I kraftkretsar på 380 volt med höga strömmar, enligt PUE, används en omvandlare med en speciell design som kallas en strömtransformator. Med sin hjälp är det möjligt att minska värdet på strömindikatorn med det antal gånger som anges av de tekniska egenskaperna. För att förstå principen om drift av sådana omvandlare måste du bekanta dig med deras design.
Design egenskaper
Elektriska strömtransformatorer innehåller följande konstruktionselement:
- stängd kärna (magnetisk kärna);
- primärkraftslindning;
- sekundär (sänkande) spole.
Den primära lindningen är seriekopplad med den kontrollerade kretsen, så att all fasström flyter genom den. Sekundärspolen laddas på en enhet ansluten till nätverket - ett skyddsrelä eller en mätanordning. På grund av skillnaden i antalet varv i var och en av spolarna reduceras den aktuella komponenten i den sekundära lindningen till ett värde bestämt av transformationskoefficienten.
Eftersom belastningskretsarnas motstånd är försumbar antas det att dessa anordningar fungerar i ett läge mycket nära kortslutningen.
Vanligtvis har de flera grupper av sekundära lindningar, som var och en används för sina egna ändamål. De kan ansluta till:
- skyddsanordningar (till exempel spänningsreläer);
- mät- och diagnosutrustning;
- styrutrustning.
Motståndet hos utgångslindningarna normaliseras strikt, eftersom till och med en liten avvikelse från det angivna värdet i TU leder till en ökning av mätfelet eller till en försämring av svarsegenskaperna.
En betydande skillnad mellan CT: er och deras relaterade spänningstransformatorer är funktionerna som utförs av dessa enheter och principen om drift. Strömtransformatorer ger främst skydd för den anslutna belastningen och den specificerade noggrannheten för mätningarna. Den andra typen kännetecknas av ett rent konverterande driftsätt, vilket endast är relevant för drift i kraftkretsar.
Aktuell transformatorklassificering
Att förstå vad CT är avsedd för hjälper dig att bekanta dig med den allmänt accepterade klassificeringen av dessa enheter. Kända exempel på konverteringsenheter skiljer sig åt följande huvudfunktioner:
- Syfte - funktionen som utförs av varje specifik enhet.
- Installationsmetod på arbetsplatsen.
- Designfunktioner, inklusive det totala antalet varv i primärlindningen.
- Driftspänning och typ av isolering av ledare.
- Antalet stadier av transformation.
Enligt syftet är de kända CT-proverna indelade i laboratorie-, skydds-, mät- och så kallade "mellanliggande" anordningar.
Den sista kategorin är avsedd antingen för att ansluta mätinstrument eller för att utjämna strömvärden i differentieringssystem.
Enligt installationsmetoden skiljer sig följande typer:
- endast för utomhusinstallation (i växellådor);
- för inomhusinstallationskretsar (i inomhusomkopplare);
- omvandlare inbyggda i elektriska enheter och kopplingsanordningar, som inkluderar generatorer och krafttransformatorer;
- överliggande enheter monterade ovanpå strukturen (på bussningar).
Bärbara prover används för laboratorieforskning såväl som för inspektioner och mätningar.
Enligt konstruktionen av den primära lindningen är de aktuella enheterna indelade i flera varv, enkelvarv och bussmodeller.I enlighet med driftspänningen för de kretsar där dessa enheter är installerade är de indelade i transformatorer installerade i nätverk upp till och mer än 1000 volt.
Efter den typ av isoleringsmaterial som används i dem är dessa produkter indelade i följande typer:
- med "torr" isolering baserad på porslin eller epoxi;
- med pappersolja eller kondensatorskydd;
- med sammansatt fyllning.
Med antalet tillgängliga transformationssteg är alla kända enheter installerade i strömkretsen enstegs och tvåstegs (deras andra namn är "kaskad").
Kopplingsscheman
Olika scheman för att ansluta strömtransformatorer skiljer sig huvudsakligen i storleksordningen för omkoppling av primär- och sekundärlindningarna. Den första av dem kännetecknas av den enklaste sekventiella införandet (den så kallade "tie-in") i springan i den kontrollerade fasbussen. En annan sak är den sekundära kretsen, som består av flera lindningar, som kan utlösas enligt följande scheman:
- ”En full stjärna, som används för att kontrollera de aktuella parametrarna i varje fas vid behov.
- "Stjärna av ofullständig typ", används när det inte finns behov av att kontrollera alla linjära mätkretsar.
- Schema för fixering av strömmar i "nollsekvensen", som inkluderar ett styrrelä.
För att spara pengar är 6–10 kV utgående matare ofta utrustade med inte bara tre utan bara två mättransformatorer (utan en fas).
I detta fall slås de sekundära lindningarna på enligt det ofullständiga stjärnschemat. En gemensam krets som kallas "nollsekvensströmskontroll" bildas genom att ansluta sekundära lindningar till en full stjärna. Samtidigt ingår det styrrelä som används i det gemensamma trådbrottet (”noll”). Med undantag av denna typ består strömmen som går genom lindningen av alla tre fasvektorer. Om lasten är balanserad, i fallet med enfas eller tvåfas kortslutningar, tilldelas en komponent som uppstår från obalans i reläet.
Huvudparametrar och egenskaper hos strömtransformatorer
De tekniska parametrarna för någon aktuell transformator beskrivs av följande huvudindikatorer:
- enhetsklass;
- Märkspänning;
- strömmar i primär- och sekundärspolarna;
- transformationsförhållande mellan växelström (som ett förhållande);
- tillåtet mätfel vid anslutning av en elmätare;
- permeabilitet och tvärsnitt av magnetkretsen (kärnan);
- magneten för magneten.
Spänningsgraden i kilovolt anges vanligtvis i passet som appliceras på varje specifik enhet. Dess driftsvärde varierar från 0,66 till 1150 kV. För mer fullständig information om denna och andra indikatorer bör du läsa referenslitteraturen om anslutning av transformatorer till elektriska mätare.
Värdet på den nominella strömmen i primärspolen lärs också av den bifogade tekniska dokumentationen. Beroende på den specifika modellen för omvandlaren kan denna parameter variera från 1,0 till 40 tusen ampere. Värdena för det aktuella indexet i sekundärspolen väljs vanligtvis 1,0 eller 5,0 ampère (beroende på parametrarna för den primära kretsen).
Ibland tillverkar tillverkaren apparater med sekundärströmmar på 2,0 eller 2,5 ampere under ordern.
Transformationsförhållandet (mångfald) är en indikator på proportionen eller förhållandet mellan strömmarna i de primära och sekundära spolarna. Maxförhållandet förstås som förhållandet mellan maximal primärström och dess nominella värde, förutsatt att det totala felet vid en fast sekundär belastning inte överstiger 10%. Nominell ultimativ mångfald betyder samma indikator vid optimal belastning.Denna parameter karaktäriserar möjligheten att skyddsanordningar fungerar normalt i nödförhållanden.
Aktuellt fel
Enligt GOST 7746-89 finns det tre typer av fel för CT: n, ström, vinklad och full. De är kvantitativa indikatorer för avvikelserna för sekundära strömvärden multiplicerade med den nominella koefficienten från den primära indikatorn.
Standarden föreskriver att beräkna sådana fel endast i systemets driftläge (med konstanta parametrar) och endast om formen på den primära strömmen inte skiljer sig från sinusformad.
Det nuvarande felet som nämns i beskrivningen av multiplikationer karakteriserar den relativa skillnaden mellan de effektiva värdena för strömmar, uttryckt i procent. Dess vinkelekvivalent definieras som felet mellan vektorerna för två strömkomponenter: det primära för den primära kretsen och den första harmoniken för den sekundära. Baserat på dessa två värden beräknas det totala felet genom att summera dem enligt formeln i instruktionerna.
Huvudsyftet med att mäta strömtransformatorer är att ansluta energimätare som används för att betjäna trefasiga kraftledningar.
