8 Измерительные трансформаторы напряжения и тока

Измерительные трансформаторы применяются в цепях переменного тока электроустановок при высоких напряжениях и больших токах, когда непосредственное включение контрольно-измерительных приборов, реле и приборов автоматики в первичные цепи технически невозможно, нерационально или недопустимо по условиях безопасности. Измерительные трансформаторы состоят из магнитопровода, собранного из листовой или ленточной стали, и двух обмоток на нем, первичной и вторичной, с соответствующей изоляцией и несущими или опорными конструкциями в зависимости от вида установки.

Трансформатор тока (ТТ) предназначен для уменьшения первичного тока до значений, наиболее удобных для измерительных приборов и реле, а также для отделения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокого напряжения.

а	б
в г

Рис. 8.1. Трансформатор тока

а) принципиальная схема многовиткового трансформатора тока: 1 - первич­ная обмотка; 2 - магнитопровод; 3 - вторичная обмотка; б) принципиальная, схема одновиткового трансформатора тока; в) конструкция ТПОЛ-20: 1 - вы­вод первичный; 2 - эпоксидная литая изоляция; 3 - выводы вторичной обмотки; г) конструкция петлевого трансформатора тока типа ТПЛ-10: 1 – литой блок, охватывающий первичную и вторичную обмотки, 2 – магнитопроводы, 3 – зажимы вторичных обмоток, 4 – основание с отверстиями для болтов.

Рис. 8.2. Трансформатор тока ТШЛ-20

1- магнитопровод класса 0,5; 2 - магнитопровод класса Р; 3 - литой эпоксидный блок; 4 - корпус; 5 - коробка выводов вторичных обмоток; 6 - токоведущая шина

Первичные обмотки ТТ включаются в электрическую цепь установки последовательно. Во вторичную обмотку также последовательно включаются измерительные приборы и приборы релейных защит. Номинальный ток вторичной обмотки обычно 5А, реже 1А. В зависимости от предъявляемых требований выпускаются ТТ с классами точности 0,2; 0,5; 1; 3; 10. Указанные цифры представляют собой токовую погрешность в процентах от номинального тока при нагрузке первичной обмотки током 100-120% для первых трех классов и 50-120% для двух последних. ТТ с классом точности 0,2 – для точных лабораторных приборов, с классом 0,5 – для счетчиков денежного использования, с классом 1 – для всех технических приборов, с классом 3 и 10 – для релейной защиты.

Кроме рассмотренных классов, выпускаются также ТТ со вторичными обмотками типов Д (для дифференциальной защиты), З (для земляной защиты), Р (для прочих релейных защит).

Рис. 8.3. Трансформатор тока ТФЗМ 1 - маслорасширитель; 2 - переключатель первичной обмотки; 3 - ввод Л2; 4 - крышка; 5 - влагопоглотитель; 6 - ввод Л1; 7 - маслоуказатель; 8 - первичная обмотка; 9 - фарфоровая покрышка; 10 – маг-	Рис. 8.4. Трансформатор тока ТФН-220 220 кВ, 1200А	Рис. 8.5. Каскадный трансформатор тока ТФН 750 кВ
нитопровод с вторичной обмоткой; 11 - масло; 12 - коробка выводов вторичных обмоток; 13 - цоколь; I — положение переключателя при последовательном соединении обмоток; II — положение переключателя при параллельном соединении обмоток

Трансформаторы тока 330 – 750 кВ выполняют каскадного типа. Они состоят из двух ступеней – верхней 1 и нижней 2, каждая из которых является конструктивно самостоятельным элементом, аналогичным трансформатору тока типа ТФН, и рассчитана на половину номинального напряжения (см. рис. *). Ко вторичной обмотке верхней ступени присоединяется первичная обмотка 3 трансформатора нижней ступени, имеющего 4-5 вторичных обмоток. Таким образом в каскадном трансформаторе тока применены две последовательные трансформации, что приводит к некоторому увеличению погрешностей.

Трансформатор напряжения предназначен для понижения высокого напряжения до стандартного значения и для отделения цепей измерения и релейной защиты от первичных цепей высокого напряжения.

ТН своей первичной обмоткой включаются параллельно в цепь высокого напряжения. Во вторичную цепь приборы включаются тоже параллельно. Вводы в аппарат и изоляция первичной обмотки выбираются по напряжению первичной обмотки. Номинальное напряжение вторичной обмотки обычно 100В, иногда, реже 100/3 или В. В зависимости от предъявляемых требований выпускаются ТТ с классами точности 0,2; 0,5; 1; 3. Погрешность зависит от конструкции магнитопровода, магнитной проницаемости стали и cosφ вторичной нагрузки.

Измерительные трансформаторы, как аппараты высокого напряжения устанавливаются в закрытых (ЗРУ) и открытых распределительных устройствах (ОРУ). Они связываются контрольными кабелями с приборами вторичных устройств, которые размещаются на панелях щитов, пультов и на стенах в помещениях центрального и местных постов управления, машинного зала и распределительных устройств.

В электроэнергетических установках ТН применяются для включения в их вторичную цепь параллельных обмоток приборов контрольно-измерительных систем, устройств синхронизации, релейной защиты, автоматики, для контроля изоляции и других целей.

Рис. 8.6. Однофазный трансформатор напряжения НОМ-10

Рис. 8.7. Трансформаторы напряжения однофазные масляные а) с двумя вводами типа НОМ-35-66; б) с одним вводом типа ЗНОМ-35; 1 - ввод высокого напряжения; 2 - коробка вводов НН; 3 – бак

Рис. 8.8. Установка трансформато­ра напряжения ЗНОМ-20 в комп­лектном токопроводе: 1 - токопровод; 2 - экран; 3 - ноже­вой контакт; 4 - смотровой лючок; 5 - патрубок; 6 - крепежные болты	Рис. 8.9. Трансформатор напряжения НКФ-110 а - схема; б - конструкция: 1 - ввод высокого напряжения; 2 - маслорасширитель; 3 - фарфоровая рубашка; 4 - основание; 5 - коробка вводов НН