Содержание
Для промышленных установок изготавливаются ТТ следующих классов точности:
Каждый класс точности характеризуется определённой погрешностью по току (fi) и по углу (δ), установленной государственным стандартом.
Для РЗ изготавливаются ТТ классов 10 Р с полной относительной погрешностью ε ≤ 10% и 5 Р (повышенной точности) с ε ≤ 5%.
1.7 Выбор (проверка) трансформатора тока
Все ТТ выбираются по номинальному напряжению U1 ном и номинальному току I1 ном. Значение I1 ном выбранного ТТ должно быть больше максимального рабочего тока нормального эксплуатационного режима работы защищаемого элемента. Так при максимальном рабочем токе в контролируемой цепи защищаемого элемента равном, например, 600 А следует выбрать ТТ с номинальным коэффициентом трансформации КI= 1000/5. Следует иметь в виду, что применение трансформатора тока с большим КII (2000/5, 3000/5) приведёт к уменьшению кратности первичного тока КЗ и, следовательно, к уменьшению погрешности ε. Однако с другой стороны чрезмерное увеличение КI приводит к уменьшению вторичного тока, что в свою очередь требует применения более чувствительного токового реле. Известно, что более чувствительные токовые реле (с меньшим током срабатывания) имеют большее полное сопротивление, следовательно, применение реле с большим сопротивлением приведёт к возрастанию погрешности ε. Таким образом, при выборе ТТ по значению I1 ном необходимо исходить из максимальных величин реального первичного тока нормального режима работы защищаемого элемента, а также учитывать характер и значение сопротивления нагрузки ТТ и схему соединения обмоток ТТ и реле.
Выбранные для устройства РЗ трансформаторы тока проверяются на электродинамическую и термическую стойкость. При этом учитываются амплитудное значение ударного тока и время протекания тока короткого замыкания через первичную обмотку ТТ.
Ранее отмечалось, что на определённом этапе расчёта РЗ производится проверка выбранных трансформаторов тока на величину их полной погрешности ε по предельным кривым 10%-ой кратности. При этом исходными данными являются:
– типы выбранных ТТ и их номинальные токи;
Необходимо для определения полного сопротивления вторичной цепи Zн, расч.
– кривые 10%-ой кратности выбранных ТТ;
– характеристика реле, подключаемых ко вторичной
обмотке ТТ, и их полное сопротивление;
– длина, сечение и материал соединительных проводов
и число контактных переходов во вторичной цепи;
– схема соединения обмоток ТТ и реле в рассчиты-
– особенности защищаемого элемента, а также расчетный максимальный первичный ток короткого замыкания.
Порядок использования кривых 10%-ой кратности рассмотрим на конкретном примере. Пусть имеем ТТ с номинальными токами I1 ном=300А, I2 ном = 5 А. Пусть расчётный максимальный ток короткого замыкания оказался равным 3500 А, т.е. I1 расч. max = 3500 А, а расчетная нагрузка
На рисунке 1.17 приведены кривые предельной 10%-ой кратности выбранного ТТ.
1.Определим кратность первичного тока короткого замыкания
.
Коэффициент трансформации
Коэффициент трансформации трансформатора тока определяет номинал измерения тока и означает при каком первичном токе во вторичной цепи будет протекать определённый стандартный ток (чаще всего это 5 А, редко 1 А). Первичные токи трансформаторов тока определяются из ряда стандартизированных номинальных токов. Коэффициент трансформации трансформатора тока обычно записывается в виде отношения номинального первичного тока ко номинальному вторичному в виде дроби, например: 75/5 (при протекании в первичной обмотке тока 75 А – 5А во вторичной обмотке, замкнутой на измерительные элементы) или 1000/1 (при протекании в первичной цепи 1000 А, во вторичных цепях будет протекать ток 1 А. Иногда трансформаторы тока могут иметь переменный коэффициент трансформации, что возможно пересоединением первичных обмоток из параллельного в последовательное соединения (например такое решение применяется в трансформаторах тока ТФЗМ – 110) либо наличием отводов на первичной или вторичной обмоток (последнее применяется в лабораторных трансформаторах тока типа УТТ) или же изменением количества витков первичного провода, пропускаемого в окно трансформаторов тока без собственной первичной обмотки (трансформаторы тока УТТ).
Класс точности
Для определения класса точности трансформатора тока вводятся понятия:
- погрешности по току ΔI = I2 – I1’, где I2- действительный вторичный ток, I1’ =I1/n – приведённый первичный ток, I1 – первичный ток , n – коэффициент трансформатора тока;
- погрешности по углу δ = α1 – α2, где α1 – теоретический угол сдвига фаз между первичным и вторичным током α1 = 180°,α2 – действительный угол между первичным и вторичным током;
- относительной полной погрешности ε%=(|I1’-I2|)/|I1’|, где |I1’| – модуль комплексного приведённого тока.
Погрешности по току и углу объясняются действием тока намагничивания. Для промышленных трансформаторов тока устанавливаются следующие классы точности : 0,1 0,5; 1; 3, 10Р. Согласно ГОСТ 7746 – 2001 класс точности соответствует погрешность по току ΔI, погрешность по углу равна: ±40’ (класс 0,5); ±80’ (класс 1), для классов 3 и 10Р угол не нормируется. При этом трансформатор тока может быть в классе точности только при сопротивлении во вторичных цепи не более установленного и тока в первичной цепи от 0,05 до 1,2 номинального тока трансформатора. Для трансформаторов тока с добавлением сзади класса точности литеры S (например 0,5S) означает, что трансформатор будет находиться в классе точности от 0,01 до 1,2 номинального тока. Класс 10Р (по старому ГОСТ Д) предназначен для питания цепей защиты и нормируется по относительной полной погрешности, которая не должна превышать 10% при максимальном токе к.з. и заданном сопротивления вторичной цепи. Согласно международному стандарту МЭК (IEС 60044-01) трансформаторы тока должны находится в классе точности при протекании по первичной его обмотке тока 0,2 ÷ 200% номинального, что обычно достигается изготовлением сердечника из нанокристаллических сплавов.
Обозначения трансформаторов тока
Отечественные трансформаторы тока имеют следующее обозначения:
- первая буква в обозначении "Т" – трансформатор тока
- вторая буква – разновидность конструкции: "П" – проходной, "О" – опорный, "Ш" – шинный, "Ф" – в фарфоровой покрышке
- третья буква – материал изоляции: "М" – масляная, "Л" – литая изоляция, "Г" – газовая (элегаз).
Далее через тире пишется класс изоляции трансформатора тока, климатическое исполнение и категория установки Например: ТПЛ – 10УХЛ4 100/5А: "трансформатор тока проходной с литой изоляцией с классом изоляции 10 кВ, для умеренного и холодного климата, категории 4 с коэффициентом трансформации 100/5" (читается как "сто на пять").
- В отличии от трасформатора напряжения, у трансформатора тока режим холостого хода является аварийным. Результирующий магнитный поток в магнитопроводе трансформатора тока равен разности магнитных потоков, создаваемых первичной и вторичной обмотками. В нормальных условиях работы трансформатора он невелик. Однако при размыкании цепи вторичной обмотки в сердечнике будет существовать только магнитный поток первичной обмотки, который значительно превышает разностный магнитный поток. Потери в сердечнике резко возрастут, трансформатор перегреется и выйдет из строя ("пожар железа"). Кроме того, на концах оборванной вторичной цепи появится большая ЭДС, опасная для работы оператора. Поэтому трансформатор тока нельзя включать в линию без подсоединённого к нему измерительного прибора. В случае необходимости отключения измерительного прибора от вторичной обмотки трансформатора тока, ее обязательно нужно закоротить.
- Согласно ПУЭ вторичная обмотка трансформатора тока (для защиты от поражения электрического тока при пробое изоляции, либо при индуктировании высокого напряжения из – за обрыва вторичной цепи) обязательно должна заземляться.
Шабад М. А. Трансформаторы тока в схемах релейной защиты. Учебное издание. — 1998.
- Родштейн Л. А. Электрические аппараты: Учебник для техникумов. — 3-е изд. — Л.: Энергоиздат . Ленингр. отд-ние, 1981.
- Афанасьев В. В. и др. Трансформаторы тока. — Л.: Энергоатомиздат, 1989.
- Чернобровов Н. В. Релейная защита. — М.: Энергия, 1974.
10 сообщений в этой теме
Рекомендуемые сообщения
Создайте аккаунт или авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий
Комментарии могут оставлять только зарегистрированные пользователи
Создать аккаунт
Зарегистрировать новый аккаунт.
Войти
Есть аккаунт? Войти.
Недавно просматривали 0 пользователей
Ни один зарегистрированный пользователь не просматривает эту страницу.
Популярные темы
Автор: Larisa
Создана 16 Августа 2010
Автор: p_marina
Создана 7 часов назад