23.Трансформатори струму

23.1 Призначення, схема вмикання, основні параметри трансформаторів струму

Трансформатори струму – це електроапарати, які призначені для вимірювання струмів в установках високої напруги, а також для ізоляції вимірювальних кіл, приладів і пристроїв релейного захисту від високої напруги. На рис 23.1 показана схема вмикання трансформатора струму.

Первинна обмотка, через яку пропус-кають вимірюваний струм, ізольована від вто-ринної; у вторинну обмотку включено вимі-рювальний прилад. В якості може служити релейна система чи вимірювальний прилад.

Вторинна обмотка заземлюється обов’язково. У випадку пробою ізоляції прилади і реле лишаються в такому випадку під потенціалом землі.

Струм ₁ , в первинній обмотці визначається опором ₁, який на декілька порядків вищий, чим вхідний опір трансформатора ТС при будь-якому навантаженні із опором ₂.

Трансформатори мають замкнутий магнітопровід з двома обмотками. Трансформатор струму характеризується наступними параметрами:

1. номінальна напруга – це лінійна напруга енергосистеми, в якій трансформатор повинен працювати; це напруга, на яку розрахована ізоляція первинної обмотки, що знаходиться під високим потенціалом.

2. номінальний первинний струм ;

3. номінальний вторинний струм .

– це струм, що може пропускати трансформатор тривалий час і не перегріватись.

– це стандартизований , струм рівний 5 А або 1 А.

Номінальний струм може бути на 20% більший, тобто трансформатор може довгий час витримувати струм на 20% більший.

4. номінальний коефіцієнт трансформації

Дійсний коефіцієнт трансформації не дорівнює номінальному внаслідок похибок, викликаних втратами в трансформаторі.

5. похибка по струму (струмова похибка) – це величина, виражена в процентах, яка дорівнює:

Поява похибки регламентує клас точності. Розрізняють наступні класи точності: 0.2, 0.5, 1, 3, 5, 10. Клас точності – це відносна похибка при I₁=1-1.2 .

6. номінальне навантаження трансформатора. Може означати номінальний опір ₂, а може означати номінальна потужність Номінальний опір навантаження – це опір при якому трансформатор струму працює із заданим класом точності при cos =0.8.

Оскільки стандартизоване, то дві останні характеристики автоматично зв’язані.

1. динамічна стійкість – відношення допустимого струму ударного короткого замикання, що витримує трансформатор струму без механічних пошкоджень, до амплітудного значення номінального струму .

2. термічна стійкість – це відношення допустимого на протязі 1с. струму КЗ, який може витримати трансформатор струму без пошкоджень до номінального значення первинного струму при номінальному вторинному навантаженні і температурі оточуючого середовища +35 .

Вторинна обмотка працює в полегшених умовах в порівнянні з первинною, оскільки вторинний струм часто обмежується насиченням магнітопроводу.

Струм первинної обмотки задається сіткою, в яку ввімкнено трансформатор, тому первинна обмотка в першу чергу піддається впливу електродинамічної і термічної дій.