La corriente de carga total en la línea de una instalación residencial, comercial o empresarial en algunos casos puede exceder sus capacidades reales. El diseño correcto del transformador de corriente ayudará a garantizar la calidad de la conversión lineal, el control y la protección de la red eléctrica.
Razones para instalar transformadores de corriente.
El dispositivo está diseñado para transformar el valor actual primario en seguro para la red. Los transformadores también se utilizan para:
- la distinción de equipos de contabilidad de bajo voltaje y relés, lanzados al devanado secundario, si la red es de alto voltaje primario;
- aumentar o disminuir los indicadores de voltaje;
- medir el estado de la red y los parámetros de la corriente alterna;
- seguridad de reparación y trabajo de diagnóstico;
- activación rápida de protección de relé durante cortocircuitos;
- medición de los costos de energía: un medidor eléctrico generalmente se combina con ellos.
Para la medición, debe conectar el CT a la rotura del cable y conectar un voltímetro o amperímetro combinado con una resistencia a la marca secundaria.
Variedades de transformadores de corriente.
Es necesario elegir un dispositivo que sea adecuado para la tensión de red o un trabajo específico sobre la base de la clasificación de acuerdo con varios criterios.
Cita
Hay tales transformadores:
- medición: mida los parámetros del circuito;
- protectora - evitar sobrecargas, fallas del equipo;
- intermedio: están conectados al circuito con protección de relé, ecualizan corrientes en circuitos de protección diferencial;
- laboratorio: son muy precisos.
Los modelos de laboratorio tienen más factores de conversión.
Tipo de montaje
Para una casa y un apartamento privados, puede elegir un aparato montado dentro o fuera de la habitación. Algunas modificaciones están integradas en el equipo, así como desgastadas en el aislamiento del pasaje. Para mediciones y pruebas de laboratorio, se utilizan modelos portátiles.
Diseño de bobinado primario
Hay dispositivos de bus, de una vuelta (con una varilla) y de múltiples vueltas (con una bobina, bobinado de bucle y "ocho").
Tipo de aislamiento
Los siguientes convertidores son:
- aislamiento seco - a base de epoxi fundido, porcelana o baquelita;
- papel de aceite - estándar o condensador;
- lleno de gas: en el interior hay gas inorgánico con alto voltaje de ruptura;
- compuesto: el interior está lleno de resina termoactiva y termoplástica.
El compuesto tiene la mayor resistencia a la humedad.
Dependiendo del número de etapas de transformación, se pueden seleccionar modelos de una etapa y en cascada. Toda la línea tiene un voltaje de operación de más de 1000 V.
Clase de precisión
La clase de precisión del transformador de corriente se prescribe en GOST 7746-2001 y depende de su propósito, así como de los parámetros de la corriente primaria y la carga secundaria:
- En condiciones de baja resistencia, se produce una derivación casi completa de la rama magnetizada. El dispositivo funciona con un gran error.
- Con el aumento de la resistencia, el error también aumenta. La razón es el funcionamiento del dispositivo en el sitio de saturación.
- Con una clasificación de corriente primaria mínima, el transformador funciona en la parte inferior de la curva magnetizada, con un valor máximo en la región de saturación.
La selección exacta del transformador de acuerdo con la clase de precisión se puede hacer en base a la tabla.
| Clase de precisión | Grado actual primario en% | Límite de carga secundaria en% |
| 0,1 | 5, 20, 100-200 | 25-100 |
| 0,2 | ||
| 0.2 s | 1,5, 20, 100, 120 | |
| 0,5 | 5, 20, 100, 120 | |
| 0.5 s | 1, 5, 20, 100, 120 | |
| 1 | 5, 20, 100-120 | |
| 3 | 50-120 | 50-100 |
| 5 | ||
| 10 |
Para dispositivos de protección, la clase de precisión también se determina a partir de la tabla.
| Clase de precisión | Error marginal | Porcentaje de límite de carga secundaria | ||
| térmico | angular | |||
| min | Mie | |||
| 5P | ±1 | ±60 | ±1,8 | 5 |
| 10P | ±3 | No hay norma | 10 | |
Para la medición de energía, se utilizan modelos con una clase de precisión de 0.2S - 0.5, para amperímetros con una sensibilidad mínima - de 1 o 3, para protección de relé - 5P y 10P.
Características de elección
En el proceso de elegir un transformador de corriente, debe guiarse por los parámetros básicos:
- Tensión nominal de red. El valor nominal debe ser mayor o igual que la tensión de funcionamiento.
- Corriente de bobinado primaria y secundaria. El primer indicador depende de la relación de transformación, el segundo depende de qué contador.
- Factor de conversión. Se selecciona de acuerdo con la carga en casos de emergencia, pero los PUE establecen la necesidad de instalar dispositivos con un coeficiente mayor que el nominal.
- Clase de precisión. Depende del uso previsto del mostrador. En una empresa comercial, los dispositivos 0.5S están justificados, en una casa privada: 1S.
El diseño está determinado por el tipo de medidor. Para modelos de hasta 18 kV, es adecuado un dispositivo monofásico o trifásico. Si el valor es superior a 18 kV, se utiliza un transformador monofásico.
Selección de un transformador de corriente para la organización de la protección del relé.
El transformador de corriente de relé se caracteriza por una clase de precisión 10P y 5P. En el PUE se establece que su error no debe ser superior al 10% en corriente y a 7 grados en ángulo. Si se supera el error, se instala equipo adicional.
En condiciones normales, un relé de transformador determina el tipo de falla (bajo voltaje, sobre / bajo corriente o frecuencia). Después de medir los parámetros y detectar las desviaciones, se activa la protección: la red se desactiva.
Los matices de elegir dispositivos para la cadena contable
Al circuito de medición para la exactitud de las mediciones, se pueden conectar dispositivos con una clase de precisión de no más de 0.5 (S). En presencia de oscilaciones y accidentes, los gráficos del flujo de corriente y voltaje son incorrectos. El incumplimiento de la clase de precisión puede conducir a una sobreestimación del medidor.
En la cláusula 1.5.17 del PUE se establece que con un coeficiente sobreestimado, el transformador para el circuito de medición debe tener una corriente secundaria:
- a carga máxima - no más del 40%;
- con carga mínima: no más del 5%;
- Clase de precisión: del 25 al 100% del valor nominal.
El factor de potencia CT es del 1 al 5% del primario.
Tabla de selección preliminar de transformador de corriente por potencia y corriente.
Es recomendable hacer una selección de equipos en la mesa después de aclarar los parámetros técnicos del aparato. Si se conocen, vale la pena elegir un CT de acuerdo con la tabla, donde se indican la potencia, la carga y el coeficiente de transformación.
| Potencia máxima en el cálculo, kVA | Red de 380 V | |
| Carga, A | Coeficiente de transformación, A | |
| 10 | 16 | 20/5 |
| 15 | 23 | 30/5 |
| 20 | 30 | 30/5 |
| 25 | 38 | 40/5 |
| 35 | 53 | 50/5 o 75/5 |
| 40 | 61 | 75/5 |
| 50 | 77 | 75/5 o 100/5 |
Para una red con un voltaje de 1.5 kV, se utiliza una tabla similar.
| Potencia máxima en el cálculo, kVA | Red de 1,5 kV | |
| Carga, A | Coeficiente de transformación, A | |
| 100 | 6 | 10/5 |
| 160 | 9 | 10/5 |
| 180 | 10 | 10/5 o 15/5 |
| 240 | 13 | 15/5 |
Cuando se utiliza el método tabular, se debe tener en cuenta que la corriente secundaria del dispositivo no debe ser superior al 110% del valor nominal.
Fiabilidad de los transformadores de medición de voltaje en una red neutral aislada
Un dispositivo de medición simple está diseñado para reducir las clasificaciones de voltaje que se suministran a los medidores y relés de protección conectados a la red de 6-10 kV. El transformador solo funciona correctamente en condiciones de tierra neutra.
En las reacciones ferroresonantes (interrupción de la fase de la línea de transmisión de energía, contacto por ramas, goteo de gotas de rocío en los cables, conmutación incorrecta), existen riesgos de interrupciones del transformador de voltaje. La tasa de falla es de 17 y 25 Hz. En estas condiciones, la sobrecorriente fluye a través del devanado primario y se quema.
Si se utiliza el esquema Star-Star, en condiciones de aumento de voltaje, aumenta la inducción del circuito magnético. El dispositivo se quema. Este proceso puede prevenirse mediante:
- disminución de los indicadores de inducción de trabajo;
- conexión de red de dispositivos de resistencia de amortiguación;
- crear un dispositivo trifásico con un sistema magnético común de cinco barras;
- operación de dispositivos conectados a la red al abrir un triángulo;
- puesta a tierra neutral a través de un reactor limitador de corriente.
La opción más simple es utilizar bobinados especiales o circuitos de relé.
Cálculo del transformador de corriente por potencia.
Se coloca un transformador de corriente en 3 cables, pero los modelos con una clase de precisión de 0.5S, donde un anillo pasa a una fase, se pueden conectar a un cable de un solo núcleo. Antes de instalar el dispositivo, se calcula.
Ejemplo de cálculo de 10 kV
Los modelos de 10 kV son adecuados para la medición de energía comercial. Para los cálculos, puede usar el programa en línea: una calculadora. Después de ingresar datos en los campos y presionar el botón de cálculo, aparecerá la información necesaria.
Si no hay un programa, puede calcular los parámetros del dispositivo usted mismo. Será necesario convertir la corriente de resistencia térmica de tres segundos a un segundo. Para hacer esto, usa la fórmula I3s = I1s / 1.732.
La complejidad del uso de este dispositivo es la corriente mínima, aproximadamente 10 A, del circuito de alimentación.
Los transformadores de corriente instalados en la fábrica o en un edificio de apartamentos no se calculan por sí solos. Deberá comunicarse con la compañía de suministro de energía para obtener las especificaciones técnicas con el modelo de la unidad de medición y el tipo de dispositivo, la clasificación de las máquinas. Esto elimina la complejidad de los cálculos personales.
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