Выбор трансформаторов тока для электросчетчика 0,4кВ
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.
Обычно 5А.
4 Номинальный ток первичной обмотки.
Вот этот параметр для проектировщиков наиболее важен. Сейчас рассмотрим требования по выбору номинального тока первичной обмотки измерительного трансформатора.
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 =)
Советую почитать:
Выбор трансформаторов тока для присоединения расчетных счетчиков
Для правильного выбора трансформаторов тока (ТТ) для расчетных счетчиков, нам нужно правильно выбрать коэффициент трансформации трансформатора тока, исходя из того, что расчетная нагрузка присоединения, будет работать в аварийном режиме.Коэффициент трансформации считается завышенным, если при 25%-ной нагрузке присоединения в нормальном режиме, ток во вторичной обмотке будет меньше 10% от номинального тока подключенного счетчика – 5 А.
Для того, чтобы присоединенные приборы, работали в требуемом классе точности (напоминаю что для счетчиков коммерческого учета класс точности трансформаторов тока должен быть – 0,2; 0,2S; для технического учета – 0,5; 0,5S), необходимо чтобы, подключаемая вторичная нагрузка Zн не превышала номинальной вторичной нагрузки трансформатора тока, для данного класса точности, при этом должно выполняться условие Zн ≤ Zдоп. Подробно это рассмотрено в статье: «Выбор трансформаторов тока на напряжение 6(10) кВ».
Еще одним условием правильности выбора трансформаторов тока, является проверка трансформаторов тока на токовую ΔI и угловую погрешность δ.
Угловая погрешность учитывается только в показаниях счетчиков и ваттметров, и определяется углом δ между векторами I1 и I2.
Токовая погрешность определяется по формуле [Л1, с61]:
где:
- Kном. – коэффициент трансформации;
- I1 – ток первичной обмотки ТТ;
- I2 – ток вторичной обмотки ТТ;
Пример выбора трансформатора тока для установки расчетных счетчиков
Нужно выбрать трансформаторы тока для отходящей линии, питающей трансформатор ТМ-2500/6. Расчетный ток в нормальном режиме составляет – 240,8А, в аварийном режиме, когда трансформатор будет перегружен на 1,2, ток составит – 289А.
Выбираем ТТ с коэффициентом трансформации 300/5.
1. Рассчитываем первичный ток при 25%-ной нагрузке:
2. Рассчитываем вторичный ток при 25%-ной нагрузке:
Как видим, трансформаторы тока выбраны правильно, так как выполняется условие:
I2 > 10%*Iн.счетчика, т. е. 1 > 0,5.
Рекомендую при выборе трансформаторов тока к расчетным счетчикам использовать таблицы II.4 – II.5.
Таблица II.5 Технические данные трансформаторов тока
Таблица II.4 Выбор трансформаторов тока
Максимальная расчетная мощность, кВА | Напряжение | |||
---|---|---|---|---|
380 В | 10,5 кВ | |||
Нагрузка, А | Коэффициент трансформации, А | Коэффициент трансформации, А | ||
10 | 16 | 20/5 | — | — |
15 | 23 | 30/5 | — | — |
20 | 30 | 30/5 | — | — |
25 | 38 | 40/5 | — | — |
30 | 46 | 50/5 | — | — |
35 | 53 | 50/5 (75/5) | — | — |
40 | 61 | 75/5 | — | — |
50 | 77 | 75/5 (100/5) | — | — |
60 | 91 | 100/5 | — | — |
70 | 106 | 100/5 (150/5) | — | — |
80 | 122 | 150/5 | — | — |
90 | 137 | 150/5 | — | — |
100 | 152 | 150/5 | 6 | 10/5 |
125 | 190 | 200/5 | — | — |
150 | 228 | 300/5 | — | — |
160 | 242 | 300/5 | 9 | 10/5 |
180 | — | — | 10 | 10/5 (15/5) |
200 | 304 | 300/5 | — | — |
240 | 365 | 400/5 | 13 | 15/5 |
250 | — | — | 14 | 15/5 |
300 | 456 | 600/5 | — | |
320 | 487 | 600/5 | 19 | 20/5 |
400 | 609 | 600/5 | 23 | 30/5 |
560 | 853 | 1000/5 | 32 | 40/5 |
630 | 960 | 1000/5 | 36 | 40/5 |
750 | 1140 | 1500/5 | 43 | 50/5 |
1000 | 1520 | 1500/5 | 58 | 75/5 |
Примечание.
Учитывая необходимость подключения трансформаторов тока для питания измерительных приборов и реле, для которых нужны различные классы точности, высоковольтные трансформаторы тока выполняются с двумя вторичными обмотками.
Литература:
1. Справочник по расчету электрических сетей. И.Ф. Шаповалов. 1974г.
Всего наилучшего! До новых встреч на сайте Raschet.info.
Поделиться в социальных сетях
расчет по нагрузке и назначение
На чтение 5 мин Просмотров 195 Опубликовано Обновлено
Технические решения современных домов изобилуют приборами, которые создают нагрузку на сеть. Электрические варочные панели, духовки, котлы и бойлеры лидируют в потреблении. Запросы современных индукционных плит доходят до 11000 ВА, а учётная аппаратура не подключается напрямую при 100+ А. Альтернативный выбор — использовать трансформаторы тока (ТТ) для электросчётчиков.
Устройство ТТ
Трансформатор токаТрансформаторы преобразовывают измеряемую величину из большей в меньшую или наоборот. Действуют они с помощью электромагнитной индукции. В основе прибора находится магнитный сердечник, собранный из прямоугольных стальных рамок, а на нём закреплены витки изолированных проводов — обмотки. Входная катушка подключена к источнику и у ТТ представлена всего одним витком. В зависимости от модели трансформатора место первичной обмотки может занимать:
- намотка на сердечнике;
- зафиксированная шина с соединительным винтом, которая проходит через корпус;
- отверстие ступенчатой или прямоугольной формы, чтобы пропустить и закрепить шину при монтаже;
- круглое окно под жилу кабеля для бесконтактных соединений (бытовые реле со встроенными трансформаторами).
Отличие измерительных трансформаторов от силовых в том, что ток вторичной цепи остаётся постоянным вне зависимости от сопротивления потребителя — меняется напряжение. У включённого в сеть трансформатора тока нельзя размыкать вторичную обмотку. Она всегда должна быть замкнута на измерительное устройство, при его отсутствии — перемычками накоротко. Если продуцируемый ток исчезнет, напряжение достигнет значения в киловольты. Скачок спровоцирует выход из строя аппаратуры (особенно чувствительны полупроводниковые приборы), повреждение изоляции и возгорание, витковое замыкание, травмирование обслуживающего персонала. В целях безопасности заземление каждой обмотки в одной точке является обязательным.
Ключевые параметры измерительных трансформаторов
Принцип действия трансформатора токаНоминальное напряжение определяет цепи, в которых трансформатор может функционировать. Существуют две большие группы: до 1кВ и выше. В быту распространены преобразователи класса 0,66 кВ.
Коэффициент трансформации — отношение номинального первичного и вторичного токов. На входе значения варьируются в зависимости от параметров питающей сети: 1, 2, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 75, 80, 100, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 750, 800, 1000, 1200, 1500, 1600, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000. На выходе оно унифицировано под шкалу измерительных приборов 1, 2, 5. Маркировка с обозначением выглядит как дробь (50/5, 100/5, 200/5 и т. д.).
Класс точности указывает на максимальную допустимую погрешность в учёте энергии в процентах. Наиболее точные приборы используются в коммерческих целях:
Символ s указывает на то, что учёт возможен в пределах минимального деления. Для других моделей это слепая зона.
В измерительных цепях разной направленности:
Релейная защита: 10Р.
Если количество обмоток больше одной, для каждой класс точности определяется отдельно. До 1000 В принято соединять простые ТТ последовательно, а выше 1000 В это накладно, поэтому устанавливается один преобразователь с несколькими обмотками. Например, первая может быть на цепь защиты — 10Р, вторая 0,5, третья — 0,5s.
При несоблюдении номинальной мощности нагрузки, указанной в характеристиках трансформатора (5 ВА, 10 ВА, 15 ВА, 30 ВА и т. д.) класс точности падает относительно заявленного.
Оборудование учётного узла
Вводной автоматический выключательДля учётного шкафа узла свыше 100 А определен минимальный комплект оборудования.
Вводной автоматический выключатель, через который силовая линия заходит во внутреннюю сеть. От его нижней части до трансформаторов доступ для неквалифицированного персонала закрыт по нормам. Простой вариант защиты представлен оргстеклом, зафиксированным опломбированными шпильками.
Трансформаторы тока. Коэффициент трансформации зависит от мощности, которая выделена пользователю сети. Расчёт производят сотрудники Энергосбыта и предоставляют ТУ (технические условия).
Однофазный счётчик не предполагает использование преобразователей. В трёхфазных сетях распределение нагрузки может быть неравномерно, поэтому учёт ведётся по каждой фазе отдельно. Выбирать все 3 ТТ необходимо от одного производителя, с одинаковым набором свойств.
Технические паспорта нужно сохранить до регистрации узла. Проверяющий не примет трансформатор, после выпуска которого прошло больше года. Для пломбы на корпусе устройства присутствует специальная заглушка с винтом. Под ней может находиться вторая пара клемм для заземления и крепление для сети напряжения.Испытательная коробка переходная
Колодка клеммная измерительная ККИ (испытательная панель) состоит из 2 секторов. Токовый имеет 7 пар клемм. 1 — заземление. К 6 остальным подходят провода от вторичных обмоток ТТ. Между ними можно установить попарные перемычки для замыкания сети перед отключением учётного устройства. В сектор напряжения заходят кабеля фаз A, B, C и нулевой проводник N. Ползунковые перемычки позволяют размыкать цепь при помощи отвёртки.
Счётчики могут быть электромеханические (дисковые), электронные (с ЖК дисплеем, дистанционным управлением), комбинированные. Энергосбыт предписывает требования к прибору в ТУ индивидуально. Схема подключения каждой модели находится на крышке или в прилагаемом паспорте.
Счетчики электроэнергииУниверсальный счётчик имеет 10 клемм, сгруппированных по 3 на каждую фазу, последняя — ноль. Первая, третья клемма — выход с вторичной обмотки трансформатора И1, И2; вторая — фазный провод.
Производители выпускают похожие счётчики прямого и нет подключения. При подборе нужно внимательно изучить маркировку. На фазном счётчике вместо максимально допустимого значения тока указан коэффициент трансформации (например: 5(7,5), 3X150/5 А)
Провода используют жёсткие, сечение 2,5+ мм2, формируя кольца для подключения. Возможны мягкие с изолированными наконечниками. В счётчике жила зажимается двумя винтами.
Патрон с электролампой через клавишный выключатель от конденсата в щитах наружной установки.
Бокс с окошками под табло учётного прибора и рычаги автоматов.
Комплектация дополняется защитной автоматикой в соответствии с проектом электросети.
Чтобы подобрать трансформатор для трёхфазного счётчика, следует составить желаемый план разводки электросети, утвердить его с региональным представителем Энергосбыта и получить технические условия. Выбирать модель следует строго по указанным в документе характеристикам.
Как выбрать трансформатор — Гиды по покупкам DirectIndustry
Трансформатор напряжения HARTING
Существует 5 основных технологий трансформаторов.
Трансформатор напряжения
Трансформатор напряжения позволяет изменять значения переменного напряжения и тока, сохраняя при этом ту же частоту. Это преобразование происходит с высокой эффективностью.
Трехфазный трансформатор
Трехфазный трансформатор позволяет преобразовывать напряжение и ток трех фаз одновременно. Благодаря этому можно использовать один трансформатор вместо трех: в одном устройстве объединены три фазы. Таким образом, эта система обходится дешевле и занимает меньше места, чем если используется по одному трансформатору на фазу.
Тороидальный трансформатор
Тороидальный трансформатор содержит магнитопровод (сердечник) тороидальной формы. Таким образом, он отличается от других трансформаторов своей кольцеобразной формой. Он имеет небольшой вес, занимает меньше места в электронной аппаратуре и легко монтируется. Он образует мало шума и электромагнитных помех по сравнению с обычными трансформаторами. Тороидальные сердечники также потребляют меньше энергии для поддержания магнитного поля, за счет чего снижается расход электроэнергии. Тороидальные трансформаторы имеют хорошее соотношение цены и качества.
Трансформатор-преобразователь
Это трансформатор невысокой мощности, выравнивающий напряжение и предназначенный для повседневного использования. Используется, в частности, для телефонов и ноутбуков.
Трансформатор-преобразователь имеет довольно высокую стоимость по сравнению с обычным трансформатором.
Автотрансформатор
Автотрансформатор содержит лишь одну обмотку с тремя выводами для выполнения электрических соединений. Он способен повышать или понижать напряжение таким образом, что оборудование, произведенное в Соединенных Штатах, может получать питание от источника более высокого напряжения. Преимущество автотрансформаторов заключается в том, что они более легкие, компактные и менее дорогостоящие по сравнению с трансформаторами с двойной обмоткой. Они также используются для запуска асинхронных двигателей или в железнодорожной промышленности в Великобритании.
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
Трансформатор тока РТП-58
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.
Класс точности | Номинал первичного тока в % | Предел вторичной нагрузки в % |
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 |
Для устройств защиты класс точности также определяется по таблице.
Класс точности | Предельная погрешность | Процент предельной вторичной нагрузки | ||
тепловая | угловая | |||
мин | ср | |||
5Р | ±1 | ±60 | ±1,8 | 5 |
10Р | ±3 | Норма отсутствует | 10 |
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.
Максимальная мощность при расчете, кВА | Сеть 380 В | |
Нагрузка, А | Коэффициент трансформации, А | |
10 | 16 | 20/5 |
15 | 23 | 30/5 |
20 | 30 | 30/5 |
25 | 38 | 40/5 |
35 | 53 | 50/5 или 75/5 |
40 | 61 | 75/5 |
50 | 77 | 75/5 или 100/5 |
Для сети с напряжением 1,5 кВ применяется аналогичная таблица.
Максимальная мощность при расчете, кВА | Сеть 1,5 кВ | |
Нагрузка, А | Коэффициент трансформации, А | |
100 | 6 | 10/5 |
160 | 9 | 10/5 |
180 | 10 | 10/5 или 15/5 |
240 | 13 | 15/5 |
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://
- Предыдущее: Как избавиться от строительной пыли, если нет пылесоса
- Следующее: Сочетание разной плитки в ванной: идеи на фото
ASK (возможна поставка с первичной поверкой)Измерительные трансформаторы ASK предназначены для преобразования тока первичной силовой цепи в стандартный измерительный сигнал 5А или 1А. Это позволяет использовать трансформаторы для подключения измерительных приборов, устройств автоматического управления и защиты. Пример заказа: ASK 31.3 50/5А, класс точности 1, первичная поверка |
ASR (возможна поставка с первичной поверкой)Измерительные трансформаторы ASR предназначены для преобразования тока первичной силовой цепи в стандартный измерительный сигнал 5А или 1А. Это позволяет использовать трансформаторы для подключения измерительных приборов, устройств автоматического управления и защиты. Пример заказа: ASR 21.3 100/1А, класс точности 1, первичная поверка |
WSK (возможна поставка с первичной поверкой)Из физического принципа действия трансформаторов тока объем сердечника трансформатора увеличивается при уменьшении номинального тока первичной цепи. Так как существуют ограничения по габаритным размерам, то используется прямое подключение первичной обмотки в измерительную цепь. При этом первичный ток обычно имеет невысокое значение от 1 до 100A. Пример заказа: WSK30 10/5А, класс точности 1, первичная поверка |
SASR/SASKЗащитные трансформаторы тока типов SASR/SASK предназначены для подключения устройств токовой защиты. Трансформаторы способны измерять токи, в несколько раз превышающие номинальное значение тока первичной цепи. Пример заказа: SASK 41.4 250/5А, класс защиты 5P5 |
KBUИзмерительные трансформаторы типа KBU имеют разъемный сердечник, что упрощает монтаж трансформаторов на силовые шины/кабели. Предназначены для преобразования тока первичной цепи в стандартный измерительный сигнал 5А или 1А. Пример заказа: KBU23 300/5А, класс точности 1 |
KSU/SUSKСуммирующие трансформаторы тока типов KSU/SUSK предназначены для суммирования нескольких токов одной фазы на стороне вторичного тока. Например, для измерения тока группы однофазных потребителей. Пример заказа: KSU3 5+5+5 А, класс точности 1 |
Параметры трансформатора тока | Заметки электрика
Доброго времени суток, уважаемые гости и читатели сайта «Заметки электрика».
Сегодня мы рассмотрим основные характеристики и параметры трансформаторов тока. Эти параметры будут необходимы нам для правильного выбора трансформаторов тока.
Итак, поехали.
Основные характеристики и параметры трансформаторов тока
1. Номинальное напряжение трансформатора тока
Первым основным параметром трансформатора тока, конечно же, является его номинальное напряжение. Под номинальным напряжением понимается действующая величина напряжения, при которой может работать ТТ. Это напряжение можно найти в паспорте на конкретный трансформатор тока.
Существует стандартный ряд номинальных значений напряжения у трансформаторов тока:
Ниже смотрите примеры трансформаторов тока с номинальным напряжением 660 (В) и 10 (кВ). Разница на лицо.
2. Номинальный ток первичной цепи трансформатора тока
Номинальный ток первичной цепи, или можно сказать, номинальный первичный ток — это ток, протекающий по первичной обмотке трансформатора тока, при котором предусмотрена его длительная работа. Значение первичного номинального тока также указывается в паспорте на конкретный трансформатор тока.
Обозначается этот параметр индексом — I1н
Существует стандартный ряд номинальных значений первичных токов у выпускаемых трансформаторов тока:
Прошу обратить внимание на то, что ТТ со значением номинального первичного тока 15, 30, 75, 150, 300, 600, 750, 1200, 1500, 3000 и 6000 (А) в обязательном порядке должны выдерживать наибольший рабочий первичный ток, равный соответственно, 16, 32, 80, 160, 320, 630, 800, 1250, 1600, 3200 и 6300 (А). В остальных случаях наибольший первичный ток не должен быть больше номинального значения первичного тока.
Ниже на фото показан трансформатор тока с номинальным первичным током равным 300 (А).
3. Номинальный ток вторичной цепи трансформатора тока
Еще одним параметром трансформатора тока является номинальный ток вторичной цепи, или номинальный вторичный ток — это ток, протекающий по вторичной обмотке трансформатора тока.
Значение номинального вторичного тока, тоже отображается в паспорте на трансформатор тока и оно всегда равно 1 (А) или 5 (А).
Обозначается этот параметр индексом — I2н
Сам лично ни разу не встречал трансформаторы тока со вторичным током 1 (А). Также по индивидуальному заказу можно заказать ТТ с номинальным вторичным током равным 2 (А) или 2,5 (А).
4. Вторичная нагрузка трансформатора тока
Под вторичной нагрузкой трансформатора тока понимается полное сопротивление его внешней вторичной цепи (амперметры, обмотки счетчиков электрической энергии, токовые реле релейной защиты, различные токовые преобразователи). Это значение измеряется в омах (Ом).
Обозначается индексом — Z2н
Также вторичную нагрузку трансформатора тока можно выразить через полную мощность, измеряемую в вольт-амперах (В*А) при определенном коэффициенте мощности и номинальном вторичном токе.
Если сказать точно по определению, то вторичная нагрузка трансформатора тока — это вторичная нагрузка с коэффициентом мощности (cos=0,8), при которой сохраняется установленный класс точности трансформатора тока или предельная кратность первичного тока относительно его номинального значения.
Вот так сложно написал, но просто вчитайтесь в текст внимательнее и все поймете.
Обозначается индексом — S2н.ном
И здесь тоже существует ряд стандартных значений номинальной вторичной нагрузки трансформаторов тока, выраженных через вольт-амперы при cos=0,8:
Чтобы выразить эти значения в омах, то воспользуйтесь следующей формулой:
К этому вопросу мы еще с Вами вернемся. В следующих статьях я покажу Вам как самостоятельно можно рассчитать вторичную нагрузку трансформатора тока наглядным примером из своего дипломного проекта. Чтобы ничего не пропустить, подписывайтесь на новые статьи с моего сайта. Форму подписки Вы можете найти после статьи, либо в правой колонке сайта.
5. Коэффициент трансформации трансформатора тока
Еще одним из основных параметров трансформатора тока является коэффициент трансформации. Коэффициент трансформации трансформатора тока — это отношение величины первичного тока к величине вторичного тока.
При расчетах коэффициент трансформации разделяют на:
- действительный (N)
- номинальный (Nн)
В принципе их названия говорят сами за себя.
Действительный коэффициент трансформации — это отношение действительного первичного тока к действительному вторичному току. А номинальный коэффициент — это отношение номинального первичного тока к номинальному вторичному току.
Вот примеры коэффициентов трансформации трансформаторов тока:
- 150/5 (N=30)
- 600/5 (N=120)
- 1000/5 (N=200)
- 100/1 (N=100)
6. Электродинамическая стойкость
Здесь сразу нужно внести ясность, что такое ток электродинамической стойкости — это максимальное значение амплитуды тока короткого замыкания за все время его протекания, которую трансформатор тока выдерживает без каких-либо повреждений, препятствующих дальнейшей его исправной работе.
Своими словами, это способность трансформатора тока противостоять механическим и разрушающим воздействиям тока короткого замыкания.
Ток электродинамической стойкости обозначается индексом — Iд.
Есть такое понятие, как кратность электродинамической стойкости. Обозначается индексом Кд и является отношением тока электродинамической стойкости Iд к амплитуде номинального первичного тока I1н.
Требования электродинамической стойкости не распространяются на шинные, встроенные и разъемные трансформаторы тока. Читайте статью про классификацию трансформаторов тока. По другим типам трансформаторов тока данные о токе электродинамической стойкости можно найти все в том же паспорте.
7. Термическая стойкость
Что такое ток термической стойкости?
А это максимальное действующее значение тока короткого замыкания за промежуток времени t, которое трансформатор тока выдерживает без нагрева токоведущих частей до превышающих допустимых температур и без повреждений, препятствующих дальнейшей его исправной работе. Так вот температура токоведущих частей трансформатора тока, выполненных из меди не должна быть больше 250 градусов, из алюминия — 200.
Ток термической стойкости обозначается индексом — ItТ.
Своими словами, это способность трансформатора тока противостоять тепловым воздействиям тока короткого замыкания за определенный промежуток времени.
Существует такое понятие, как кратность тока термической стойкости. Обозначается индексом Кт и является отношением тока термической стойкости ItТ к действующему значению номинального первичного тока I1н.
Все данные о токе термической стойкости Вы можете найти в паспорте на трансформатор тока.
Ниже я представляю Вашему вниманию скан-копию этикетки на трансформатор тока типа ТШП-0,66-5-0,5-300/5 У3, где указаны все его вышеперечисленные основные параметры и характеристики.
P.S. На этом я завершаю свою статью про основные характеристики и параметры трансформаторов тока. В следующих статьях я расскажу Вам про обозначение выводных концов, принцип работы трансформатора тока, режимы работы, класс точности и другие интересные темы.
Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:
Выбор трансформаторов тока — Continental Control Systems, LLC
При выборе трансформаторов тока необходимо принять следующие решения:
- Тип : открывающийся (разъемный сердечник) или неоткрывающийся (сплошной сердечник)
- Точность : мониторинг или доход
- Размер : должен быть достаточно большим, чтобы соответствовать контролируемому проводнику
- Номинальный ток
Тип
В большинстве случаев предпочтительнее использовать трансформаторы тока с открывающимся сердечником или трансформаторы с разъемным сердечником, поскольку их установка намного проще. Компания CCS продает трансформаторы тока с твердым сердечником размером до 1,25 дюйма (31,75 мм) и номинальным током до 400 ампер.
Точность
CCS предлагает трансформаторы тока контрольного качества с типичной точностью в диапазоне от 1% до 1,5% и погрешностью фазового угла менее 2,0 градусов. Обычно они имеют характеристики точности от 10% до 100% (или 120%) номинального тока с увеличением погрешности ниже 10% номинального тока. ТТ этого класса обычно достаточно для мониторинга относительной мощности, потребляемой различными нагрузками в здании, или для сравнения экономии энергии при повышении энергоэффективности.Компания CCS также предлагает трансформаторы тока коммерческого класса с типичной точностью 0,5% и фазовой погрешностью менее 0,5 градуса. Обычно они имеют характеристики точности от 1% до 100% (или 120%) номинального тока, поэтому они являются точными в гораздо более широком диапазоне работы. Они рекомендуются для использования с измерителями дохода WattNode и в любых ситуациях, когда требуется более высокая точность или лучшая точность при низких токах (например, для контроля мощности в режиме ожидания).
Размер
Очевидно, что очень важно, чтобы отверстие в ТТ было достаточно большим, чтобы соответствовать контролируемому проводнику.Как правило, если трансформатор тока имеет достаточно высокий номинальный ток для проводника, он должен подходить, но это не всегда так. Если вы контролируете несколько параллельных проводов (обычно более 400 А) или шинопроводов, подумайте об измерении требуемого размера трансформатора тока перед размещением заказа. Заманчиво заказать трансформатор тока максимального размера, чтобы убедиться, что он подходит, но CCS не рекомендует этого по нескольким причинам:
- ТТ большего размера может быть трудно вставить в панель.
- ТТ большего размера может быть трудно установить между другими проводами, выходящими из соседних выключателей.
- Для обеспечения максимальной точности диаметр контролируемого проводника должен быть больше половины размера отверстия ТТ. Например, проводник 4/0 AWG обычно имеет диаметр 0,64 дюйма и обычно выдерживает от 200 до 250 ампер. Он подходит для 0,75-дюймового трансформатора тока и в значительной степени заполняет отверстие (в лучшем случае для точности). Это будет примерно половина раскрытия ТТ 1,25 дюйма, что должно быть хорошо для точности. Но это будет меньше одной трети диаметра 2,0-дюймового КТ, и точность может пострадать.
См. Раздел «Размер отверстия ТТ в зависимости от размера проводника» для получения информации о некоторых распространенных размерах проводов для различных токов и рекомендуемых размерах ТТ.
Номинальный ток
Номинальный ток полной шкалы ТТ обычно следует выбирать несколько выше максимального тока измеряемой цепи (подробнее см. Пик-фактор тока). В некоторых случаях вы можете выбрать трансформаторы тока с более низким номинальным током, чтобы оптимизировать точность при более низких значениях тока. Позаботьтесь о том, чтобы максимально допустимый ток для ТТ не был превышен без отключения автоматического выключателя или предохранителя.С коммерческими трансформаторами тока (Accu-CT) точность отличная при очень низких токах, поэтому самый простой подход — просто выбрать трансформатор тока с таким же номинальным током, что и номинал цепи (обычно номинал выключателя или предохранителя). находится под наблюдением. ТТ могут измерять более низкие токи, чем они были рассчитаны, путем пропускания проводника через ТТ более одного раза. Например, чтобы измерить токи до 1 А с ТТ на 5 А, пропустите провод через ТТ пять раз. ТТ теперь фактически представляет собой ТТ на 1 ампер вместо ТТ на 5 ампер.Эффективный номинальный ток ТТ — это номинальный ток на этикетке, деленный на количество проходов проводника через ТТ. Если вы используете отдельные фазы ( ØA , ØB и ØC ) измерителя WattNode для измерения различных цепей, вы можете использовать трансформаторы тока с разным номинальным током на разных фазах. Вместо установки одного значения CtAmps для всех фаз, вы можете использовать разные значения для каждой фазы: CtAmpsA , CtAmpsB и CtAmpsC (Примечание: не все модели WattNode поддерживают разные Номинальный ток трансформатора тока для разных фаз).
Параллельные трансформаторы тока для высоких токов
Наша линейка трансформаторов тока Accu-CT может использоваться в приложениях с током выше 600 А путем установки одного ТТ на каждый фазный провод в комплекте. ТТ проще всего установить там, где комплекты кабелепроводов входят в панель. Черные и белые выходные провода от каждого ТТ на одной и той же фазе соединены вместе, параллельно и подключены к соответствующей входной клемме ТТ на измерителе. Измеритель настроен на сумму номинальных токов отдельного трансформатора тока.Обратите внимание, что все трансформаторы тока должны иметь одинаковый номер детали.
Например, служба 800A может использовать два комплекта проводов по 500 тыс. Куб. Мил. Эту услугу можно измерить, установив ТТ модели ACTL-1250-400 на каждом фазном проводе и подключив выходы двух ТТ на каждой фазе вместе, параллельно, чтобы создать эквивалент ТТ с номиналом 800А. Дополнительную информацию можно найти в разделе «Несколько трансформаторов тока — все проводники» на странице «Измерение параллельных проводников» на нашем веб-сайте.
Прочие ноты
CCS предлагает только трансформаторы тока, которые измеряют переменный, а не постоянный ток.Значительный постоянный ток может вызвать насыщение магнитного сердечника трансформатора тока, снижая точность измерения переменного тока. Большинство нагрузок имеют только переменный ток, но некоторые редкие нагрузки потребляют постоянный ток, что может вызвать ошибки измерения. См. Статью «Постоянный ток и полуволновые выпрямленные нагрузки» для получения дополнительной информации.
См. Также
простых шагов для выбора подходящего трансформатора тока
Ответьте на следующие вопросы, чтобы найти подходящий трансформатор тока Выбрать подходящий трансформатор тока может быть так же просто, как ответить на несколько вопросов о вашем проекте, месте и целях.Возможно, вы сможете ответить на некоторые из этих вопросов еще до того, как ступите на сайт своего проекта. На другие вопросы, например, знание того, есть ли ограниченное пространство на вашей электрической панели, лучше всего ответить после посещения объекта. Ответьте на несколько вопросов заранее, чтобы избавиться от головной боли в будущем.ВОПРОС 1: КАКОЙ ТИП МОЩНОСТИ ВЫ ИСПОЛЬЗУЕТЕ?
Следует иметь в виду, что то, что трансформатор тока совместим с измерителем, не означает, что это лучший выбор. Например, знаете ли вы, что все КТ DENT совместимы с приборами серий ELITEpro и PowerScout? Несмотря на то, что они работают вместе, накладные ТТ — не лучший выбор для использования с PowerScout.Почему? Потому что часть привлекательности накладных ТТ в первую очередь заключается в том, что их легко и удобно перемещать между панелями. Фактически, вы платите больше за это дополнительное удобство. PowerScout, как и другие субметры в отрасли, предназначен для постоянной установки, так зачем платить за удобство зажима, если вы его все равно не перемещаете? Некоторые способы, которыми выбор измерителя влияет на выбор ТТ:- Входы ТТ — ваш измеритель предназначен для выходных ТТ в мВ или для выхода усилителя? Общие отраслевые стандарты — 333 мВ, 1 А или 5 А.Измерители DENT совместимы с 333 мВ.
- Будет ли счетчик установлен на постоянной основе (например, с PowerScout или другим субметром) или вы будете перемещать счетчик с места на место (например, при проведении энергоаудита)?
- Может ли измеритель работать с гибкими катушками Роговского отдельно или с усилителем / интегратором?
ВОПРОС 2: СКОЛЬКО АМПЕР ВЫ ПЛАНИРУЕТЕ ИЗМЕРЕНИЕ?
Возможно, один из самых важных вопросов, на который нужно ответить, — это то, сколько ампер будет измеряться. Как правило, вы узнаете об этом еще до посещения объекта, поскольку обычно это продиктовано целями вашего проекта. Если ваша цель — измерить световую нагрузку в небольшом офисе, требуемый ТТ будет намного меньше, чем если бы вы планируете измерить полную нагрузку на здание для большого комплекса. Имейте в виду, что наилучшая производительность ТТ достигается, когда ток составляет от 10% до 100% от полной шкалы ТТ. Например, предположим, что вы хотите измерить четыре цепи освещения с помощью проводов № 12 и автоматических выключателей на 20 А. Когда свет включен, сила тока составляет 45 ампер.Идеальным ТТ для этого примера является трансформатор тока с разъемным сердечником на 50 А. Но как насчет пояса Роговского? Они просты в установке и работают в широком диапазоне. Имейте в виду, что наилучшая точность ТТ достигается, когда нагрузка работает как можно ближе к полному номиналу ТТ. Если нагрузка ниже 20 А, вообще говоря, катушка Роговского не является правильным выбором, потому что она просто слишком велика для этой нагрузки. Кроме того, значения тока ниже 5А могут привести к тому, что измеритель покажет 0 ампер. Что произойдет, если вы переместите глюкометр между разными грузами? Иногда лучшим решением в этом случае является хранение двух разных наборов трансформаторов тока в вашем наборе инструментов — один набор для небольших нагрузок (например, набор разделенных сердечников на 50 А), а другой набор для больших нагрузок, таких как катушки Роговского.Таким образом, вы попадаете в самые разные среды.ВОПРОС 3: НУЖНА ЛИ ВАМ СТАНДАРТНЫЙ ДОХОД?
Думая о типе и целях вашего проекта, важно иметь в виду, для чего будут использоваться конечные данные. Если вы выполняете проект измерения и проверки (M&V), стандартной точности (точность 1%) может быть достаточно для достижения целей вашего проекта. Если вы используете счетчик коммерческого уровня для подсчета и выставления счетов арендаторам, важен каждый бит точности — и CT для коммерческого уровня будет идеальным вариантом. Примеры использования ТТ стандартной точности:- Исследования нагрузок
- Приложения для измерения и проверки
- Учет потребления
- Подсчет арендатора
- Биллинг арендатора
- Ваш счетчик также относится к коммерческому классу
ВОПРОС 4: НАСКОЛЬКО ПРОДОЛЖИТСЯ ВАШ ПРОЕКТ?
Некоторые CT легче устанавливать и перемещать, чем другие. Доступные стили CT обычно включают:- Split Core — съемная ножка или петля
- Clamp-On — конструкция прищепки, управление одной рукой
- Катушка Роговского — гибкая «веревочная» CT
- Solid Core — жесткий; провод должен быть вставлен через окошко
ВОПРОСЫ 5 и 6: СКОЛЬКО «СВОБОДНОГО» ПРОСТРАНСТВА У ВАС ЕСТЬ В ПАНЕЛИ? НАСКОЛЬКО БОЛЬШЕ ИЗМЕРИТЬ ПРОВОДНИК?
Ограниченное пространство может стать настоящей проблемой для большинства электрических панелей. Возможно, ваш счетчик — не единственное установленное оборудование для мониторинга. Когда несколько счетчиков и трансформаторов тока уже загружены, очень маленькие или гибкие трансформаторы тока становятся еще более привлекательными. (Примечание: NEC не позволяет оборудованию занимать площадь более 75% электрической панели.) Также важно учитывать: какой размер проводника вы будете измерять? Это провод 20 калибра или вы измеряете вокруг шины? Разрезной сердечник может быть идеальным для небольшого провода, но вряд ли он подойдет для шинопровода.Вообще говоря, трансформаторы тока с большими оконными проемами также предназначены для измерения более высоких ампер.
НУЖНА ПОМОЩЬ В ВЫБОРЕ СТ ДЛЯ ВАШЕГО ПРОЕКТА?
Если вы прочитали эти вопросы и все еще не уверены, какая компьютерная томография лучше, помните, что мы здесь, чтобы помочь! Свяжитесь с DENT Instruments, чтобы обсудить требования к вашему проекту. Мы поможем вам подобрать оборудование, соответствующее потребностям вашего проекта.Выбор трансформаторов тока — Janitza electronics
Коэффициент трансформации
Коэффициент трансформации — это отношение между номинальным током первичной обмотки и номинальным током вторичной обмотки, которое указано на паспортной табличке в виде неупрощенной дроби.
Чаще всего используются трансформаторы тока х / 5 А. Большинство измерительных устройств имеют высший класс точности при 5 A. По техническим и, более того, экономическим причинам, трансформаторы тока x / 1 A рекомендуются с большой длиной измерительного кабеля. Потери в линии с трансформаторами на 1 А составляют всего 4% по сравнению с трансформаторами на 5 А. Однако измерительные устройства здесь часто демонстрируют более низкую точность измерения.
Номинальный ток
Номинальный или номинальный ток (предыдущее обозначение) — это значения первичного и вторичного тока, указанные на паспортной табличке (первичный номинальный ток, вторичный номинальный ток), для которых рассчитан трансформатор тока.Стандартизованные номинальные токи составляют (кроме классов 0,2 S и 0,5 S) 10 — 12,5 — 15 — 20 — 25 — 30 — 40 — 50 — 60 — 75 А, а также их десятичные кратные и доли. Стандартные вторичные токи составляют 1 и 5 А, предпочтительно 5 А.
Стандартизованные номинальные токи для классов 0,2 S и 0,5 S составляют 25-50-100 A и их десятичные кратные, а также вторичный (только) 5 A.
Правильный выбор первичного номинального тока важен для точности измерения.Рекомендуется коэффициент, немного превышающий измеренный / определенный максимальный ток нагрузки (In).
Пример: In = 1,154 А; выбранный коэффициент трансформации = 1,250 / 5.
Номинальный ток также может быть определен на основе следующих соображений:
- В зависимости от сетевого трансформатора номинальный ток, время прибл. 1.1 (следующий типоразмер трансформатора)
- Защита (номинальный ток предохранителя = первичный ток ТТ) измеряемой части системы (LVDSB, распределительные щиты)
- Фактический номинальный ток, умноженный на 1.2 (если фактический ток значительно ниже номинального тока трансформатора или предохранителя, следует выбрать этот подход)
Следует избегать завышения размеров трансформатора тока, в противном случае точность измерения значительно снизится, особенно при малых токах нагрузки.
Рис .: Расчет номинальной мощности Sn (медная линия 10 м)Номинальная мощность
Номинальная мощность трансформатора тока является произведением номинальной нагрузки на квадрат вторичного номинального тока и выражается в ВА.Стандартные значения составляют 2,5 — 5 — 10 — 15 — 30 ВА. Также допустимо выбирать значения более 30 ВА в зависимости от случая применения. Номинальная мощность описывает способность трансформатора тока «управлять» вторичным током в пределах погрешности через нагрузку.
При выборе подходящей мощности необходимо учитывать следующие параметры: потребляемая мощность прибора (при последовательном подключении), длина линии, сечение линии. Чем больше длина линии, тем меньше ее поперечное сечение, чем выше потери при поставке, т.е.е. номинальная мощность ТТ должна быть выбрана такой, чтобы она была достаточно высокой.
Потребляемая мощность должна быть близка к номинальной мощности трансформатора. Если потребляемая мощность очень низкая (недогрузка), то коэффициент перегрузки по току будет увеличиваться, и измерительные устройства будут недостаточно защищены в случае короткого замыкания при определенных обстоятельствах. Если потребление энергии слишком велико (перегрузка), это отрицательно влияет на точность.
Трансформаторы тока часто уже встроены в установку и могут использоваться в случае дооснащения измерительным устройством.В этом случае необходимо учитывать номинальную мощность трансформатора: достаточно ли ее для работы дополнительных измерительных устройств?
Классы точности
Трансформаторы тока делятся на классы в зависимости от их точности. Стандартные классы точности — 0,1; 0,2; 0,5; 1; 3; 5; 0,1 с; 0,2 S; 0,5 S. Знак класса соответствует кривой погрешности, относящейся к текущей и угловой погрешностям.
Класс точности трансформаторов тока зависит от измеряемой величины.Если трансформаторы тока работают с малым током по отношению к номинальному току, то точность измерения снижается. В следующей таблице показаны значения пороговой погрешности с учетом номинальных значений тока:
Мы всегда рекомендуем трансформаторы тока с таким же классом точности для измерительных устройств UMG. Трансформаторы тока 1 с более низким классом точности приводят во всей системе — трансформатор тока + измерительное устройство — к более низкой точности измерения, которая в данном случае определяется классом точности трансформатора тока.Однако использование трансформаторов тока с меньшей точностью измерения, чем измерительный прибор, технически возможно.
Измерительный трансформатор тока по сравнению с защитным трансформатором тока
В то время как измерительные трансформаторы тока предназначены для достижения точки насыщения как можно быстрее после того, как они превышают свой рабочий диапазон тока (выраженный коэффициентом перегрузки по току FS), чтобы избежать увеличения вторичной обмотки ток с замыканием (например,грамм. короткое замыкание) и для защиты подключенных устройств. С защитными трансформаторами насыщение должно лежать как можно дальше.
Защитные трансформаторы используются для защиты системы вместе с необходимым распределительным устройством. Стандартные классы точности для защитных трансформаторов — 5P и 10P. «P» означает здесь «защита». Номинальный коэффициент перегрузки по току помещается после обозначения класса защиты (в%). Таким образом, 10P5, например, означает, что при пятикратном номинальном токе отрицательное отклонение вторичной стороны от ожидаемого значения будет не более 10% в соответствии с соотношение (линейное).
Для работы измерительных устройств UMG настоятельно рекомендуется использовать измерительные трансформаторы тока.
Стандартная шина трансформатора тока
Как правильно выбрать ТТ для вашего приложения
Трансформаторы тока (ТТ) бывают разных форм и размеров для устройств измерения мощности. Хотя наличие большого количества опций может быть приятной вещью, это также может стать проблемой при принятии решения, какой из них на самом деле следует использовать для вашего приложения.
Знание того, требует ли приложение трансформаторов тока с катушкой Роговского на 333 мВ или тросового типа, определяет, какой номер модели измерителя мощности выбран (только для одноконтурных счетчиков KW350 и KW320). Если для приложения требуются трансформаторы тока на 333 мВ, то номер модели будет заканчиваться на «-SC», а если используются катушки Роговского, то номер модели будет заканчиваться на «-RC». Примечание. Многоконтурный измеритель KW1850 совместим с несколькими вариантами входа ТТ, однако ТТ 333 мВ или ТТ с гибкой катушкой Роговского не следует смешивать в одном измерителе.
Если вы зададите себе эти пять простых вопросов, выбрать лучшие ТТ для использования в вашем приложении для подсчетов будет несложно.
Какова цель проекта мониторинга мощности?
Для подрядчиков понимание общей цели установки оборудования Power Monitoring важно при выборе надлежащего оборудования. Общая стоимость и выбор расходомеров и ТТ зависят от того, как вы планируете отслеживать все данные.Вопросы типа «есть ли у меня система управления зданием?» «Это постоянная установка или временная установка?» «Я хочу использовать измеритель мощности с возможностью регистрации данных для загрузки данных в файл типа .CSV для использования в электронной таблице?» «Собираюсь ли я использовать информацию для приложения для подсчета субсчетов арендатора или биллинга?» «Буду ли я контролировать одну или несколько нагрузок?»
Какую силу тока я буду контролировать?
Каждый ТТ имеет полезный диапазон рабочего тока, поэтому понимание минимального и максимального рабочего тока для каждой из контролируемых нагрузок важно для правильного выбора лучшего ТТ для вашего приложения.Вы можете безопасно использовать трансформатор тока вплоть до максимального полезного рабочего тока, если он не превышает этот предел. Имейте в виду, что минимальный полезный диапазон рабочего тока важен, поскольку это точка, в которой трансформатор тока больше не сможет контролировать ток, в результате чего измеритель мощности «привязан к нулю». Это означает, что измеритель мощности выдаст, что используется ток «0», даже если протекает небольшой ток. Таким образом, в приложениях, где максимальный рабочий ток ниже 600 А, рекомендуется использовать стандартный ТТ с разъемным / твердым сердечником из-за повышенного разрешения ТТ, меньшего размера и общей экономии затрат.Зачем использовать трансформатор тока с катушкой Роговского с диапазоном полезного рабочего тока от 5 до 5000 ампер для контроля электрической панели, рассчитанной на 100 или 200 ампер? Меньшие по размеру, твердотельные трансформаторы и трансформаторы тока с разъемным сердечником имеют рабочий диапазон рабочего тока от 1 до 200 А (100 А Midi CT) или от 1 до 300 А (200 А Midi CT) соответственно. Обратите внимание, что катушки Роговского следует использовать, когда размер провода или шина слишком велика для использования апертуры или окна стандартного ТТ с твердым сердечником или с разъемным сердечником, а также в приложениях с несколькими проводниками и панелями, рассчитанными на ток выше 600 А.
Насколько точным должен быть мой компьютерный томограф?
Для подрядчиков простота установки, наличие одного ТТ и более короткое время установки часто могут привести к выбору использования катушек Роговского вместо меньших ТТ с разъемным / твердым сердечником. Определение того, следует ли использовать CT стандартной точности или CT уровня доходов, влияет как на точность, так и на затраты. Контроллеры Revenue Grade CT были разработаны и протестированы для обеспечения более высокой точности при использовании с измерителем мощности Revenue Grade, и их следует использовать в таких проектах, как выставление счетов арендаторам, где точность имеет большое значение.Помимо точности CT, другим основным отличием является дополнительная стоимость CT класса Revenue Grade по сравнению с CT Standard Grade. В подавляющем большинстве приложений использование стандартного трансформатора тока отвечает всем требованиям к производительности. Как обсуждалось выше, ключ к выбору подходящего ТТ должен основываться на минимальном и максимальном размере нагрузки, выбирая ТТ, который даст вам самое высокое разрешение сенсора. Использование ТТ 100 А на нагрузке 100 А даст вам лучшее разрешение датчика по сравнению с ТТ, рассчитанным на 5000 А.У каждого типа ТТ есть свое место, и знание того, когда и как правильно их выбирать и устанавливать, поможет повысить общую производительность и точность данных.
Сколько у меня места для ТТ?
Давайте будем честными, в типичной электрической панели не так много места. К тому времени, как вы получите все необходимое, дюйм свободного места станет ценным товаром. В некоторых случаях установка на то, что «один трансформатор тока подходит для любого применения», побуждает подрядчиков выбирать пояса Роговского, а их большие размеры часто занимают столь необходимое место.Полезный совет — убедиться, что ваш трансформатор тока соответствует размеру контролируемого автоматического выключателя или нагрузки.
Можно ли удлинить мои провода ТТ?
Да, все стандартные катушки CT и пояса Роговского могут иметь удлиненные провода от типичных шести до восьми футов до максимальной длины 100 футов. Обычно это можно сделать в полевых условиях или заказать на заводе с соответствующей длиной провода. Для достижения наилучших результатов ACI рекомендует заказывать их с проводами соответствующей длины на заводе, где не будет внешних соединений (что может занять 3-4 недели).Если вы хотите сделать это в полевых условиях, обязательно используйте тот же тип провода, который указан производителем, а также используйте герметичные стыковые соединения Sure-Connect в соответствии с рекомендациями производителя, чтобы убедиться, что они должным образом запломбированы. Если у вас возникнут какие-либо вопросы относительно длины или удлинения кабеля, обязательно обратитесь к специалисту по HVAC.
Знание ответов на эти пять вопросов не только поможет вам выбрать подходящий трансформатор тока для вашего приложения, но и позволит вам значительно снизить общую стоимость системы мониторинга мощности.Если у вас все еще есть вопросы о том, что подходит именно вам, свяжитесь с одним из инженеров по продажам ACI по телефону 1-888-967-5224 или отправьте нам электронное письмо по адресу [адрес электронной почты защищен].
НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ , чтобы просмотреть веб-семинар ACI по измерителю мощности и узнать больше.
Шаги к выбору правильного трансформатора тока
При выборе трансформатора тока для любого применения следует учитывать множество различных факторов.Поскольку это может сбивать с толку, и существует много неточной информации, которая может привести к установке неправильного трансформатора тока и необходимости замены оборудования.
Чтобы этого не произошло, первым делом обратитесь к производителю трансформатора тока, если у вас есть какие-либо вопросы или сомнения относительно совместимости. Команда Midwest Current Transformer готова ответить на ваши вопросы и убедиться, что вы используете правильный продукт. Обращение к нашей команде при заказе трансформаторов тока позволяет вам получить необходимое оборудование для работы, чтобы избежать принятия каких-либо решений в последнюю минуту и возможной путаницы.
Тип системы
Для любого типа счетчика или энергосистемы важно выбрать трансформатор тока, предназначенный для этой системы. Это особенно важно для счетчиков, поскольку не все они имеют одинаковую конструкцию. Другими словами, измерение или защита, требуемая системой, согласована с типом трансформатора тока.
Также важно знать диапазон первичной обмотки трансформатора тока и убедиться, что он совместим с приложением.Различные конфигурации первичной и вторичной обмоток обеспечивают такую совместимость.
Требуемая точность
Для трансформаторов тока, которые используются для измерения, важна степень точности. Не все трансформаторы тока обеспечивают высокую точность, и чем более конкретными являются требования, тем важнее качество измерения данных, получаемых с помощью ТТ.
Этот рейтинг точности классифицируется по классам, при этом ток влияет на точность, обеспечиваемую трансформатором тока.Для защитных трансформаторов одинаковая важность способности трансформатора тока работать на требуемых уровнях всегда является фактором при правильном выборе.
Выбор трансформатора тока (CT)
Если выбраны коэффициент тока, нагрузка и класс, трансформатор тока (CT) был указан в основном. Конечно, также должны быть указаны дополнительные требования, такие как тип, частота, уровень изоляции, максимальный ток короткого замыкания и условия окружающей среды.
Коэффициент текущей ликвидности Ip / Is
Коэффициент текущей ликвидности — это соотношение между первичным и вторичным током.
Для первичного тока Ip вы можете выбрать первое значение, которое следует за максимальным продолжительным током из диапазона:
1 — 1,25 — 1,5 — 2 — 2,5 — 3 — 4 — 5 — 6 — 7,5 A
Десятилетия также относятся к диапазону, например, например:
1000 — 1250 — 1500 — 2000 — 2500 — 3000 — 4000 — 5000 — 6000 — 7500 A
Вторичный ток Is в основном 1A или 5A.
— 1A — мой любимый, потому что вертикальные потери в кабеле (VA) в 25 раз меньше по сравнению с 5A.
— трансформатор тока 1А может быть меньше при требуемом напряжении точки перегиба.
— 5A требовалось, когда реле получали питание от считывающего тока. К сожалению,
— 5A все еще широко используется в США.
Точность
Точность трансформатора тока зависит, среди прочего, от:
— нагрузки
— класса / насыщения
— нагрузки
— частоты
— температуры
Точность в зависимости от нагрузки и класса (IEC)
Для нагрузки вы можете выбрать первое значение, следующее за фактической нагрузкой (включая потери в кабеле) из диапазона:
2.5 — 5 — 10 — 15 — 30 ВА
Для класса вы можете выбрать:
Приложение | Класс |
---|---|
Очень точное дозирование | 0,1 — 0,2 |
Тарифный учет (кВтч) | 0,5 — 0,5S — 0,2 — 0,2S |
Контрольно-измерительные приборы | 1 |
Защита (P) | 5П20 — 5П10 — 10П10 |
Иногда также указывается коэффициент безопасности (FS) для защиты измерительных приборов от высоких токов короткого замыкания.Если FS = 5, суммарная ошибка при 5 x Ip ≥ 10%. Стандартные значения:
FS 5 — FS 10
Точность на основе напряжения точки перегиба и Rct
Для трансформаторов тока класса X (BS), классов PX и PR (IEC) для реле защиты точность зависит не от нагрузки и класса, а от:
— минимальное напряжение точки перегиба с соответствующим максимальным током намагничивания
— вторичный сопротивление обмотки Rct (75 ° C)
— нагрузка
Примечание: IEC и ANSI / IEEE определяют различное напряжение в точке перегиба
Точность в соответствии со стандартами ANSI / IEEE
Для трансформаторов тока для измерения вы должны выбрать нагрузку в омах и процент точности.Например, B0.5 — это нагрузка 0,5 Ом.
Нагрузка: B0.1 — B0.2 — B0.5 — B0.9 — B1.8
Процент точности: 0,3 — 0,6 — 0,9 — 1,2 — 2,4
Для трансформаторов тока для защиты существует диапазон C, который указан в таблице с эквивалентом IEC.
ANSI / IEEE | IEC (5 A CT) |
---|---|
C100 | 25ВА, 5П20 |
C200 | 50ВА, 5П20 |
C400 | 100ВА, 5П20 |
C800 | 200ВА, 5П20 |
Примечания:
— ТТ C400 и C800 могут быть очень большими
— Разделите нагрузку (ВА) на 5 для ТТ на 1 А
Примеры и подсказки
- Если максимальный длительный ток составляет 1124 А (50 Гц), то технические характеристики трансформатора тока для защиты могут быть: 1250/1 А, 10 ВА, 5P20
- Для учета кВтч может быть: 1250/1 А, 5 ВА, кл.0,2S
- Или с коэффициентом защиты: 1250/1 А, 5 ВА, кл. 0,2S ФС 5
- Класс точности применяется только в том случае, если общая нагрузка, включая потери в кабеле, приблизительно равна нагрузке трансформатора тока.
- Если нагрузка трансформатора тока для измерения намного превышает нагрузку, приборы и устройства могут быть повреждены, если где-то произойдет короткое замыкание. Трансформатор тока
- А может соответствовать требованиям нескольких комбинаций, например: 30 ВА, 5П10 и 15 ВА, 5П20.
- Для измерения согласно спецификации ANSI / IEEE трансформатора тока может быть 500 / 5A, 0,3 B0,5 (, 60 Гц). В этом случае нагрузка составит 0,5 x 5² = 12,5 ВА.
- Для защиты согласно спецификации ANSI / IEEE трансформатора тока может быть 500 / 5A C100 (, 60 Гц). Вторичный ток через стандартную нагрузку 1 Ом может составлять 20 × 5 А = 100 А с погрешностью менее 10%. Напряжение на нагрузке будет 100 В.
См. Также
Список литературы
- IEC 61869-1- Измерительные трансформаторы — Часть 1: Общие требования
- МЭК 61869-2- Измерительные трансформаторы — Часть 2: Дополнительные требования к трансформаторам тока
- МЭК 60044-1 и МЭК 185 отменены. Стандарты трансформаторов тока .
- IEEE Std C57.13-2008 — Стандартные требования IEEE для измерительных трансформаторов
Руководство по выбору CT — Littelfuse
Трансформаторы тока (ТТ)
Трансформатор тока определяется как трансформатор, который производит ток во вторичной цепи, пропорциональный его первичному току.
Хотя существуют и другие типы трансформаторов тока, здесь будет обсуждаться только оконный (или кольцевой) тип.Трансформаторы оконного типа получили свое название от конструкции, состоящей из кольцевого сердечника. Этот сердечник образован одной полосой ферромагнитного материала, плотно намотанной, чтобы сформировать кольцевой сердечник.
Трансформатор трансформатора тока работает по принципу баланса магнитного потока, как показано на рисунке 13. Если первичная обмотка находится под напряжением, а вторичная цепь разомкнута, трансформатор становится индуктором с железным сердечником. Первичный ток создает магнитный поток в сердечнике, как показано (направление потока можно определить по правилу правой руки).Когда вторичная обмотка подключена к нагрузке или закорочена, ток течет через вторичную обмотку, создавая магнитный поток в сердечнике, противодействующий намагничивающему потоку, создаваемому первичным током. Если потери не учитываются, вторичный поток точно уравновешивается первичным потоком. Это явление известно как закон Ленца.
Длина вывода
Сопротивление вторичных выводов ТТ нельзя игнорировать, особенно с ТТ с низким вольт-амперным напряжением (ВА).Например, рассмотрим электронное реле перегрузки:
.Входное сопротивление ТТ реле или нагрузка (ZB) = 0,01 Ом
Максимальный ток (I) = 10 А
Номинальный ток ТТ (P) = 5 ВА
Теперь давайте определим максимальную длину проводов №14 AWG, которая обеспечит номинальную точность для вторичного тока 10А. Решение для максимального полного импеданса (ZT):
P = I²ZT ZT = P / I² = 5 / 10² = 0,05 Ом
Решение для максимального сопротивления выводов (ZW):
ZT = ZW + ZB ZW = 0.05 — 0,01 = 0,04 ОмЕсли мы посмотрим на сопротивление # 14 AWG, то обнаружим, что оно равно 2,6 Ом / 1000 футов. Следовательно, длина провода = сопротивление ZW / # 14 AWG. Длина кабеля = (0,04 x 1000) / 2,6 = 15,4 фута.
CT Установка
ТТ не следует эксплуатировать с разомкнутой вторичной обмоткой. Если вторичная обмотка открывается при протекании первичного тока, вторичный ток будет пытаться продолжать течь, чтобы поддерживать баланс потока. Когда полное сопротивление вторичной цепи увеличивается с низкого значения до высокого значения, напряжение на вторичной обмотке повышается до напряжения, необходимого для поддержания протекания тока.Если вторичное напряжение достигнет напряжения пробоя вторичной обмотки, изоляция выйдет из строя и ТТ будет поврежден. Кроме того, такая ситуация представляет опасность для персонала.
Когда кольцевой трансформатор тока используется для контроля одного или нескольких проводников, проводники должны быть отцентрированы в окне трансформатора тока, как показано ниже, и должны быть перпендикулярны отверстию трансформатора тока.
В некоторых приложениях сложно или невозможно установить первичный проводник через окно трансформатора тока (пример: существующая сборная шина).Для этих применений иногда используется ТТ с разъемным сердечником. Характеристики трансформаторов тока с разъемным сердечником могут быть ниже, чем у трансформаторов тока с твердым сердечником. Неправильная установка показана на левом изображении, а правильная установка показана на правом.
РИСУНОК 14
Характеристики ТТ обычно указываются для одной частоты, например 50 или 60 Гц. Поэтому возникает вопрос: что происходит, когда трансформаторы тока используются с частотно-регулируемыми приводами (ЧРП)? Для трансформаторов тока с линейной характеристикой, равной примерно 10-кратному номинальному первичному току при 60 Гц, отношение вольт / герц является примерно постоянным.То есть, для всех других условий, сохраняемых при 6 Гц, ТТ будет линейным только для 1х номинального тока, а при 30 Гц ТТ будет линейным до 5-кратного номинального тока.