Как выбрать трансформатор тока по мощности

Как выбрать трансформатор тока — по мощности

Суммарный нагрузочный ток на линию жилого, коммерческого объекта или предприятия в некоторых случаях может превышать ее фактические возможности. Правильный расчет трансформатора тока поможет обеспечить качество линейного преобразования, контроль и защиту электросети.

Причины для установки токовых трансформаторов

Устройство предназначено для трансформации первичного значения тока до безопасного для сети. Трансформаторы также эксплуатируются с целью:

• разграничения низковольтной учетной аппаратуры и реле, подкинутых на вторичную обмотку, если в сети первичное высокое напряжение;
• повышения или понижения показателей напряжения;
• замера состояния электросети и параметров переменного тока;
• обеспечения безопасности ремонтных и диагностических работ;
• быстрой активации релейной защиты при коротких замыканиях;
• учета энергозатрат – с ними обычно совмещен электросчетчик.

Для измерения понадобится подключить ТТ в разрыв провода, а на вторичную отметку подсоединить вольтметр или амперметр, совмещенный с резистором.

Разновидности трансформаторов тока

Выбирать прибор, подходящий под напряжение сети или конкретные работы, необходимо на основании классификации по разным признакам.

Назначение

Существуют такие трансформаторы:

• измерительные – замеряют параметры цепи;
• защитные – предотвращают перегрузки, выход оборудования из строя;
• промежуточные – подключаются в цепь с релейной защитой, выравнивают токи в схемах дифзащиты;
• лабораторные – отличаются высокой точностью.

У лабораторных моделей больше коэффициентов преобразования.

Тип монтажа

Для частного дома и квартиры можно подобрать аппарат, монтируемый внутри или снаружи помещения. Некоторые модификации встраиваются в оборудование, а также надеваются на проходную изоляцию. Для измерения и лабораторных тестов используются переносные модели.

Конструкция первичной обмотки

Существуют шинные, одновитковые (со стержнем) и многовитковые (с катушкой, обмоткой петлевого типа и «восьмеркой») устройства.

Тип изоляции

Бывают следующие преобразователи:

• сухая изоляция – на основе литой эпоксидки, фарфора или бакелита;
• бумажно-масляная – стандартная или конденсаторная;
• газонаполненные – внутри находится неорганический элегаз с высоким пробивным напряжением;
• компаундные – внутри находится заливка из термоактивной и термопластичной смолой.

Компаунд имеет самые высокие показатели влагостойкости.

В зависимости от количества ступеней трансформации можно подобрать одноступенчатые и каскадные модели. Вся линейка имеет рабочее напряжение более 1000 В.

Класс точности

Класс точности токового трансформатора прописан в ГОСТ 7746-2001 и зависит от его назначения, а также параметров первичного тока и вторичной нагрузки:

• В условиях малого сопротивления происходит почти полное шунтирование намагниченной ветви. Прибор работает с большой погрешностью.
• При повышении сопротивления также увеличивается погрешность. Причина – функционирование устройства на участке насыщения.
• При минимальном номинале первичного тока трансформатор работает в нижней части намагниченной кривой, при максимальном – на участке насыщения.

Точный подбор трансформатора по классу точности можно произвести на основе таблицы.

Для устройств защиты класс точности также определяется по таблице.

Для энергоучета применяются модели с классом точности 0,2S – 0,5, для амперметров с минимальной чувствительностью – с 1-м или 3-м, для релейной защиты – 5P и 10Р.

Особенности выбора

В процессе выбора трансформатора тока необходимо руководствоваться базовыми параметрами:

• Номинал сетевого напряжения. Номинальный показатель должен превышать или быть равным рабочему напряжению.
• Ток первичной и вторичной обмотки. Первый показатель зависит от коэффициента трансформации, второй – зависит от того, какой счетчик.
• Коэффициент преобразования. Подбирается по нагрузке в аварийных случаях, но ПУЭ устанавливают необходимость монтажа устройств с коэффициентом, большим, чем номинальный.
• Класс точности. Зависит от целевого использования счетчика. На коммерческом предприятии оправданы приборы 0,5S, в частном доме – 1S.

Конструктивное исполнение определяется типом счетчика. Для моделей до 18 кВ подойдет однофазный или трехфазный аппарат. Если значение больше 18 кВ, используется трансформатор на одну фазу.

Подбор токового трансформатора для организации релейной защиты

Релейный токовый трансформатор отличается классом точности 10Р и 5Р. В ПУЭ установлено, что его погрешность не должна быть более 10 % по току и 7 градусов по углу. При превышении погрешности устанавливается дополнительное оборудование.

В нормальных условиях трансформаторное реле определяет тип поломки (низкое напряжение, повышенный/пониженный ток или частота). После измерения параметров и обнаружения отклонений активируется защита – сеть обесточивается.

Нюансы выбора устройств для цепи учета

К цепи учета для корректности замеров можно подключать приборы с классом точности не более 0,5(S). При наличии колебаний и аварий графики протекания тока и напряжения бывают некорректными. Несоблюдение класса точности может привести к завышению показателей счетчика.

В п. 1.5.17 ПУЭ установлено, что при завышенном коэффициенте трансформатор для цепи учета должен иметь вторичный ток:

• при максимальной нагрузке – не более 40 %;
• при минимальной нагрузке – не более 5 %;
• класс точности – от 25 до 100 % от номинала.

Коэффициент ТТ по мощности бывает от 1 до 5 % первички.

Таблица предварительного выбора трансформатора тока по мощности и току

Табличный подбор оборудования целесообразно производить после уточнения технических параметров аппарата. Если они известны, стоит выбрать ТТ по таблице, где указана мощность, нагрузка и трансформационный коэффициент.

Для сети с напряжением 1,5 кВ применяется аналогичная таблица.

При табличном способе нужно учитывать, что вторичный ток прибора не должен быть больше 110 % от номинала.

Надежность измерительных трансформаторов напряжения в сети с изолированной нейтралью

Простой измерительный аппарат предназначен для понижения номиналов напряжения, которое подается на измерители и защитные реле, подключенные к сети 6-10 кВ. Трансформатор исправно работает только в условиях заземления нейтрали.

При феррорезонансных реакциях (обрыв фазы ЛЭП, прикосновение ветвями, стекание капель росы по проводам, некорректная коммутация) существуют риски поломок трансформаторов напряжения. Частота сбоев составляет 17 и 25 Гц. В этих условиях через первичную обмотку протекает сверхток и она перегорает.

Если используется схема «Звезда-Звезда», в условиях повышения напряжения повышается индукция магнитопровода. Прибор перегорает. Предотвратить этот процесс можно при помощи:

• уменьшения показателей рабочей индукции;
• подключения в сети устройств, демпфирующих сопротивление;
• создания трехфазного устройства с общей магнитной пятистержневой системой;
• эксплуатации аппаратов, подключенный в сеть при размыкании треугольника;
• заземления нейтрали посредством реактора-токоограничителя.

Простейший вариант – использовать специальные обмотки или релейные схемы.

Расчет трансформатора тока по мощности

Токовый трансформатор ставится на 3 жилы провода, но модели с классом точности 0,5S, где одно кольцо идет на одну фазу, можно подключать к одножильному кабелю. Перед установкой прибора производится его расчет.

Пример расчета на 10 кВ

Модели на 10 кВ подходят для коммерческого учета энергии. Для вычислений можно использовать онлайн-программу – калькулятор. После ввода данных в поля и нажатия кнопки расчета появится нужная информация.

Если программы нет, рассчитать параметры устройства можно самостоятельно. Понадобится перевести трехсекундный ток термической стойкости в односекундный. Для этого используется формула I3с=I1с/1,732.

Сложность применения данного аппарата – минимальный, около 10 А, силовой ток цепи.

Трансформаторы тока, устанавливаемые на производстве или в жилом многоквартирном доме, самостоятельно не рассчитываются. Понадобится обратиться в компанию энергоснабжения для получения ТУ с моделью узла учета и типом устройства, номиналом автоматов. Это исключает сложности самостоятельных вычислений.

https://

Выбор измерительных трансформаторов тока — основные характеристики

В статье описаны основные параметры трансформаторов тока.

Коэффициент трансформации

Расчетный коэффициент трансформации – это отношение первичного расчетного тока к вторичному расчетному току, он указан на табличке с паспортными данными в виде неправильной дроби.

Чаще всего используются измерительные трансформаторы x / 5 A, большинство измерительных приборов имеют при 5 A больший класс точности. По техническим и, прежде всего, по экономическим соображениям при большой длине измерительной линии рекомендуется использовать трансформаторы x / 1 A. Потери в линии в 1-A-трансформаторах составляют всего 4 % от потерь 5-A-трансформаторов. Но в этом случае измерительные приборы имеют обычно меньший класс точности.

Номинальный ток

Расчетный или номинальный ток (использовавшееся прежде название) – это указанное на табличке с паспортными данными значение первичного и вторичного тока (первичный расчетный ток, вторичный расчетный ток), на которое рассчитан трансформатор. Нормированные расчетные токи (кроме классов 0,2 S и 0,5 S) равны 10 – 12,5 – 15 – 20 – 25 – 30 – 40 – 50 – 60 – 75 A, а также числам, полученным из этих значений умножением на число, кратное десяти.

Нормированные вторичные токи равны 1 и 5 A, предпочтительно 5 A.

Нормированные расчетные токи для классов 0,2 S и 0,5 S равны 25 – 50 – 100 A, а также числам, полученным из этих значений умножением на число, кратное десяти, вторичный ток (только) 5 A.

Правильный выбор номинального тока первичной обмотки очень важен для точности измерения. Рекомендуется максимально близкое сверху к измеренному / определенному току (In) отношение.

Пример: In = 1 154 A; выбранное отношение = 1 250/5.

Номинальный ток можно определить на основании следующих предпосылок:

• Номинальный ток измерительного трансформатора, умноженный на 1,1 (трансформатор с ближайшими характеристиками)
• Предохранитель (номинальный ток предохранителя = номинальный ток трансформатора) измеряемой части установки (низковольтные главные распределительные щиты, распределительные шкафы)
• Фактический номинальный ток, умноженный на 1,2 (этот метод нужно использовать, если фактический ток значительно ниже номинального тока трансформатора или предохранителя)

Нежелательно использовать трансформаторы с избыточными расчетными величинами,
т.к. в этом случае может сильно снизиться точность измерения при относительно низких токах
(относительно первичного расчетного тока).

Расчетная мощность трансформаторов тока

Расчетная мощность трансформатора тока – это результат нагрузки со стороны измерительного прибора и квадранта вторичного расчетного тока, она измеряется в ВA. Нормированные значения равны 2,5 – 5 – 10 – 15 – 30 ВА. Можно также выбирать значения, превышающие 30 ВА в соответствии со случаем применения. Расчетная мощность описывает способность трансформатора пропускать вторичный ток в пределах допускаемой погрешности через нагрузку.

При выборе подходящей мощности необходимо учесть следующие параметры: Потребление мощности измерительными приборами (при последовательном подключении . ), длина кабеля, поперечное сечение кабеля. Чем больше длина кабеля и меньше его поперечное сечение, тем больше потери в питающей линии, т.е. номинальная мощность трансформатора должна иметь соответствующую величину.

Мощность потребителей должна быть близка к расчетной мощности трансформатора. Очень низкая мощность потребителей (низкая нагрузка) повышает кратность тока нагрузки, поэтому измерительные приборы могут быть недостаточно защищены от короткого замыкания. Слишком большая мощность потребителей (высока нагрузка) отрицательно сказывается на точности.

Часто в системе уже имеются трансформаторы тока, которые можно использовать при установке нового измерительного прибора. При этом нужно обратить внимание на номинальную мощность трансформатора: Достаточна ли она для дополнительных измерительных приборов?

Классы точности

В зависимости от точности трансформаторы тока делятся на классы. Стандартные классы точности: 0,1; 0,2; 0,5; 1; 3; 5; 0,1 S; 0,2 S; 0,5 S. Коду класса соответствует кривая погрешностей тока и угловая погрешность.

Классы точности трансформаторов тока зависят от значения измерения. Если трансформаторы тока работают с малым по отношению к номинальному току током, точность измерения существенно снижается. В приведенной ниже таблице указаны предельные значения погрешности с учетом значений номинального тока:

Для комбинированных измерительных устройств рекомендуется использовать трансформаторы тока того же класса точности. Трансформаторы тока с более низким классом точности приводят к снижению точности измерения всей системы – преобразователь тока + измерительное устройство, которая в этом случае определяется классом точности трансформатора тока. Тем не менее, использование трансформаторов тока с меньшей точностью измерения, чем в измерительном устройстве, возможно с технической точки зрения.

Кривая погрешностей трансформатора тока

Измерительные трансформаторы и защитные трансформаторы

В то время, как измерительные трансформаторы должны максимально быстро насыщаться после выхода за диапазон потребляемого тока (выражается кратностью тока нагрузки FS), чтобы предотвратить рост вторичного тока в случае сбоя (например, короткого замыкания) и защитить таким образом подключенные устройства, защитные трансформаторы должны максимально долго не насыщаться.

Защитные трансформаторы используются для защиты установки в сочетании с соответствующими коммутирующими устройствами. Стандартные классы точности для защитных трансформаторов – 5P и 10P. «P» означает «protection» – ″защита″. Номинальная кратность тока нагрузки указывается (в %) после обозначения класса защиты. Например, 10P5 означает, что при пятикратном номинальном токе негативное отклонение со стороны вторичного тока от значения, ожидаемого в соответствии с коэффициентом трансформации (линейно),
составляет не более 10 % от ожидаемого значения.

Для комбинированных измерительных приборов настоятельно рекомендуется использовать измерительные трансформаторы.

Стандартные размеры шин для трансформаторов

Разъемные трансформаторы тока представлены в общем каталоге.

Подключение счетчика тока через трансформатор по схемам

Разная техника
2 года назад

Владельцы городских квартир и загородных домов, а также собственники промышленных предприятий часто сталкиваются с проблемой недостаточного либо чрезмерного напряжения в электрических сетях. Чтобы увеличить или уменьшить мощность электроэнергии следует задействовать трансформаторы, благодаря которым осуществляется преобразование тока. При выборе таких приборов люди должны ориентироваться на важные технические параметры, а также учитывать рекомендации специалистов.

Приложение 7.1

Правила выбора трансформаторов тока

Далеко не каждый собственник промышленного предприятия и владелец городской или загородной недвижимости знает, как выбрать трансформатор тока по мощности. В этом вопросе им следует ориентироваться на основные технические параметры, которые позволят понять, чего ожидать от прибора в процессе активной эксплуатации. Покупатели должны знать, что многие производители предоставляют клиентам сопутствующие услуги в виде:

• проверки трансформаторов тока на месте;
• испытаний;
• ремонта.

Внимание! Если в процессе эксплуатации у трансформатора тока, который находится на гарантийном обслуживании, выйдет из строя какой-либо элемент, то его замена должна быть выполнена абсолютно бесплатно. Для этого необходимо обратиться к официальным дилерам, являющимся представителями производителей.

Чтобы правильно выбрать трансформатор тока по мощности и другим параметрам, руководителям коммерческих организаций, а также собственникам городской и загородной недвижимости необходимо разбираться в базовых обозначениях. Например, кратность. При изучении предложенного торговой точкой ассортимента покупатель должен обратить внимание на наличие данного параметра. Для этого достаточно изучить технический паспорт, который прилагается производителями к каждому устройству.

Необходимо поручить проведение монтажных работ высококвалифицированному специалисту

СХЕМНЫЕ РЕШЕНИЯ ПО ОРГАНИЗАЦИИ УЧЕТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЯХ

. СХЕМА УЧЕТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В ЖИЛЫХ ДОМАХ ДО 9 ЭТАЖЕЙ ВКЛЮЧИТЕЛЬНО

. СХЕМА УЧЕТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В ЖИЛЫХ ДОМАХ 10 ЭТАЖЕЙ И ВЫШЕ

1. В общежитиях до 10 этажей схема выполняется без АВР.

СХЕМА УЧЕТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В ОБЩЕЖИТИЯХ

СХЕМА УЧЕТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЯХ С НЕСКОЛЬКИМИ ПОТРЕБИТЕЛЯМИ

. СХЕМА УЧЕТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЯХ ПРИ ВСТРОЕННОЙ ТП

ХЕМА УЧЕТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В ЖИЛЫХ ДОМАХ ДО 9 ЭТАЖЕЙ ВКЛЮЧИТЕЛЬНО С УСТАНОВКОЙ СЧЕТЧИКОВ КОНТРОЛЬНОГО УЧЕТА НА ЛИНИЯХ ПИТАНИЯ КВАРТИР

СХЕМА УЧЕТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В ЖИЛЫХ ДОМАХ 10 ЭТАЖЕЙ И ВЫШЕ С УСТАНОВКОЙ СЧЕТЧИКОВ КОНТРОЛЬНОГО УЧЕТА НА ЛИНИЯХ ПИТАНИЯ КВАРТИР

ТТ для электросчетчиков

Принцип работы заключается в создании электричества во вторичной цепи благодаря прохождению электрических зарядов через обмотку трансформатора. Последняя подключается последовательно, благодаря чему начинает работать электромагнитная индукция, создающая электрические заряды.

Важно! Счетчик работает с повышенным током нагрузки благодаря трансформатору: устройство преобразует электричество, позволяя снять показания при мощности, превышающей допустимую.

Большинство преобразователей рассчитано на рабочую частоту 50 Гц с номинальным током 5 А. Устройство преобразовывает первичный заряд в безопасный для работы измерителя. Для получения реального результата требуется умножить показания счетчика на коэффициент трансформации. Это позволяет использовать прибор с низкой номинальной мощностью.

Устройство обладает недостатком: измерительный ток может быть ниже стартового — тогда показания не будут сняты. Подобный эффект имеет место при установке старых счетчиков, потребляющих электроэнергию. Современные модели используют электричество для работы, но в минимальных количествах.

Провод, использующийся для обмотки вторичной токовой цепи, должен иметь площадь более 2,5 мм² в поперечном сечении. Подключение происходит через опломбированный клеммник. Он позволяет:

• сменить неисправное устройство, не останавливая подачу электричества к потребителям;
• произвести технический осмотр.

Соединения выполняются маркированными проводниками. Каждый выход обозначается отдельным цветом, что облегчает будущий ремонт.

Перед подключением необходимо ознакомиться с паспортом, в котором указаны все необходимые сведения.

СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ СЧЕТЧИКОВ

. ВКЛЮЧЕНИЕ ОДНОФАЗНОГО СЧЕТЧИКА НЕПОСРЕДСТВЕННО В СЕТЬ 022 кВ

ЧЕНИЕ СЧЕТЧИКА АКТИВНОЙ ЭНЕРГИИ НЕПОСРЕДСТВЕННО В СЕТЬ 0,4 кВ

ВКЛЮЧЕНИЕ СЧЕТЧИКА АКТИВНОЙ ЭНЕРГИИ ЧЕРЕЗ ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА В СЕТЬ 0,4 кB

включение двухтарифного счетчика электроэнергии типа СЭБ-2

Примечание. В одно-тарифном счетчике зажим 14 отсутствует, и линии управления тарифом П не подводятся.

. НЕПОСРЕДСТВЕННОЕ: ВКЛЮЧЕНИЕ ТРЕХФАЗНОГО ДВУХТАРИФНОГО СЧЕТЧИКА СЭТЧ-2

. ВКЛЮЧЕНИЕ ТРЕХФАЗНОГО ДВ9ХТАРИФНОГО СЧЕТЧИКА СЭТЧ-2 С ТРАНСФОРМАТОРАМИ ТОКА

А) НЕПОСРЕДСТВЕННОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ:

Б) ТРАНСФОРМАТОРНОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ

. ВКЛЮЧЕНИЕ ТРЕХФАЗНЫХ СЧЕТЧИКОВ ТИПА ПСЧ, ПСЧ-ЗМ, ПСЧ-ЗТ В СЕТЬ 0,4 кВ

ТРЕХФАЗНЫЙ СЧЕТЧИК ПСЧ-3

ТРЕХФАЗНЫЙ СЧЕТЧИК ПСЧ-3М

ТРЕХФАЗНЫЙ ДВУХТАРИФНЫЙ СЧЕТЧИК ПСЧ-ЗТ

ВКЛЮЧЕНИЕ ТРЕХФАЗНЫХ СЧЕТЧИКОВ ТИПА ПСЧ-3, ПСЧ-3Н, ПСЧ-3Т В ИНФОРМАЦИОННУЮ СЕТЬ

. СХЕМА ВКЛЮЧЕНИЯ АКТИВНОГО СЧЕТЧИКА В ЧЕТЫРЕХПРОВОДНОЙ СЕТИ С ИСПЫТАТЕЛЬНОЙ (ПЕРЕХОДНОЙ) КОРОБКОЙ

Установка многовиткового измерителя

Трехфазные электросчетчики ставят в многопроводных сетях с использованием преобразователя тока. Такие измерительные приборы называют трансформаторными счетчиками, т. к. они работают совместно. Преобразователи применяют при косвенном включении в сеть с большой мощностью, первичная обмотка заменена электрическим проводом. Прибор контролирует заряд электричества при движении электронов по вторичной обмотке, которое возникает на основе электромагнитной индукции.

Десятипроводная схема

Используется десятипроводная система включения с изоляцией мощных силовых цепей, которая обеспечивается трансформаторами. Гальваническая развязка применяется в промышленных или бытовых условиях и гарантирует безопасность эксплуатации оборудования. Недостатком такой схемы является большое число кабелей.

Схема подключения происходит в последовательности:

• клемма 1 — на вход фазы (А);
• зажим 2 — на вход измерительного контура фазного прибора (А);
• контакт 3 — на выход измерительного привода (А);
• зажим 4 — входная клемма фазы (В)
• клемма 5 — вход измерительного контура фазы (В);
• контакт 6 — выход фазы (В);
• зажим 7 — вход фазы (С);
• контакт 8 — вход контура измерения фазы.

Трансформаторы подсоединяются с помощью контактов Л1 и Л2 к разрыву линии. Если одновитковые приборы работают только с напряжением 220 В, то многостержневые измеряют расход электроэнергии в цепях с мощностью 380 В.

Преимущества трехфазного счетчика по сравнению с однофазным устройством:

• позволяет экономить электричество ночью (около 50%);
• погрешность при измерении составляет 2−2,5%;
• предусмотрено автоматическое сохранение и анализ показателей в журнале событий;
• можно экспортировать показания по сети на расстояние, для этого есть встроенный электросиловой модем.

Из недостатков отмечается требование опыта установки электрооборудования и большие габариты устройства.

Трудность возникает в том, что при подключении однофазного прибора учета существует одна принципиальная система. А перед подсоединением трансформатора тока к трехфазному счетчику требуется выбрать одно исполнение среди подобных схем.

Номинальный ток первичной обмотки

В зависимости от конструкционных особенностей первичной обмотки, трансформаторы тока могут быть не только многовитковыми, но также одновитковыми и шинными.

На сегодняшний день наибольшее распространение получил второй вариант исполнения устройства.

Одновитковые модели токовых трансформаторов представлены разновидностями, не имеющими индивидуальную первичную обмотку или с наличием индивидуальной обмотки первичного типа.

Для одновитковых моделей без собственной первичной обмотки характерно встроенное, шинное или разъемное выполнение. Первичный токовый уровень, в этом случае, всегда определяется в соответствии со стандартизированными номинальными токами.

Токи номинальные первичного типа «I1н» указываются в паспортных табличных данных трансформаторного прибора, и определяют стандартные коэффициенты трансформации в виде соотношения номинальных токовых показателей на двух видах обмотки устройства.

Подбирать коэффициент трансформации необходимо в строгом соответствии с расчетной нагрузкой, а также с обязательным учетом возможности функционирования установленного устройства в аварийных ситуациях. Токовый номинал на первичной обмотке не может быть меньше, чем максимальные рабочие значения тока эксплуатируемой электрической установки: I2ном.тт>Imах.эу.

Допускается использовать приборы, имеющие завышенные показатели коэффициента при условии максимального уровня нагрузки присоединения тока на вторичной обмотке в 40% и более от номинального тока электросчетчика. Требования при минимальной рабочей нагрузке составляют 5% или более.

Номинальный ток вторичной обмотки

Строение вторичной обмотки у токовых трансформаторов, которые предназначены для напряжения не более тысячи вольт, имеет некоторые отличия. На высоковольтном приборе устанавливается как минимум две вторичные обмотки.

Принцип их действия аналогичен функционированию повышающего трансформатора. Вне зависимости от уровня мощности первичной обмотки, номинальные показатели тока на вторичной обмотке, как правило, стабильно составляют 5А.

Конструкция трансформатора тока

Номинальные значения вторичного тока «I2н» указываются в таблице прилагаемого к устройству паспорта. Номинальные токи на вторичной обмотке равны единице или 5А, но вторые показатели допускаются исключительно в устройствах с первичными токами, не превышающими 4000А.

Однако, допускается также изготовление современных токовых трансформаторных приборов по индивидуальным заказам с номинальными показателями токов вторичного типа на уровне 2.0А или 2,5А.

Существуют нормы и стандарты, по которым срок эксплуатации электросчетчика ограничен определенным периодом.

Инструкцию по монтажу однофазного счетчика смотрите здесь.

Варианты установки индукционного счетчика подробно рассмотрены в этом материале.

Рассчитать трансформатор тока в цепи

Трансформатор тока — прибор весьма специфический и роль у него в большинстве случаев сугубо служебная. Она сводится к определению того, сколько электроэнергии потребляет тот или иной потребитель. А поскольку потребители в большинстве случаев солидные — и потребляют примерно постоянную мощность (с перепадами, конечно, но в пределах 10-15 %), то какие могут быть проблемы с расчетами? Достаточно посмотреть предполагаемую мощность и выбрать подходящий трансформатор в соответствующем классе точности.

Однако на практике все бывает — и рассчитывая какой потребуется в данном случае трансформатор порой приходится поломать голову.

Вот конкретный пример: в некоем здании, подключенном к трехфазной сети с максимальным напряжением 0,4 киловольта, расположены офис и автомастерская, причем офис работает днем и потребляет около 25 киловатт, а мастерская — ночью и расходует по 125 киловатт.

При этом в обеих конторах установлены электросчетчики прямого включения на 5 ампер, а на общем вводе — счетчик с трансформатором тока с коэффициентом трансформации 20 (то есть 100/5), который постоянно выдает показания намного большие, чем суммы показаний двух внутренних счетчиков.

При этом с изоляцией все нормально и «левых» подключений в обеих организациях нет — но конфликт есть, дело только что до драки не доходит, когда приходится решать кому сколько платить за электричество.

В чем же причина этакого казуса? И что тут надо делать?

А причина, по всей видимости в том, что общий счетчик просто не соответствует должному классу точности. Суть дела в том, что по нормам п.1.5.17 ПУЭ счетчик будет давать достоверные показания, если при максимальной нагрузке ток во вторичной обмотке трансформаторов тока будет составлять не менее 40% от номинального тока счетчика, а при минимальной — не менее 5%.

Между тем, нетрудно подсчитать, что при потребляемой мощности в 125 киловатт трансформатор тока с коэффициентом 100/5 будет работать с существенной перегрузкой — и потому будет выдавать завышенные показания.

Что же нужно сделать, чтобы исправить ситуацию? Ставить новый трансформатор тока — но какой? Что ж, посчитаем.

Если потребляемая по ночам мощность 125 кВт., то потребляемый ночью ток будет

I = 125 /(1.73 * 0.4) = 180.6 А

I = 25 / (1.73 * 0.4) = 36 А

Попробуем теперь подсчитать, что будет, если взять ТТ с коэффициентом трансформации 40 (то есть 200/5). Если общий счетчик подключить через него, то «ночной ток» будет составлять

180,6/40= 4,515 А

36 / 40 = 0,9 А

При таких токах счетчик, рассчитанный на снятия показаний в пределах 5 ампер, будет выдавать вполне адекватные показания, которые вполне сойдутся с суммой внутренних счетчиков. Что должно, вероятно, устроить и обе организации, и утомленных постоянными скандалами энергетиков.

Как выбрать трансформатор тока? Какие бывают номиналы?

При заполнении опросного листа на заказываемое оборудование часто возникают вопросы: «Как выбрать трансформатор тока? Какие бывают номиналы?». Для ответов на них, прежде всего, стоит разобраться, для чего используются такие измерительные трансформаторы.

Назначение

Трансформаторы тока предназначаются для снижения величины измеряемого тока, приведения его к стандартной величине (1, 5 или 10 А). Это позволяет удешевить измерительные цепи и гальванически развязывает измеряемую и измерительную цепь.

Если измерительные приборы оборудования напряжением 220-380 В присоединяются к линиям напрямую, то в измерительных цепях устройств более высокого напряжения используются трансформаторы тока.

Номиналы

Рассмотрим теперь, как выбрать трансформатор тока? Какие бывают номиналы? К основным номинальным параметрам (номиналам) и характеристикам трансформаторов тока относятся:

1. Номинальное напряжение — это значение действующего ли­нейного напряжения на длительную работу, при котором рассчитан трансформатор. Для устройств, произведенных в нашей стране, устанавливается дискретная шкала номинальных на­пряжений от 0,66 до 1150 кВ.
2. Номинальный ток первичной обмотки (номинал первичного тока) — действующего значения тока, при котором трансформатор тока способен длительно работать при номинальном напряжении, частоте и номинальной температуре окружающего воздуха. Его значение также указывается в паспорте устройства. Государственный стандарт также устанавливает шкалу этих токов (от 1 до 40 000 А). Наибольший первичный ток обмотки принимается равным номинальному первичному току, за исключением трансформаторов с номинальным первичным током от 15 до 6000 А.
3. Номинальный ток вторичной обмотки (номинал вторичного тока) также указывается в пас­порте изделия. Его величина принимается равной 1 А (у трансформаторов тока с номинальным током первичной обмотки до 4 кА) и, в большинстве случаев, 5 А. Допускается по индивидуальным требованиям выпуск изделий с номинальным током вторичной обмотки 2 и 2,5 А.
4. Номинальное значение вторичной нагрузки (в Омах) принимается равному полному сопро­тивлению внешней вторичной цепи с учетом имеющегося коэффициента мощности. В паспортных таблицах изделия часто указывается величина полной мощностью нагрузки (в вольт-амперах), рассчитанная при определенном коэффициенте мощности (0,8 — значении,при котором гарантируется паспортный класс точности трансформатора) и значении номинального вторичного тока. Нормами устанавливаются дискретные значения такой мощности (от 1 до 120 В·А).
5. Номинальный класс точности вторичной обмотки — это максимальная погрешность, когда по первичной обмотке трансформатора протекает номинальный ток, а нагрузка вторичной обмотки находится в допустимом диапазоне. Обычно эти значения составляют 0.1, 0.2, 0.5, 1. Если после величины погрешности присутствует литера S, то это означает, что погрешность устройства нормируется, начиная уже с 1% значения номинального тока, P — что устройства предназначаются для цепей релейной защиты.

Как выбрать трансформаторы тока для подключения расчетных счетчиков

Счетчики для расчетов за потребляемую электроэнергию между энергоснабжающей организацией и потребителями следует устанавливать на границе раздела сети по балансовой принадлежности и эксплуатационной ответственности между энергоснабжающей организацией и потребителем. Число счетчиков на объекте должно быть минимальным и обосновано принятой схемой электроснабжения объекта и действующими тарифами на электроэнергию для данного потребителя. Расчетные счетчики у арендаторов, находящихся в жилых, общественных и других зданиях и обособленных в административно-хозяйственном отношении, надо устанавливать раздельно для каждого самостоятельного потребителя (организации, домоуправления, ателье, магазина, мастерской, склада и т. д.).

Коэффициент трансформации трансформаторов тока следует выбирать по расчетной присоединяемой нагрузке с учетом работы установки в аварийном режиме. Завышенным по коэффициенту трансформации считается такой трансформатор тока, у которого при 25%-ной расчетной присоединяемой нагрузке (в нормальном режиме) ток во вторичной обмотке будет менее 10% номинального тока счетчика (номинальный ток счетчика — 5 А).

В зависимости от величин сопротивления потребителей вторичной цепи Z 2, Ом, и вторичной нагрузки трансформатора тока S2, ВА, один и тот же трансформатор тока может работать в различных классах точности. Для обеспечения достаточной точности показаний приборов и действия аппаратов защиты, подключенных к трансформатору тока, необходимо, чтобы величина Z2 не выходила за пределы номинальной нагрузки трансформатора тока.

Трансформаторы тока имеют токовые ΔI и угловые погрешности δ . Токовая погрешность, проц., по приведенному соотношению учитывается в показаниях всех приборов:

где kном — номинальный коэффициент трансформации; I1 и I2 — ток соответственно первичной и вторичной обмоток трансформатора.

Угловая погрешность определяется углом δ между векторами тока I1 и I2 и учитывается только в показаниях счетчиков и ваттметров.

Трансформаторы тока имеют следующие классы точности: 0,2; 0,5; 1; 3; 10, что соответствует величинам токовых погрешностей, проц. Класс точности трансформаторов тока должен быть для счетчиков коммерческого учета — 0,5; для электроизмерительных приборов— 1; для реле токовых защит — 3; для лабораторных приборов — 0,2.

Пример выбора трансформаторов тока для подключения счетчика.

Расчетный ток присоединения в нормальном режиме — 90 А, в аварийном — 126 А.

Выбирают трансформаторы тока с коэффициентом трансформации n т = 150/5 исходя из нагрузки в аварийном режиме.

Проверка. При 25%-ной нагрузке ток в первичной цепи составляет I1 = ( 90 х 25)/100 = 22,5 А.

Ток во вторичной цепи (при коэффициенте трансформации n т = 150 : 5 = 30) составит

I 2 = I1/nt = 22 , 5/30 = 0,75 А.

Трансформаторы тока выбраны правильно, так как I 2 > I н счетчика, т. е. 0,75 > 0,5.

Сечение жил проводов или кабелей от трансформаторов тока до счетчиков должно быть не менее: медных — 2,5, алюминиевых — 4 мм2. Максимальное сечение жил проводов и кабелей, которые возможно подключить к клеммам счетчика, не должно превышать 10 мм2.

При выборе трансформаторов тока к расчетным счетчикам рекомендуется использовать данные из ПУЭ (таблица «Выбор трансформаторов тока»). До приборов учета, смонтированных на вводе в целях безопасной установки, проверки и замены счетчиков и трансформаторов тока в электроустановках при наличии двух питающих линий (вводов) и двух распределительных сборок, имеющих коммутационные аппараты для их соединения (секционные рубильники, АВР и др.), до приборов учета, смонтированных на вводе, должны быть установлены отключающие аппараты, а после приборов учета — аппараты, обеспечивающие разрыв цепи со стороны распределительных сборок.

Как выбрать трансформатор тока по мощности

Учет электроэнергии с потребляемым током более 100А выполняется счетчиками трансформаторного включения, которые подключаются к измеряемой нагрузке через измерительные трансформаторы. Рассмотрим основные характеристики трансформаторов тока.

1 Номинальное напряжение трансформатора тока.

В нашем случае измерительный трансформатор должен быть на 0,66кВ.

2 Класс точности.

Класс точности измерительных трансформаторов тока определяется назначением электросчетчика. Для коммерческого учета класс точности должен быть 0,5S, для технического учета допускается – 1,0.

3 Номинальный ток вторичной обмотки.

4 Номинальный ток первичной обмотки.

Вот этот параметр для проектировщиков наиболее важен. Сейчас рассмотрим требования по выбору номинального тока первичной обмотки измерительного трансформатора. Номинальный ток первичной обмотки определяет коэффициент трансформации.

Коэффициент трансформации измерительного трансформатора – отношение номинального тока первичной обмотки к номинальному току вторичной обмотки.

Коэффициент трансформации следует выбирать по расчетной нагрузке с учетом работы в аварийном режиме. Согласно ПУЭ допускается применение трансформаторов тока с завышенным коэффициентом трансформации:

1.5.17. Допускается применение трансформаторов тока с завышенным коэффициентом трансформации (по условиям электродинамической и термической стойкости или защиты шин), если при максимальной нагрузке присоединения ток во вторичной обмотке трансформатора тока будет составлять не менее 40 % номинального тока счетчика, а при минимальной рабочей нагрузке — не менее 5 %.

В литературе можно встретить еще требования по выбору трансформаторов тока. Так завышенным по коэффициенту трансформации нужно считать тот трансформатор тока, у которого при 25%-ной расчетной присоединяемой нагрузке (в нормальном режиме) ток во вторичной обмотке будет менее 10% номинального тока счетчика.

А сейчас вспомним математику и рассмотрим на примере данные требования.

Пусть электроустановка потребляет ток 140А (минимальная нагрузка 14А). Выберем измерительный трансформатор тока для счетчика.

Выполним проверку измерительного трансформатора Т-066 200/5. Коэффициент трансформации у него 40.

140/40=3,5А – ток вторичной обмотки при номинальном токе.

5*40/100=2А – минимальный ток вторичной обмотки при номинальной нагрузке.

Как видим 3,5А>2А – требование выполнено.

14/40=0,35А – ток вторичной обмотки при минимальном токе.

5*5/100=0,25А – минимальный ток вторичной обмотки при минимальной нагрузке.

Как видим 0,35А>0,25А – требование выполнено.

140*25/100 – 35А ток при 25%-ной нагрузке.

35/40=0,875 – ток во вторичной нагрузке при 25%-ной нагрузке.

5*10/100=0,5А – минимальный ток вторичной обмотки при 25%-ной нагрузке.

Как видим 0,875А>0,5А – требование выполнено.

Вывод: измерительный трансформатор Т-066 200/5 для нагрузки 140А выбран правильно.

По трансформаторам тока есть еще ГОСТ 7746—2001 (Трансформаторы тока. Общие технические условия), где можно найти классификацию, основные параметры и технические требования.

При выборе трансформаторов тока можно руководствоваться данными таблицы:

Выбор трансформаторов тока по нагрузке

Обращаю ваше внимание, там есть опечатки