Трансформатор струму: принцип дії, класифікація, вибір

1. Конструкція і принцип дії ТТ змінного струму
2. Призначення трансформаторів ТТ
3. Класифікація ТТ
4. Вибір ТТ для підключення в ланцюг обліку електроенергії
5. підключення ТТ
6. повірка ТТ

Для того щоб перетворити змінний струм з метою його збільшення або зменшення, використовують трансформатор струму. Такі прилади можуть бути використані в високовольтних і низьковольтних енергетичних системах.

Конструкція і принцип дії ТТ змінного струму

Принцип дії трансформатора струму заснований на передачі електричної енергії між обмотками, встановленими на металевому сердечнику. Обмотка, на яку подається струм до його перетворення, називається первинною. Обмотка, з якою знімається пропорційно змінений параметр мережі, називається вторинною (їх може бути декілька). Електроенергія передається за допомогою електромагнітної індукції, пряма електрична зв'язок відсутній.

Призначення трансформаторів ТТ

Понижуючий трансформатор використовується в електроенергетиці і необхідний в ряді випадків.

Трансформатор струму (ТТ) відповідного номіналу встановлюється в електроланцюзі для забезпечення стабільної і безпечної роботи захисних пристроїв і реле.
Для забезпечення харчування електронних компонентів.
Для забезпечення обліку споживання електроенергії. Більшість типів лічильників не розраховані на пряме включення в мережу. Знижувати первинний параметр мережі до безпечного для приладу обліку значення - основне призначення трансформатора струму. Встановлюють їх в мережі номінальною напругою від 0,66 до 750 кВ.
Силовий трансформатор підключається послідовно своєї первинної обмоткою в ланцюг, через яку проходить струм навантаження. Вимірювальний трансформатор струму перетворює вимірювану величину таким чином, щоб її значення могло бути відображено на рахунковому механізмі або табло. Знаючи коефіцієнт трансформації, визначиш справжнє значення навантаження.

Класифікація ТТ

Класифікація трансформаторів струму в залежності від призначення приладу має на увазі розподіл на дві категорії.

1. Для забезпечення роботи захисних пристроїв в змінних мережах.
2. Для підключення приладів обліку електроенергії.

Подальша класифікація проводиться за видами підключення пристрою в мережу:

• для експлуатації поза приміщенням;
• для роботи в приміщенні;
• шинного підключення (без клем для підключення проводів первинного струму);
• зовнішнього підключення (первинний струм підключається до клем c відповідним позначенням);
• переносні.

Маркування трансформаторів містить необхідну інформацію про прилад. На ній вказується:

• тип ТТ;
• найменування або логотип (умовне позначення) підприємства-виготовлювача;
• клас точності приладу;
• номінал (значення первинного і вторинного параметра);
• потужність;
• рік випуску.

На малюнку вказана розшифровка типу ТТ.

Типи трансформаторів в залежності від застосовуваної ізоляції:

• з корпусом з бакеліту, порцеляни або залитий епоксидним компаундом;
• з паперово-масляною (картонно-масляної) ізоляцією;
• газонаповнені.

Вибір ТТ для підключення в ланцюг обліку електроенергії

Вибір трансформаторів струму здійснюється в залежності від параметрів мережі та вимог енергетичної компанії. Враховується наступне:

1. споживана потужність підключеного обладнання;
2. значення сили первинного струму і вторинної обмотки (коефіцієнт трансформації);
3. клас точності (для мереж комерційного обліку - 0,5 або 0,5S, що залежить від обсягів споживання електроенергії);
4. конструктивні особливості.

трансформатори для мережі 0,66 кВ.

Номінал вторинної обмотки зазвичай дорівнює 5А, рідше - 1А. Коефіцієнт трансформації трансформатора вибирається по навантаженню, але при цьому враховується можливість підключення релейного захисту.
Трифазний ТТ може застосовуватися для рахункового пристрою напругою не більше 18 кВ, при великих значеннях використовуються тільки однофазні прилади.

трансформатори трифазні силові

підключення ТТ

«Первинка» підключається до клем приладу, позначених символами «U1», «U2» або «Л1», «Л2» (в залежності від виробника) з дотриманням полярності. Для ТТ шинного підключення «первинка» повинна проходити в середині сердечника в напрямку, позначеному на корпусі приладу стрілкою. Проводка «вторинки» приєднується до клем з позначенням «I1», «I2» або «И1», «І 2» також з дотриманням полярності.

Вторинна обмотка, призначена для підключення релейного захисту, позначається «I3», «I4» або «і3», «І4». Клас точності трансформації може бути нижче, ніж для комерційної ланцюга.

повірка ТТ

Трансформатор струму для комерційного обліку повинен проходити обов'язкову періодичну метрологічну повірку, в ході якої визначається відповідність коефіцієнта трансформації технічним вимогам. Процедура перевірки проходить за методикою, зазначеної в нормативної документації.

В ході перевірки зовнішня характеристика трансформатора порівнюється з параметрами еталонного приладу, клас точності якого в три і більше разів вище, ніж у вивіреного приладу. Вимірами визначається коефіцієнт трансформації з урахуванням похибок, які не повинні перевищувати встановлені межі. Клас точності приладу повинен дотримуватися в межах номінальної навантаження. При цьому для обмотки, що живить релейний захист, похибка не повинна перевищувати 10%.

Як дізнатися потужність трансформатора? Цей параметр (вимірюється в вольт-амперах, В А) вказано в паспорті приладу і на табличці, закріпленій на корпусі.