Измерительные трансформаторы тока и напряжения созданы для уменьшения первичных токов и напряжений до значений, более комфортных для подключения измерительных устройств, реле защиты, устройств автоматики. Применение измерительных трансформаторов обеспечивает безопасность работающих, потому что цепи высшего и низшего напряжения разбиты, также позволяет унифицировать конструкцию устройств и реле.

Технические свойства трансформаторов тока

Номинальный первичный и вторичный ток трансформаторов тока

Трансформаторы тока характеризуются номинальным первичным током Iном1 (стандартная шкала номинальных первичных токов содержит значения от 1 до 40000 А) и номинальным вторичным током Iном2, который принят равным 5 либо 1 А. Отношение номинального первичного к номинальному вторичному току представляет собой коэффициент трансформации КТА= Iном1/ Iном2

Токовая погрешность трансформаторов тока

Трансформаторы тока характеризуются токовой погрешностью ∆I=(I2K-I1)*100/I1 (в процентах) и угловой погрешностью (в минутках). Зависимо от токовой погрешности измерительные трансформаторы тока разбиты на 5 классов точности: 0,2; 0,5; 1; 3; 10. Наименование класса точности соответствует предельной токовой погрешности трансформатора тока при первичном токе, равном 1—1,2 номинального. Для лабораторных измерений предусмотрены трансформаторы тока класса точности 0,2, для присоединений счетчиков электроэнергии —
трансформаторы тока класса 0,5, для присоединения щитовых измерительных устройств -классов 1 и 3.

Нагрузка трансформаторов тока

Нагрузка трансформатора тока — это полное сопротивление наружной цепи Z2, выраженное в омах. Сопротивления r2 и х2 представляют собой сопротивление устройств, проводов и контактов. Нагрузку трансформатора можно
также охарактеризовывать кажущейся мощностью S2 В*А. Под номинальной нагрузкой трансформатора тока Z2ном понимают нагрузку, при которой погрешности не выходят за границы, установленные для трансформаторов данного класса точности. Значение Z2ном дается в каталогах.

Электродинамическая стойкость трансформаторов тока

Электродинамическую стойкость трансформаторов тока охарактеризовывают номинальным током динамической стойкости Iм.дин. либо отношением kдин = Тепловая стойкость определяется номинальным током тепловой стойкости Iт либо отношением kт= Iт / I1ном и допустимым временем деяния тока тепловой стойкости tт.

Конструкции трансформаторов тока

По конструкции различают трансформаторы тока катушечные, одновитковые (типа ТПОЛ), многовитковые с литой изоляцией (типа ТПЛ и ТЛМ). Трансформатор типа ТЛМ предназначен для КРУ и конструктивно совмещен с одним из штепсельных разъемов первичной цепи ячейки.

Для огромных токов используют трансформаторы типа ТШЛ и ТПШЛ, у каких роль первичной обмотки делает шина. Электродинамическая стойкость таких трансформаторов тока определяется стойкостью шины.

Для ОРУ выпускают трансформаторы типа ТФН в фарфоровом корпусе с бумажно-масляной изоляцией и каскадного типа ТРН. Для релейной защиты имеются особые конструкции. На выводах масляных баковых выключателей и силовых трансформаторов напряжением 35 кВ и выше инсталлируются интегрированные трансформаторы тока. Погрешность их при иных равных критериях больше, чем у раздельно стоящих трансформаторов.

Технические свойства измерительных трансформаторов
напряжения

Номинальные первичное и вторичное напряжение измерительных
трансформаторов напряжения

Трансформаторы напряжения характеризуются номинальными значениями первичного напряжения, вторичного напряжения (обычно 100 В либо 100/ ), коэффициента трансформации К=U1ном/U2ном. Зависимо от погрешности различают последующие классы точности трансформаторов напряжения: 0,2;0,5; 1:3.

Нагрузка трансформаторов напряжения

Вторичная нагрузка трансформатора напряжения—это мощность наружной вторичной цепи.
Под номинальной вторичной нагрузкой понимают самую большую нагрузку, при которой погрешность не выходит за допустимые пределы, установленные для трансформаторов данного класса точности.

Конструкции трансформаторов напряжения

В установках напряжением до 18 кВ используются трехфазные и однофазовые трансформаторы, при более больших напряжениях — только однофазовые. При напряжениях до 20 кВ имеется огромное число типов трансформаторов напряжения: сухие (НОС), масляные (НОМ, ЗНОМ. НТМИ, НТМК), с литой изоляцией (ЗНОЛ). Следует отличать однофазовые двухобмоточные трансформаторы НОМ от однофазовых трехобмоточных трансформаторов ЗНОМ. Трансформаторы типов ЗНОМ-15, -20 -24 и ЗНОЛ-06 инсталлируются в комплектных токопроводах массивных генераторов. В установках напряжением 110 кВ и выше используют трансформаторы напряжения каскадного типа НКФ и емкостные делители напряжения НДЕ.

Схемы включения трансформаторов напряжения

Зависимо от предназначения могут применяться различные схемы включения трансформаторов напряжения. Два однофазовых трансформатора напряжения, соединенные в неполный треугольник, позволяют определять два линейных напряжения. Целесообразна такая схема для подключения счетчиков и ваттметров. Для измерения линейных и фазных напряжений могут быть применены три однофазовых трансформатора (ЗНОМ, ЗНОЛ), соединенные по схеме «звезда — звезда», либо трехфазный типа НТМИ. Так же соединяются в трехфазную группу однофазовые трехобмоточные трансформаторы типа ЗНОМ и НКФ.

Присоединение расчетных счетчиков к трехфазным трансформаторам напряжения не рекомендуется, т.к. они имеют, обычно, несимметричную магнитную систему и увеличенную погрешность. Для этой цели лучше устанавливать группу из 2-ух однофазовых трансформаторов соединенных в неполный треугольник.

Трансформаторы напряжения выбирают по условиям Uуст ≤U1ном, S2≤ S2ном в намечаемом классе точности. За S2ном принимают мощность всех 3-х фаз однофазовых трансформаторов напряжения, соединенных по схеме звезды, и удвоенную мощность однофазового трансформатора, включенного по, схеме неполного треугольника.