22.5. Конструкция трансформаторов тока.

 Различают две основные группы измерительных ТТ: одновитковые и многовитковые:

Одновитковые трансформаторы наиболее просты в изготовлении. Однако при одном витке первичной обмотки и применение стали среднего качества МДС обмотки недостаточна для трансформаторов класса 0,5, если первичный ток меньше 400 – 600 А.

Рис.22.5.1. Принципиальная схема трансформатора тока

P1, Р2 — присоединительные зажи­мы первичной обмотки;

S1, S2 — присоединительные зажимы вто­ричной обмотки

Одновитковые трансформаторы с меньшим номинальным током, например, встроенного типа, относятся к классам 1 и 3.

Применение получили характерные конструкции одновитковых трансформаторов: стержневые, шинные и встроенные.

Стержневые ТТ изготовляются для U_ном до 35 кВ и номинальных первичных токов от 400 до 1500 А.

ТПОЛ (П – проходной, О – одновитковой, Л – литая изоляция).

Шинные ТТ для U_ном­­­ до 20 кВ и номинальных первичных токов до 24000 А. При таких больших токах целесообразно упростить конструкцию трансформатора, используя в качестве первичной обмотки шину или пакет шин соответствующего присоединения.

ТШЛ – 20 (Ш – шинный, Л – литая изоляция) для напряжения 20 кВ.

Встроенные ТТ устанавливают на вводах 35 кВ и повышенных боковых выключателей и силовых трансформаторов.

Погрешность встроен – х ТТ при ………= условиях больше погрешности стержневых и шинных трансформаторов.

Многовитковые ТТ изготавливают для всей шкалы номинальных напряжений и для токов до 1000 – 1500 А, т.е. применительно к условиям, когда необходимая точность не может быть обеспечена при одном первичном витке.

Для напряжений 6 – 10 кВ изготавливают катушечные и петлевые трансформаторы (эпоксидной изоляцией).

ТПЛ – 1 (П – петлевой, Л – литая изоляция)

Для U 35 – 750 кВ изготавливают ТТ наружной установки с масляным заполнением типа ТФН (Ф – фарфоровая изоляция, Н – наружная установка).

22. 6. Выбор трансформаторов тока.

1) U_ном  U_н.сети

2) I_1ном  I_p.max Электродинамическая стойкость

3) I_m.дин  i_уд; I_1ном k_дин  i_уд

- кратность тока динамической стойкости ТТ

4) термическая стойкость или

- кратность тока термической стойкости.

Чтобы погрешность ТТ не превысила для данного класса точности, вторичная нагрузка не должна превышать номинальную , задаваемую в каталогах

Индуктивное сопротивление токовых цепей невелико, поэтому принимают:

Вторичная нагрузка состоит из сопротивлений приборов, соединенных проводов и переходного сопротивления контактов:

Суммарное сопротивление проводов рассчитываются по суммарной мощности, Ом;

где – мощность, потребляемая приборами, В  А;

– номинальный ток вторичной обмотки трансформатора, А;

( = 5А, в РУ 110 – 220 кВ 1 или 5)

Сопротивление проводов (контрольных кабелей) рассчитывается по их сечению и длине. В основном применяется кабель с алюминиевыми жилами

( = 0,028 Ом  мм² / м). Кабели с медными жилами ( = 0,0175 Ом  мм² / м) применяют во вторичных цепях мощных электростанций высшим напряжением 220 кВ и выше.

Для алюминиевых проводов минимальное сечение 4 мм², для медных – 2,5мм². Расчетная длина провода l_Р, [м], зависит от схемы соединения ТТ и расстояния l от трансформатора до приборов:

1. - при включении ТТ в неполную звезду;

2. - при включении всех приборов в одну звезду;

3. - при включении трансформаторов в полную звезду.

При этом длина l может быть принята ориентировочно для РУ 6 – 10 кВ: при установке приборов в шкафах КРУ.

l = 4  6 м; на щите управления l = 30  40 м; для РУ 35 кВ l = 45 – 60 м; для РУ 110 – 220 кВ l = 65 – 80 м.

Если при принятом сечении провода вторичное сопротивление цепи ТТ окажется больше Z_{2 ном} для заданного класса точности, то необходимо определить требуемое сечение проводов с учетом допустимого сопротивления вторичной цепи:

Полученное сечение округляется до большего стандартного сечения контрольных кабеле: 2,5; 4; 5; 10 мм²

Схемы присоединения измерительных приборов к ТТ.

Обозначение ТТ

Т – трансформатор тока

П – петлевой или проходной

О – одновитковый

Л – литая изоляция

Ш – шинный

М – первичная обмотка медная шина

ТПЛ – 10У3; ТПЛМ – 10; ТПОЛ – 10; ТШЛ; ТПШЛ – 10

ТШЛ – отличается от ТПШЛ – 10 тем, что крепятся непосредственно на токоведущих шинах шкафа КРУ.

ТПШЛ – 10 – в качестве первичной обмотки используется шина главной цепи шкафа КРУ.

Глава двадцать третья. Трансформаторы напряжения.  23.1. Общие сведения. 

Трансформатор напряжения служит для понижения высокого напряжения, подаваемого в установках переменного тока на измерительные приборы и реле защиты и автоматики.

Для непосредственного включения на высокое напряжение потребовались бы очень громоздкие приборы и реле вследствие необходимости их выполнения с высоковольтной изоляцией. Изготовление и применение такой аппаратуры практически неосуществимо, особенно при напряжении 35 кВ и выше.

Применение трансформаторов напряжения позволяет использовать для измерения на высоком напряжении стандартные измерительные приборы, расширяя их пределы измерения; обмотки реле, включаемых через трансформаторы напряжения, также могут иметь стандартные исполнения.

Кроме того, трансформатор напряжения изолирует (отделяет) измерительные приборы и реле от высокого напряжения, благодаря чему обеспечивается безопасность их обслуживания.

Трансформаторы напряжения широко применяются в электроустановках высокого напряжения, от их работы зависит точность электрических измерений и учета электроэнергии, а также надежность действия релейной защиты и противоаварийной автоматики.

Измерительный трансформатор напряжения по принципу выполнения ничем не отличается от силового понижающего трансформатора. Он состоит из стального сердечника, набранного из пластин листовой электротехнической стали, первичной обмотки и одной или двух вторичных обмоток.

На рис. 23.1.1,а показана схема трансформатора напряжения с одной вторичной обмоткой. На первичную обмотку подается высокое напряжение , а на напряжение вторичной обмотки включен измерительный прибор. Начала первичной и вторичной обмоток обозначены буквами А и а, концы — X и х. Такие обозначения обычно наносятся на корпусе трансформатора напряжения рядом с зажимами его обмоток.

Отношение первичного номинального напряжения к вторичному номинальному напряжению называется номинальным коэффициентом трансформации трансформатора напряжения

Рис. 23.1.1. Схема и векторная диаграмма трансформатора напряжения: а - схема,

б — векторная диаграмма напряжений, в — векторная диаграмма напряжений

При работе трансформа тора напряжения без погрешностей его первичное и вторичное напряжение совпадают по фазе, как показано на рис. 23.1.1,б, и отношение их величин равно  . При коэффициенте трансформации  напряжение  (рис. 23.1.1,в).

[http://electricalschool.info/main/electroshemy/512-izmeritelnye-transformatory.html]