычно используются для подачи тока на реле защиты. Более широкий диапазон тока позволяет защитному реле работать при различных уровнях повреждения.

Вы можете узнать класс точности ТТ, посмотрев на его паспортную табличку или этикетку производителя. Класс точности CT состоит из комбинации цифр и букв, как указано в ANSI C57.13 и разбит на три части:

  1. номинальное соотношение рейтинг точность
  2. рейтинг класса
  3. максимальная нагрузка

Класс точности ТТ состоит из комбинации цифр и букв, как указано в ANSI C57.13

.

1. Номинальное соотношение Рейтинг точности

Это число является просто номинальным коэффициентом точности, выраженным в процентах. Например, трансформатор тока с классом точности 0,3B0.1 сертифицирован производителем как точность с точностью до 0.3 процента от номинального значения коэффициента при первичном токе 100 процентов от номинального коэффициента.

2. Рейтинг класса

Вторая часть класса точности ТТ — это буква, обозначающая приложение, для которого рассчитан ТТ. Трансформатор тока может иметь двойные номиналы и использоваться для измерения или защиты, если оба номинала указаны на паспортной табличке.

  • C — Указывает, что ТТ имеет низкий поток утечки, что означает, что точность может быть рассчитана до производства
  • T — Указывает, что ТТ может иметь значительный поток утечки, и точность должна определяться на заводе.
  • H — Указывает, что точность ТТ применима во всем диапазоне вторичных токов от пяти до 20-кратного номинального значения ТТ. Обычно это трансформаторы тока с обмоткой.
  • L — Указывает, что точность ТТ применяется при максимальной номинальной вторичной нагрузке только при 20-кратном номинальном значении. Точность коэффициента может быть в четыре раза больше указанного значения, в зависимости от подключенной нагрузки и тока короткого замыкания. Обычно это оконные, проходные или стержневые трансформаторы тока.

3.Максимальная нагрузка

Третья часть класса точности ТТ — это максимальная нагрузка, разрешенная для ТТ. Как и все трансформаторы, трансформатор тока может преобразовывать только конечное количество энергии. Ограничение энергии ТТ называется максимальной нагрузкой. Если этот предел превышен, точность ТТ не гарантируется.

Для ТТ измерительного класса нагрузка выражается в омах. Например, коэффициент ТТ номиналом 0,3B0,1 имеет точность 0,3 процента, если полное сопротивление подключенной вторичной нагрузки не превышает 0.1 Ом. ТТ класса измерения 0,6B8 будет работать с точностью 0,6%, если вторичная нагрузка не превышает 8,0 Ом.

Нагрузка трансформатора тока класса реле выражается в вольт-амперах и отображается как максимально допустимое вторичное напряжение, если через вторичный контур протекает 20-кратное номинальное значение трансформатора тока (100 А для вторичного трансформатора тока 5 А). Например, защитный ТТ 2.5C100 имеет точность в пределах 2,5 процента, если вторичная нагрузка меньше 1 Ом (100 вольт / 100 ампер).

Как рассчитать нагрузку CT
  1. Определите нагрузку устройства, подключенного к ТТ, в ВА или сопротивлении Ом.Эта информация обычно находится на паспортной табличке устройства или в техническом паспорте.
  2. Добавьте импеданс вторичного провода. Измерьте длину провода между трансформатором тока и нагрузкой устройства, подключенного к вторичной цепи (найдено на шаге 1).
  3. Убедитесь, что общая нагрузка не превышает указанные пределы для ТТ.

Комментарии

Всего комментариев 3

Оставить комментарий

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы комментировать.

% PDF-1.3
%
210 0 obj>
эндобдж

xref
210 204
0000000016 00000 н.
0000005731 00000 н.
0000005810 00000 н.
0000005853 00000 п.
0000008573 00000 п.
0000008609 00000 н.
0000008656 00000 н.
0000008703 00000 п.
0000008750 00000 н.
0000008863 00000 н.
0000053772 00000 п.
0000095290 00000 п.
0000095821 00000 п.
0000095873 00000 п.
0000099092 00000 н.
0000099446 00000 н.
0000099820 00000 н.
0000100043 00000 н.
0000100154 00000 н.
0000137197 00000 н.
0000171515 00000 н.
0000205438 00000 н.
0000239879 00000 п.
0000240256 00000 н.
0000274110 00000 н.
0000308293 00000 п.
0000310942 00000 н.
0000310978 00000 п.
0000311940 00000 н.
0000313655 00000 н.
0000315106 00000 н.
0000316275 00000 н.
0000317422 00000 н.
0000319678 00000 н.
0000321713 00000 н.
0000322699 00000 н.
0000323154 00000 н.
0000324573 00000 н.
0000326574 00000 н.
0000327664 00000 н.
0000330314 00000 н.
0000331836 00000 н.
0000333649 00000 н.
0000336382 00000 п.
0000337331 00000 н.
0000338246 00000 н.
0000345748 00000 н.
0000346963 00000 н.
0000348214 00000 н.
0000349282 00000 п.
0000350446 00000 н.
0000352274 00000 н.
0000353175 00000 н.
0000354043 00000 н.
0000355231 00000 п.
0000356174 00000 н.
0000357329 00000 н.
0000359153 00000 н.
0000364253 00000 н.
0000365203 00000 н.
0000367555 00000 н.
0000368591 00000 н.
0000370043 00000 н.
0000372067 00000 н.
0000373789 00000 н.
0000375240 00000 н.
0000377612 00000 н.
0000379195 00000 н.
0000380905 00000 н.
0000381825 00000 н.
0000382847 00000 н.
0000384045 00000 н.
0000385399 00000 н.
0000387564 00000 н.
00003

00000 н.
0000391723 00000 н.
0000394241 00000 н.
0000395801 00000 н.
0000397902 00000 н.
0000399970 00000 н.
0000401914 00000 н.
0000404145 00000 н.
0000407986 00000 п.
0000409088 00000 н.
0000410227 00000 п.
0000411479 00000 н.
0000412437 00000 н.
0000414957 00000 н.
0000415893 00000 н.
0000417863 00000 н.
0000419039 00000 н.
0000419950 00000 н.
0000421635 00000 н.
0000422727 00000 н.
0000424050 00000 н.
0000427968 00000 н.
0000430221 00000 н.
0000431109 00000 н.
0000432806 00000 н.
0000435009 00000 н.
0000437101 00000 п.
0000438842 00000 п.
0000440173 00000 н.
0000441193 00000 н.
0000442355 00000 н.
0000444266 00000 н.
0000445625 00000 н.
0000447982 00000 н.
0000450304 00000 н.
0000452403 00000 п.
0000453519 00000 п.
0000455085 00000 н.
0000456473 00000 н.
0000458680 00000 н.
0000461097 00000 н.
0000462860 00000 н.
0000464373 00000 п.
0000466033 00000 н.
0000467820 00000 н.
0000469218 00000 н.
0000470662 00000 п.
0000473409 00000 н.
0000474404 00000 н.
0000474792 00000 н.
0000476123 00000 н.
0000477813 00000 н.
0000479532 00000 н.
0000480819 00000 п.
0000482436 00000 н.
0000483974 00000 н.
0000486754 00000 н.
0000488371 00000 н.
00004

00000 н.
0000491850 00000 н.
0000493024 00000 н.
0000494599 00000 н.
0000495968 00000 н.
0000505593 00000 н.
0000506975 00000 н.
0000509613 00000 н.
0000511254 00000 н.
0000512083 00000 н.
0000513084 00000 н.
0000513999 00000 н.
0000517807 00000 н.
0000519062 00000 н.
0000520948 00000 н.
0000523302 00000 н.
0000524385 00000 н.
0000525269 00000 н.
0000526582 00000 н.
0000528997 00000 н.
0000642530 00000 н.
0000650997 00000 н.
0000654041 00000 н.
0000655815 00000 н.
0000657560 00000 н.
0000658827 00000 н.
0000661461 00000 н.
0000663578 00000 н.
0000665965 00000 н.
0000667781 00000 н.
0000670324 00000 н.
0000670901 00000 н.
0000671766 00000 н.
0000673015 00000 н.
0000674699 00000 н.
0000676909 00000 н.
0000677924 00000 н.
0000679336 00000 н.
0000680785 00000 н.
0000682601 00000 н.
0000684659 00000 н.
0000686163 00000 п.
0000688106 00000 н.
0000689719 00000 н.
00006

00000 н.
0000691698 00000 н.
0000692723 00000 н.
0000694212 00000 н.
0000697869 00000 н.
0000699418 00000 н.
0000700612 00000 н.
0000702008 00000 н.
0000703249 00000 н.
0000704792 00000 н.
0000706722 00000 н.
0000708827 00000 н.
0000710509 00000 н.
0000711436 00000 н.
0000713893 00000 н.
0000715204 00000 н.
0000715566 00000 н.
0000716334 00000 н.
0000718370 00000 н.
0000720862 00000 н.
0000721936 00000 н.
0000723242 00000 н.
0000724331 00000 н.
0000726694 00000 н.
0000727774 00000 н.
0000728028 00000 н.
0000728384 00000 п.
0000004376 00000 п.
трейлер
] >>
startxref
0
%% EOF

413 0 obj> поток
xV} Le ~ qu0Z>: D0AøMt @ 8P + Q_ ټ Dt ۢ aCq2K? w (Qe | hq.QI] [2ʺ ‘{

Узнайте, как определить трансформаторы тока

Контрольно-измерительные приборы и защитные трансформаторы тока

Трансформаторы тока используются для подачи информации на защитные реле и / или «приборы» измерения тока, мощности и энергии. Для этого они должны подавать вторичный ток, пропорциональный протекающему через них первичному току, и должны быть адаптированы к характеристикам сети: напряжению, частоте и току.

Узнайте, как определить трансформаторы тока (фото: naswgr.net)

Они определяются своим соотношением, мощностью и классом точности. Их класс (точность в зависимости от нагрузки ТТ и максимального тока) выбирается в зависимости от области применения.

«Защитный» трансформатор тока (ТТ) должен быть достаточно высоким, чтобы обеспечить относительно точное измерение тока короткого замыкания защитой, порог срабатывания которой может быть очень высоким. Таким образом, ожидается, что трансформаторы тока будут иметь предельный коэффициент точности (ALF), который обычно довольно высок.Обратите внимание, что соответствующее «реле» должно выдерживать высокие токи перегрузки.

«Инструментальный» трансформатор тока (ТТ) требует хорошей точности около номинального значения тока. Измерительные приборы не должны выдерживать такие высокие токи, как реле защиты. Вот почему «измерительные» трансформаторы тока, в отличие от «защитных» трансформаторов тока, имеют минимально возможный коэффициент безопасности (SF), чтобы защитить эти приборы от более раннего насыщения.

Некоторые трансформаторы тока имеют вторичные обмотки, предназначенные для защиты и измерения.Эти «измерительные» и «защитные» ТТ регулируются стандартом IEC 60044-1 (во Франции NF C 42-502).

Согласование трансформаторов тока с реле защиты требует глубоких знаний трансформаторов тока. В следующем разделе дается несколько напоминаний о трансформаторах тока, соответствующих этому использованию.

Характеристики трансформаторов тока

Пример защиты CT //

  • Номинальный первичный ток: 200 A,
  • Номинальный вторичный ток: 5 A.

Пример защиты CT

Его точность нагрузки: Pn = 15 VA
Его предельный коэффициент точности составляет ALF = 10

Для I = ALF.In, его точность составляет 5% (5P), (см. Рисунок 1)

Для упрощения, для приведенного в примере ТТ защиты погрешность отношения составляет менее 5% при 10 In, если реальная нагрузка потребляет 15 ВА при In . Однако этих данных недостаточно. Также полезно знать стандартные значения.

Рисунок 1 — Пример паспортной таблички трансформатора тока с двумя вторичными обмотками

12 определений, относящихся к трансформаторам тока //

≡ Номинальный (номинальный) первичный ток I

1

Определяется стандартами, выбирается из дискретных значения: 10 — 12.5-15-20-25-30-40-50-60-75 А и их десятичные кратные.

≡ Номинальный (номинальный) вторичный ток I

2

Равно 1A или 5 A.

≡ Соотношение (I

1 / I 2 )

Первичный и вторичный токи стандартные, поэтому эти значения являются дискретный. (Подробнее о соотношениях магнитных измерительных трансформаторов тока высокого напряжения — здесь)

≡ Погрешность нагрузки

Значение нагрузки, на котором основаны условия точности.

≡ Номинальная (номинальная) мощность точности P

n

Выраженная в ВА, это полная мощность, подаваемая во вторичную цепь для номинального (номинального) вторичного тока и нагрузки точности.Стандартные значения: 1 — 2,5 — 5 — 10 — 15 — 30 ВА.

≡ Активная мощность P

r

В этой технической статье это мощность, соответствующая реальной потребляемой нагрузке ТТ на I n .

≡ Класс точности

Этот класс определяет пределы погрешности, гарантированные по соотношению и фазовому сдвигу в указанных условиях мощности и тока. Для номинальных классов 5P и 10P таблица на рисунке 6 определяет эти пределы.

Рисунок 2 // Ошибки модуля и фазы при номинальном токе
(согласно стандарту IEC 60044-1)

Класс точности Ошибка тока для
номинальный ток в%
Сдвиг фазы для номинальный ток Суммарные погрешности предельного тока точности в%
Минуты Сантирадианы
5P ± 1 ± 60 ± 1.8 5
10P ± 3 10
≡ Специальный класс точности

Класс X — это класс, определенный британским стандартом BS 3938. Он также должен быть определен в будущем стандарте IEC 60044-1 под названием class PX. Этот класс определяет минимальное значение напряжения точки перегиба Vk ТТ.

Он также устанавливает максимальное значение Rct (сопротивление вторичной обмотки ТТ). Иногда он определяет максимальное значение тока намагничивания Io при напряжении точки перегиба.

Если мы рассмотрим кривую намагничивания V (Io) ТТ, то напряжение точки перегиба Vk определяется как точка на этой кривой, от которой увеличение напряжения на 10% вызывает увеличение тока намагничивания Io на 50%. Класс X соответствует более высокой точности измерения, чем классы 5P и тем более 10P (см. Рисунок 3).

Рисунок 3 — Напряжения, соответствующие различным классам ТТ

Всегда можно найти эквивалентность ТТ, определенного в классе X, и ТТ 5P, а в некоторых случаях даже ТТ 10P.

≡ Фактический коэффициент точности (F

p или K r )

Это соотношение между максимальным током, соответствующим номинальной ошибке, и номинальным током ТТ, когда реальная нагрузка отличается от номинальной нагрузки.

≡ Фактор предела точности (ALF или Kn)

Это соотношение между номинальным током перегрузки (например, 10 In) и номинальным током (In).

≡ Кратковременный выдерживаемый ток

Выраженный в кА, это максимальный ток Ith, который может выдерживаться в течение одной секунды (при коротком замыкании вторичной обмотки).Он представляет собой термическую стойкость ТТ к перегрузкам по току (стандартные значения даны стандартами, указанными в приложении).

≡ Номинальное напряжение ТТ

Это номинальное напряжение, которому подвергается первичная обмотка ТТ. Важно помнить, что первичная обмотка находится под высоковольтным потенциалом и что одна из клемм вторичной обмотки (которую нельзя открывать) обычно заземлена.

Как и для любых устройств, также определяется максимальное выдерживаемое напряжение в течение одной минуты при промышленной частоте и максимальное выдерживаемое импульсное напряжение.Их значения определены стандартами.

Например: при номинальном напряжении 24 кВ ТТ должен выдерживать 50 кВ в течение 1 минуты при 50 Гц и 125 кВ при импульсном напряжении.

ТТ с несколькими вторичными обмотками

Некоторые трансформаторы тока могут иметь несколько вторичных обмоток, предназначенных для защиты или измерения. Наиболее типичными случаями являются трансформаторы тока с двумя вторичными обмотками, реже — с тремя вторичными. Физически эти трансформаторы тока группируются в одной пресс-форме, что эквивалентно 2 или 3 отдельным трансформаторам тока, которые могут иметь разные классы и соотношения (см. Рисунок 4 ниже).

Рисунок 4 — Принцип изготовления ТТ с 3 вторичными обмотками (с 3 обмотками в одной пресс-форме)

Трансформаторы тока — ВИДЕО сеансы

Что такое ТТ и зачем их использовать?

Полярность ТТ

CTR

ТТ с соединением звездой

9371

Модель трансформатора тока

Ссылка // Cahier Technique Schneider Electric no.194 — Трансформаторы тока: как их указать в Schneider Electric

Введение в трансформаторы тока (ТТ): Talema Group

Трансформатор тока — это измерительный трансформатор, в котором вторичный ток в нормальных условиях эксплуатации по существу пропорционален первичному току и отличается от него по фазе на угол, который приблизительно равен нулю.

Конструкция и испытания трансформаторов тока регулируются стандартом IEC 61869-2: 2012 (заменяет IEC 60044-1: 1996)

Принцип действия трансформатора тока такой же, как и у силового трансформатора.Трансформатор тока имеет первичную и вторичную обмотки. Переменный ток, протекающий в первичной обмотке, индуцирует переменный ток во вторичной обмотке.

Первичная обмотка может иметь один виток или небольшое количество витков, вторичная обмотка может иметь намного больше витков в зависимости от коэффициента трансформации. Номинальное преобразование — это отношение номинального первичного тока к номинальному вторичному току.

Ниже представлена ​​простая схема, показывающая однооборотную первичную обмотку 10 А и ТТ 1000 Т с номинальной нагрузкой R 100 Ом.

Простая цепь ТТ

I p = 10
I s = 10/1000 = 10 мА
В b = 10 мА × 100 = 1 В

Вторичная обмотка подключается к номинальному нагрузочному резистору, значение которого основано на требованиях к точности трансформатора тока.

В идеальном трансформаторе тока ток во вторичной обмотке будет отражать фактический первичный ток без погрешности соотношения тока или сдвига фаз. Однако в нормальных условиях будет ошибка соотношения тока и сдвиг фаз между первичным и вторичным токами.

Ошибка соотношения тока

Ошибка соотношения тока, выраженная в процентах, определяется по формуле:

Где:

K n = Номинальная степень трансформации
I p = Фактический первичный ток
I с = Фактический вторичный ток при протекании Ip в условиях измерения

Сдвиг фаз

Сдвиг фаз — это разность фаз между векторами первичного и вторичного тока: θ = ошибка угла сдвига фаз, равная нулю для идеального трансформатора тока.

Где:

I 1 = первичный ток
I 2 = вторичный ток
N = вторичные витки
I м = ток возбуждения
I r = реактивная составляющая I м
I w = потери в ваттах составляющая I м
V = вторичное напряжение
R 2 = нагрузка Ω
θ = фазовая погрешность
e = погрешность соотношения тока

Из схемы видно, что первичный ток I 1 отличается от вторичного I 2 по величине и фазовому углу.

Угловая ошибка θ равна Sin-1 I r / I 1 и величина I 1 = √ {(I 2 N 2 + I w ) 2 + I r 2 }

На практике угол настолько мал, что позволяет приближение:

θ = I r / I 1 радиан и I 1 = I 2 N 2 + I w

, то есть текущая ошибка связана с составляющей потерь мощности, а фазовый угол пропорционален реактивной составляющей I r .

Ошибка передаточного числа может быть исправлена ​​путем изменения передаточного числа витков, т. Е. ± вторичные витки.

Фазовый угол не может быть скорректирован, поскольку он является функцией реактивной составляющей характеристик возбуждения сердечника

Класс точности

Класс точности — это обозначение, присваиваемое трансформатору тока, при котором погрешности остаются в установленных пределах при заданных условиях использования.

Например, если класс точности трансформатора тока равен 1, то погрешность отношения будет составлять ± 1% при номинальном первичном значении.

В случае измерительных трансформаторов тока класс точности обычно составляет 0,1, 0,2, 0,5 и 1

Для классов 0,1, 0,2, 0,5 и 1 текущая погрешность и фазовый сдвиг не должны превышать значений, приведенных в таблице 201, когда вторичная нагрузка представляет собой любое значение от 25% до 100% номинальной нагрузки.

Заключение

Трансформаторы тока

подходят для нескольких применений, и существует множество конструкций трансформаторов тока, подходящих для них. Мы обсудим эти различные типы трансформаторов тока во второй части этой серии статей.

  • Хью Бойл является старшим инженером-проектировщиком в Nuvotem Talema и работает в компании с 1986 года. До прихода в Nuvotem Хью работал инженером в British Telecom и Telecom Eireann, а также изучал телекоммуникационную инженерию City and Guilds в инженерном колледже Стоу в Глазго. , Шотландия.

    Просмотреть все сообщения

Одно- и трехфазные трансформаторы тока Технический бюллетень

Том Колелла, технический директор

Трансформаторы тока

(ТТ) представляют собой трансформаторы измерительного типа, которые принимают большие токи и снижают их до чрезвычайно низкого значения, обеспечивая простой и безопасный метод контроля цепей без разрыва проводки.Измерения обычно производятся с помощью стандартного цифрового или аналогового измерителя. Трансформатор тока может быть однофазным или многофазным. Трансформаторы тока имеют множество применений — от управления энергоснабжением до точных измерений в медицине, автомобилестроении, авионике, телекоммуникационной промышленности и в военной сфере.

Существует три основных конфигурации трансформатора тока:

  • Тороидальный сердечник: Измерьте токи от 50 до 5000 ампер с отверстием сердечника от 1 до 8 дюймов в диаметре.Этот тип не содержит первичных обмоток. Однако линия, по которой проходит ток, проходит через центральное отверстие в трансформаторе.
  • Разделенный сердечник: Измерьте токи от 100 до 5000 ампер с отверстием сердечника от 1 до 13 дюймов в диаметре. Разъемный сердечник имеет один конец съемного, так что провод нагрузки не нужно отсоединять для установки трансформатора тока.
  • Обмотка первичной обмотки: Измерьте токи от 1 до 100 ампер, поскольку ток нагрузки проходит через первичные обмотки ТТ.

Трансформатор тока аналогичен силовому трансформатору, за исключением того, что первичная обмотка соединена последовательно с проводником, по которому проходит сильный переменный ток. Этот тип трансформатора состоит всего из нескольких витков первичной обмотки. Первичная обмотка может представлять собой один виток сверхпрочной проволоки, намотанной вокруг сердечника. Вторичная обмотка трансформатора тока обычно представляет собой соотношение по сравнению с первичной обмоткой. Вторичная обмотка может состоять из большого количества витков, намотанных на магнитный сердечник с низкими потерями, в зависимости от того, насколько снижен ток, и обычно он рассчитан на ток от 1 до 5 ампер [см. Рисунок 1].

Трансформаторы тока могут понижать уровни тока с тысяч ампер до известного коэффициента. Первичный и вторичный токи выражаются в соотношении, например 100: 5. Это означает, что для 100 ампер, протекающих по первичному проводнику, вторичный будет показывать (протекать) 5 ампер тока. Или, для номинала 500: 1, будет ток 500 ампер в первичной обмотке и 1 ампер с потоком во вторичной обмотке.

Рисунок 1: Базовая конструкция трансформатора тока

Трехфазный трансформатор тока

Этот тип трансформатора, по сути, представляет собой три соединенных между собой однофазных трансформатора в одном корпусе, выполненных с использованием одного «трехфазного сердечника» или трех отдельных тороидальных сердечников.На рисунке 2 показан пример трехфазного трансформатора тока.

Рисунок 2: Трехфазный ток

Точность трансформаторов тока, а также точность измерений, указаны в МЭК 61869-1, классы 0,1, 0,2 с, 0,2, 0,5, 0,5 с, 1 и 3. Причина в обозначении класса заключается в классификации точности трансформатора тока. Например, погрешность первичного и вторичного тока для трансформатора тока класса 1 составляет + 1% при полном номинальном токе, погрешность трансформатора тока класса 0,5 составляет + 0.5% и т. Д. Буква «s» после обозначения класса указывает на высокую точность и обычно используется при измерении тарифов. Другой параметр, который следует учитывать, — это ошибки фазы, которые также описаны в рейтинге каждого класса.

Другие факторы, влияющие на точность измерения: нагрузки, внешние электромагнитные поля, изменение фазы, емкостная связь между первичной и вторичной обмотками, сопротивление между первичной и вторичной обмотками, температура, нагрузка и ток намагничивания сердечника.

Трансформаторы тока предназначены для использования в качестве пропорциональных устройств.Следовательно, вторичная обмотка никогда не должна быть в разомкнутом состоянии, так как это может привести к повреждению устройства.

Сводка

Трансформатор тока преобразует большие первичные токи во вторичные малоточные токи за счет использования магнитных сердечников. Трансформаторы тока могут быть неинвазивным способом контроля высоких токов в электроэнергетике, контрольно-измерительных приборах в авионике, автомобилестроении, военной и телекоммуникационной отраслях.

Измерительные трансформаторы (ТТ, ТН) в системе

Измерительные трансформаторы от ABB

Три основные задачи ТТ и ТН

Тремя основными задачами измерительных трансформаторов являются:

  1. Преобразование токов или напряжений от обычно высокого значения до удобство обращения с реле и приборами.
  2. Для изоляции измерительной цепи от первичной системы высокого напряжения.
  3. Для обеспечения возможности стандартизации приборов и реле на несколько номинальных токов и напряжений.

Измерительные трансформаторы — это специальные типы трансформаторов, предназначенные для измерения токов и напряжений. Действуют общие законы для трансформаторов.

Здесь мы рассмотрим шесть важных аспектов использования измерительного трансформатора в энергосистеме:

  1. Обозначения клемм для трансформаторов тока
  2. Вторичное заземление трансформаторов тока
  3. Вторичное заземление трансформаторов напряжения
  4. Подключение для получения остаточного напряжения
  5. Предохранители вторичных цепей трансформаторов напряжения
  6. Расположение трансформаторов тока и напряжения на подстанциях

1.Обозначения клемм для трансформаторов тока

В соответствии с публикацией IEC 60044-1 клеммы должны быть обозначены, как показано на следующих схемах. Все клеммы, обозначенные P1, S1 и C1, должны иметь одинаковую полярность.

Рисунок 1 слева — трансформатор с одной вторичной обмоткой; Рисунок 2 справа — Трансформатор с двумя вторичными обмотками
Рисунок 3 слева — Трансформатор с одной вторичной обмоткой с дополнительным ответвлением; Рисунок 4 справа — Трансформатор с двумя первичными обмотками и одной вторичной обмоткой

Вернуться к основным аспектам ↑

2.Вторичное заземление трансформаторов тока

Чтобы предотвратить достижение во вторичных цепях опасно высокого потенциала относительно земли, эти цепи должны быть заземлены. Подключите клемму S1 или клемму S2 к заземлению.

Для реле защиты заземлите ближайшую к защищаемому объекту клемму. Для счетчиков и приборов заземляйте ближайший к потребителю терминал.

Когда измерительные приборы и защитные реле подключены к одной обмотке, защитное реле определяет точку заземления.

  • Если на вторичной обмотке есть неиспользуемые отводы, их необходимо оставить открытыми.
  • Если имеется гальваническое соединение между более чем одним трансформатором тока, они должны быть заземлены только в одной точке (например, дифференциальная защита).
  • Если сердечники не используются в трансформаторе тока, они должны быть замкнуты накоротко между ответвлениями с самым высоким коэффициентом передачи и должны быть заземлены.

Опасно открывать вторичную цепь при работе ТТ. Будет индуцировано высокое напряжение.

Рисунок 5 слева — трансформатор; Рисунок 6 справа — Кабели
Рисунок 7 — Сборные шины

Вернуться к основным аспектам ↑

3. Вторичное заземление трансформаторов напряжения

Чтобы предотвратить достижение опасного потенциала вторичных цепей, цепи должны быть заземлены. Заземление должно выполняться только в одной точке вторичной цепи трансформатора напряжения или гальванически связанных цепей.

Трансформатор напряжения, который в первичной обмотке соединяет фазу с землей, должен иметь вторичное заземление на выводе n.

Трансформатор напряжения с первичной обмоткой, подключенной между двумя фазами, должен иметь вторичную цепь, напряжение которой отстает от другой клеммы на 120 градусов, заземленной. Неиспользуемые обмотки должны быть заземлены.

Рисунок 8 — Трансформаторы напряжения, включенные между фазами
Рисунок 9 — Набор трансформаторов напряжения

Вернуться к основным аспектам ↑

4. Подключение для получения остаточного напряжения

Остаточное напряжение (напряжение смещения нейтрали, напряжение поляризации) для заземления- реле неисправности могут быть получены от трансформатора напряжения между нейтралью и землей, например, на нейтрали силового трансформатора.

Его также можно получить из трехфазного комплекта трансформаторов напряжения, у которых первичная обмотка соединена фазой с землей, а одна из вторичных обмоток соединена разомкнутым треугольником.

На рисунке 10 показан принцип измерения для разрыва треугольного соединения во время замыкания на землю в высокоомной заземленной (или незаземленной) и эффективно заземленной энергосистеме соответственно.

Из рисунка видно, что сплошное близкое замыкание на землю дает выходное напряжение

U rsd = 3 x U 2n

в системе с высокоомным заземлением и

U rsd = U 2n

в эффективно заземленной системе.Поэтому вторичное напряжение трансформатора напряжения

U 2n = 110/3 В

часто используется в системах с высокоомным заземлением, а U 2n = 110 В в эффективно заземленных системах. В обоих случаях получается остаточное напряжение 110 В. Трансформаторы напряжения с двумя вторичными обмотками, одна для соединения по Y, а другая с разомкнутым треугольником, могут иметь соотношение:

для высокоомных и эффективно заземленных систем соответственно. Номинальное напряжение, отличное от 110 В, e.грамм. 100 В или 115 В также используются в зависимости от национальных стандартов и практики.

Рисунок 10 — Остаточное напряжение (напряжение смещения нейтрали) от разомкнутой цепи треугольника

5. Предохранители вторичных цепей трансформатора напряжения

Предохранители должны быть предусмотрены в первой коробке, где три фазы соединяются вместе. Цепь от клеммной коробки до первой коробки сконструирована таким образом, чтобы минимизировать риск неисправностей в цепи.

Желательно не использовать предохранители в клеммной коробке трансформатора напряжения, так как это затруднит наблюдение за трансформаторами напряжения.Предохранители в трехфазной коробке позволяют дифференцированно подключать цепи к различным нагрузкам, таким как цепи защиты и измерения.

Предохранители должны быть выбраны таким образом, чтобы обеспечить быстрое и надежное устранение неисправностей, даже при неисправности в конце кабельной разводки. Следует проверять замыкания на землю и двухфазные замыкания.

Вернуться к основным аспектам ↑

6. Расположение трансформаторов тока и напряжения на подстанциях

Измерительные трансформаторы используются для подачи измеренных величин тока и напряжения в соответствующей форме на управляющие и защитные устройства, такие как счетчики энергии, показывающие приборы, защитные реле, локаторы неисправностей, регистраторы неисправностей и синхронизаторы.

Измерительные трансформаторы, таким образом, устанавливаются, когда необходимо получить измеряемые величины для вышеупомянутых целей.

Типичными местами установки являются распределительные щиты для линий, фидеров, трансформаторов, шинных соединителей и т. Д. На соединениях нейтрали трансформатора и на сборных шинах.

Рисунок 11 — Трансформаторы тока и напряжения на подстанции

Вернуться к основным аспектам ↑

Расположение в различных схемах подстанции

Ниже приведены некоторые примеры подходящих мест размещения трансформаторов тока и напряжения в нескольких различных схемах распределительного устройства.

Рисунок 12 — Станция с двойной сборной шиной
Рисунок 13 — Станция с передаточной шиной
Рисунок 14 — Станция с двойным выключателем и двойной сборной шиной
Рисунок 15 — Секционная станция с одной сборной шиной

Вернуться к основным аспектам ↑

Ссылка: Руководство по применению измерительных трансформаторов — ABB

Типы трансформаторов тока и их применение: Talema Group

В нашей предыдущей статье мы рассмотрели основные принципы конструкции и работы трансформаторов тока (ТТ).Теперь мы обсудим несколько распространенных типов ТТ и их применения.

Стандартный измерительный CT

Стандартные измерительные трансформаторы тока используются вместе с амперметрами для измерения больших токов, которые понижены до стандартного выходного коэффициента 5 А или 1 А. Номинальная мощность трансформатора тока в ВА соответствует номинальной мощности измерительного прибора или амперметра в ВА.

A 200/5 A Трансформатор тока серии FSD используется вместе с подвижным железным амперметром со шкалой от нуля до 200 A.Амперметр откалиброван так, что полное отклонение (FSD) происходит, когда на выходе трансформатора тока 5 А.

Нагрузка R амперметра должна быть по возможности низкой, чтобы обеспечить возможность замыкания, близкого к короткому, чтобы гарантировать отсутствие препятствий для вторичного тока. Нагрузка R, используемая вместе с вольтметром, также должна быть как можно более низкой, чтобы поддерживать низкое вторичное напряжение ТТ для повышения точности.

ТТ завершен на амперметре

ТТ, подключенный к нагрузке R измеряется вольтметром

Типичные номинальные значения стандартных измерительных трансформаторов тока в ВА — 2.5, 5 и 10 ВА. Для измерительных трансформаторов тока важно обеспечить насыщение на уровне, обеспечивающем безопасность измерительного прибора при токе выше номинального или в условиях неисправности.

Если амперметр отключен от цепи, вторичная обмотка фактически разомкнута, и трансформатор действует как повышающий трансформатор. Частично это связано с очень большим увеличением намагничивающего потока в сердечнике трансформатора тока, поскольку во вторичной обмотке отсутствует противодействующий ток, предотвращающий это.

Это может привести к тому, что во вторичной обмотке будет индуцировано очень высокое напряжение, равное отношению V p × (N s / N p ), возникающее во вторичной обмотке.

По этой причине трансформатор тока нельзя оставлять разомкнутым. Если необходимо снять амперметр (или нагрузку), сначала следует замкнуть клеммы вторичной обмотки, чтобы исключить риск поражения электрическим током.

Передаточное число

Коэффициент трансформации трансформатора тока можно изменить, используя несколько витков.В приведенном ниже примере показано, как ТТ 300/5 А можно использовать как ТТ 100/5 А, используя три первичных контура для уменьшения отношения витков с 60: 1 до 20: 1. Это позволяет использовать трансформатор тока с более высоким номиналом для измерения более низких токов.

Пределы погрешности отношения для измерительных трансформаторов тока классов 3 и 5 показаны ниже.

Ошибка соотношения составляет 3% и 5% соответственно, без требования ± фазовый сдвиг.

Применения для измерительных трансформаторов тока классов 3 и 5 включают:

  • Защита от перегрузки
  • Мониторинг тока Трехфазные генераторы
  • Устройства управления
  • Панели управления
  • Управление и контроль распределительного устройства
  • Распределение

Хотя желательно иметь нулевой сдвиг фаз между первичным и вторичным током для измерения 5 А ТТ это не так важно, поскольку амперметры показывают только величину тока.

Измерительный CT

Измерительный трансформатор тока предназначен для непрерывного измерения тока и точной работы в пределах номинального диапазона тока. Пределы погрешности по току и сдвига фаз определяются классом точности. Классы точности: 0,1, 0,2, 0,5 и 1.

В ваттметрах, счетчиках энергии и измерителях коэффициента мощности сдвиг фазы вызывает ошибки. Однако внедрение электронных счетчиков мощности и энергии позволило откалибровать погрешность фазы тока.

Когда ток превышает номинальное значение, измерительный трансформатор тока насыщается, тем самым ограничивая уровень тока в приборе. Материалы сердечника для этого типа CT обычно имеют низкий уровень насыщения, например нанокристаллический.

Nuvotem серии AP и AQ — это прецизионные трансформаторы тока с типичной точностью 0,1–0,2%, что делает их пригодными для приложений, требующих высокой точности и минимального сдвига фаз.

Защита CT

Защитный трансформатор тока разработан для работы в диапазоне сверхтоков.Это позволяет защитным реле точно измерять токи короткого замыкания даже в условиях очень высокого тока. Вторичный ток используется для срабатывания защитного реле, которое может изолировать часть силовой цепи, в которой возникла неисправность.

Материал сердечника для этого типа ТТ имеет высокий уровень насыщения и обычно изготавливается из кремнистой стали.

Напряжение в точке колена

За пределами точки K нам нужно увеличить ток в большей степени, чтобы иметь некоторое увеличение напряжения.Это потому, что кривая за точкой K становится нелинейной. Напряжение в точке K (V k ) называется напряжением в точке перегиба.

Напряжение точки перегиба трансформатора тока определяется как напряжение, при котором увеличение напряжения вторичной обмотки ТТ на 10% приводит к увеличению вторичного тока на 50%. Это также означает, что увеличение тока на 50% приведет к увеличению напряжения всего на 10%.

Напряжение в точке перегиба важно для трансформаторов тока класса защиты, т.е.е. где ТТ используется в целях защиты.

Нагрузка на защитные ТТ довольно высока по сравнению с ТТ измерительного класса, что означает, что падение напряжения на нагрузке будет высоким. Следовательно, напряжение точки перегиба ТТ с классом защиты должно быть больше, чем падение напряжения на нагрузке, чтобы сердечник ТТ оставался в его линейной зоне.

Защитные трансформаторы тока обычно определяются в терминах совокупной погрешности при предельном коэффициенте точности, то есть насколько точным будет оставаться трансформатор тока, когда протекающий первичный ток во много раз превышает нормальный при возникновении неисправности.

Стандартные классы защиты трансформаторов тока — 5P 10 и 10P 10, где P — обозначение защиты. Число перед P указывает на общий процент ошибок. Число после буквы указывает коэффициент первичного тока, до которого будет достигнута совокупная погрешность, т. Е. В 10 раз больше номинального первичного тока в 5P 10 и 10P 10.

Защитные устройства обычно определяют классификацию ТТ защиты, предназначенного для работы с данным защитным устройством.

Talema производит широкий спектр стандартных и специально разработанных тороидальных трансформаторов тока 50/60 Гц. Каждая серия разработана с особыми характеристиками в компактных корпусах для большинства приложений. Доступны варианты как с монтажом на печатной плате, так и с подвесным выводом, а также возможность использования IDC или двусторонних разъемов.

  • Хью Бойл — старший инженер-конструктор Nuvotem Talema, работает в компании с 1986 года.До прихода в Nuvotem Хью работал инженером в компаниях British Telecom и Telecom Eireann, а также изучал телекоммуникационную инженерию City and Guilds в инженерном колледже Стоу в Глазго, Шотландия.

    Просмотреть все сообщения

.