Meracie transformátory prúdu a napätia — projekty, technické charakteristiky

Prístrojové transformátory prúdu a napätia sú určené na zníženie primárnych prúdov a napätí na hodnoty, ktoré sú najvhodnejšie pre pripojenie meracích prístrojov, ochranných relé a automatizačných zariadení. Použitie meracích transformátorov zaisťuje bezpečnosť pracovníkov, pretože vysokonapäťové a nízkonapäťové obvody sú oddelené, a tiež umožňuje zjednotenie konštrukcie zariadení a relé.

Prúdové transformátory sú klasifikované:

• podľa dizajnu — objímka, vstavaná, priechodná, podpora, koľajnica, odnímateľná;

• typ inštalácie – vonkajšia, pre uzavreté a kompletné rozvodné zariadenia;

• počet transformačných stupňov – jednostupňový a kaskádový;

• transformačné koeficienty — s jednou alebo viacerými hodnotami;

• počet a účel sekundárnych vinutí.

Označenie písmen:

• T - prúdový transformátor;

• F — s porcelánovou izoláciou;

• H - vonkajšia montáž;

• K - kaskáda s izoláciou kondenzátora alebo cievkou;

• P – kontrolný bod;

• O — jednootáčková tyč;

• Ш — jednootáčkový autobus;

• B-vzduchom izolované, vstavané alebo vodou chladené;

• L — s liatou izoláciou;

• M-olejom naplnené, modernizované alebo malé;

• P - pre ochranu relé;

• D – pre diferenciálnu ochranu;

• H — na ochranu pred zemnými poruchami.

Technické vlastnosti prúdových transformátorov

Menovitý primárny a sekundárny prúd prúdových transformátorov

Prúdové transformátory sa vyznačujú menovitým primárnym prúdom Inom1 (štandardná stupnica menovitých primárnych prúdov obsahuje hodnoty od 1 do 40 000 A) a menovitým sekundárnym prúdom Inom2, ktorý sa berie ako 5 alebo 1 A. Pomer menovitého primárneho prúdu k menovitému sekundárnemu prúdu je koeficient transformácie KTA = Inom1 / Inom2

Prúdové poruchové transformátory prúdu

Prúdové transformátory sú charakterizované chybou prúdu ∆I = (I2K-I1) * 100 / I1 (v percentách) a uhlovou chybou (v minútach). V závislosti od aktuálnej chyby sú meracie transformátory prúdu rozdelené do piatich tried presnosti: 0,2; 0,5; 1; 3; 10. Názov triedy presnosti zodpovedá chybe prúdového limitu prúdového transformátora pri primárnom prúde rovnajúcom sa 1-1,2 nominálneho. Pre laboratórne merania sú určené prúdové transformátory s triedou presnosti 0,2, pre pripojenie elektromerov - prúdové transformátory triedy 0,5, pre pripojenie panelových meracích prístrojov - triedy 1 a 3.

Zaťažovacie prúdové transformátory

Zaťaženie prúdového transformátora je impedancia externého obvodu Z2, vyjadrená v ohmoch. Odpory r2 a x2 predstavujú odpor zariadení, vodičov a kontaktov. Zaťaženie transformátora možno charakterizovať aj zdanlivým výkonom S2 V * A.Menovité zaťaženie prúdového transformátora Z2nom sa chápe ako zaťaženie, pri ktorom chyby neprekračujú limity stanovené pre transformátory tejto triedy presnosti. Hodnota Z2nom je uvedená v katalógoch.

Elektrodynamický odpor prúdových transformátorov

Elektrodynamický odpor prúdových transformátorov je charakterizovaný menovitým prúdom dynamického odporu Im.din.alebo pomerom kdin = Tepelný odpor je určený menovitým tepelným prúdom It alebo pomerom kt = It / I1nom a prípustným časom. výdržného prúdu tt.

Konštrukcia prúdových transformátorov

Konštrukčne sa transformátory prúdu vyznačujú vinutými, jednootáčkovými (typ TPOL), viacotáčkovými so živicovým odliatkom (typ TPL a TLM). Transformátor typu TLM je určený pre rozvodné zariadenia a je konštrukčne kombinovaný s jedným zo zástrčkových konektorov primárneho okruhu článku.

Pre vysoké prúdy sa používajú transformátory typu TShL a TPSL, kde prípojnica zohráva úlohu primárneho vinutia. Elektrodynamický odpor takýchto prúdových transformátorov je určený odporom prípojnice.

Pre vonkajšie rozvádzače sa transformátory typu TFN vyrábajú v porcelánovom kryte s izoláciou z papierového oleja a kaskádovým typom TRN. Existujú špeciálne konštrukcie na ochranu relé. Vstavané prúdové transformátory sú inštalované na svorkách spínačov olejových nádrží a výkonových transformátorov s napätím 35 kV a vyšším. Ak sú všetky ostatné veci rovnaké, ich chyba je väčšia ako chyba voľne stojacich transformátorov.

Technické charakteristiky prístrojových transformátorov napätia

Menovité primárne a sekundárne napätie prístrojových transformátorov napätia

Napäťové transformátory sa vyznačujú menovitými hodnotami primárneho napätia, sekundárneho napätia (zvyčajne 100 V), transformačný faktor K = U1nom / U2nom. V závislosti od chyby sa rozlišujú nasledujúce triedy presnosti transformátorov napätia: 0,2; 0,5; 1:3.

Zaťaženie transformátora napätia

Sekundárna záťaž napäťového transformátora je výkon externého sekundárneho okruhu. Menovité sekundárne zaťaženie sa chápe ako najväčšie zaťaženie, pri ktorom chyba nepresahuje prípustné limity stanovené pre transformátory danej triedy presnosti.

Projekty napäťových transformátorov

V inštaláciách s napätím do 18 kV, trojfázové a jednofázové transformátory, pri vyšších napätiach — len jednofázové. Pri napätiach do 20 kV existuje veľké množstvo typov napäťových transformátorov: suché (NOS), olejové (NOM, ZNOM, NTMI, NTMK), živicové odlievané (ZNOL). Je potrebné odlíšiť jednofázové dvojvinuté transformátory NOM od jednofázových trojvinutých transformátorov ZNOM. Transformátory typu ZNOM -15, -20 -24 a ZNOL -06 sú inštalované v kompletných zberniciach výkonných generátorov. V inštaláciách s napätím 110 kV a vyšším sa používajú napäťové transformátory kaskádového typu NKF a kapacitné rozdeľovače napätia NDE.

Schémy zapojenia napäťového transformátora

V závislosti od účelu je možné použiť rôzne schémy spínania transformátora napätia. Dva jednofázové napäťové transformátory zapojené do neúplného trojuholníka môžu merať dve sieťové napätia.Podobná schéma sa odporúča pre pripojenie meračov a wattmetrov. Na meranie linkové a fázové napätie možno použiť tri jednofázové transformátory (ZNOM, ZNOL) zapojené podľa schémy «hviezda-hviezda» alebo trojfázového typu NTMI. V trojfázovej skupine sú zapojené aj jednofázové trojvinuté transformátory typu ZNOM a NKF.

Neodporúča sa pripájať meracie prístroje k trojfázovým transformátorom napätia, pretože zvyčajne majú asymetrický magnetický systém a zvýšenú chybu. Na tento účel sa odporúča inštalovať skupinu dvoch jednofázových transformátorov zapojených v neúplnom trojuholníku.

Napäťové transformátory sa vyberajú podľa podmienok Uset ≤U1nom, S2≤ S2nom v zamýšľanej triede presnosti. Pre S2nom vezmite výkon troch fáz jednofázových napäťových transformátorov zapojených do hviezdicového obvodu a dvojnásobok výkonu jednofázového transformátora zapojeného do neúplného trojuholníkového obvodu.