1 Методика измерения и расчета вторичной нагрузки измерительных трансформаторов тока

1.1 Схемы измерений вторичной нагрузки

Методические рекомендации предназначены для измерения в условиях эксплуатации вторичной нагрузки стационарных электромагнитных измерительных трансформаторов тока по ГОСТ 7746 в диапазоне от 0,01 до 100 Ом или в диапазоне от 0,01 до 500,00 В∙А.

Измерения вторичной нагрузки трансформаторов тока (ТТ) выполняют методом «вольтметра-амперметра» без разрыва вторичных цепей трансформаторов тока.

Вторичная нагрузка ТТ согласно ГОСТ 7746 характеризуется полным сопротивлением внешней вторичной цепи ТТ, выраженным в Омах, либо кажущейся (полной) мощностью, выраженной в вольт-амперах и потребляемой этой цепью при данном коэффициенте мощности и номинальном вторичном токе.

Вторичную нагрузку ТТ Z₂, Ом, определяют по формуле

Z2 = U2 /I2,

(1.1)

где U₂ и I₂ - измеренные во вторичной обмотке ТТ действующие значения соответственно напряжения (в Вольтах), и тока (в Амперах).

Вторичную нагрузку ТТ S₂, в вольтамперах, определяют по формуле

S2 = I22ном · Z2 = I22ном · U2 /I2 ,

(1.2)

где I_2ном - номинальный вторичный ток ТТ, в амперах, указанный в паспорте ТТ.

Выбор формулы для расчета (1.1) или (1.2) определяют формой задания номинальной нагрузки в паспорте ТТ. При этом согласно ГОСТ 7746

Z2ном = S2ном / I22ном ,

(1.3)

Измерения тока без разрыва контролируемого токопровода выполняют при помощи токосъемных клещей ТКП (см. рисунок 1.1), входящей в комплект прибора вольтамперфазометра (см. таблицу 1.1).

а

б)

Рисунок 1.1 Схемы измерений вторичной нагрузки:

а) - три ТТ, соединенные в звезду;

б) два ТТ, соединенные в неполную звезду

ТТ_А, ТТ_В, ТТ_С - трансформаторы тока в фазах А, В, С;

Z_a, Z_b, Z_c, Z₀ - полные сопротивления вторичной нагрузки в фазах а, b, с и в нулевом проводе соответственно; А - прибор в режиме измерений тока; ТК - токосъемные клещи;

V – вольтметр

Таблица 1.1 Наименование, тип и метрологические характеристики средств измерений

Наименование измеряемой величины	Наименование и тип СИ	Метрологические характеристики
Переменный ток	Вольтамперфазометр	Диапазон измерений от 0 до 10 А;
		Предел основной погрешности ±0,4 %
Напряжение переменного тока	Вольтметр универсальный цифровой	Диапазон измерений от 10-5 до 300 В;
		Пределы поддиапазонов измерений UК 0,2; 2; 20; 200, В
		Предел основной погрешности ± (0,40 + 0,05 UК/UХ), %
Температура окружающего воздуха	Термометр	Диапазон измерений от минус 10 до плюс 40 °С;
		цена деления шкалы 1 °С
		Предел абсолютной погрешности: ±1 °С
Примечания: 1. Допускается применение других типов СИ из числа внесенных в Госреестр СИ, обеспечивающих измерения вторичной нагрузки ТТ с приписанной характеристикой погрешности измерений (Границы допускаемой относительной погрешности измерений вторичной нагрузки TT по данной МВИ составляют ±25 % при доверительной вероятности Р = 0,95 (приписанная характеристика погрешности измерений). 2. Типы СИ с для измерений переменного тока и напряжения следует выбирать с учетом наличия или отсутствия выводов сети питания напряжением 220 В в местах выполнения измерений.

Измерения вторичной нагрузки ТТ, соединенных в звезду и неполную звезду, следует выполнять по схемам в соответствии с рисунком 1.1.

При определении вторичной нагрузки каждого ТТ в схеме звезды (см. рисунок 1.1,а) в формулу (1.1) подставляют результаты измерений напряжений между каждым из фазных проводов и нулевым проводом

U₂ = U_a0, или U_b0, или U_с0 и токов фаз I₂=I_a или I_b, или I_c соответственно и вычисляют вторичные нагрузки Z_a0, Z_b0 и Z_c0, Ом, по формулам:

Za0 = Ua0/ Ia , Zb0 = Ub0/ Ib , Zс0 = Uс0/ Iс.

(1.4)

Для схемы неполной звезды (см. рисунок 1.1, б) вычисляют только вторичные нагрузки Z_a0 и Z_c0 .

При определении вторичной нагрузки ТТ S, В∙А, необходимо знать паспортное значение номинального вторичного тока I_2ном каждого ТТ.

Для трех ТТ одного типа, соединенных по схеме звезды (см. рисунок 1а), вторичные нагрузки, ВА, с учетом формулы (1.4) и результатов измерений напряжений и токов определяют по формулам:

S2a = I22ном · Ua0/ Ia , S2b = I22ном · Ub0/ Ib , S2с = I22ном · Uс0/ Iс .

(1.5)

Для двух однотипных ТТ, соединенных в схему неполной звезды (см. рисунок 1.1 б), согласно (1.5) определяют вторичную нагрузку S_2a и S_2с.

Определение вторичной нагрузки ТТ при совместном подключении цепей измерений и защиты к общей вторичной обмотке ТТ выполняют методом «вольтметра-амперметра» с разъединением нагрузок и обмоток ТТ при питании цепей вторичной нагрузки от постороннего источника тока в соответствии с «Инструкцией по проверке трансформаторов тока, используемых в схемах релейной защиты».

При выполнении измерений целесообразно использовать средства измерений с метрологическими характеристиками, приведенными в таблице 1.1.