In einigen Fällen kann der Gesamtlaststrom auf der Leitung einer Wohn-, Gewerbe- oder Betriebseinrichtung die tatsächlichen Fähigkeiten überschreiten. Das richtige Design des Stromwandlers trägt dazu bei, die Qualität der linearen Umwandlung, Steuerung und des Schutzes des Netzes sicherzustellen.
Gründe für die Installation von Stromwandlern
Das Gerät ist so konzipiert, dass der Primärstromwert in sicher für das Netzwerk umgewandelt wird. Transformatoren werden auch verwendet, um:
- die Unterscheidung von Niederspannungs-Abrechnungsgeräten und Relais, die in die Sekundärwicklung geworfen werden, wenn das Netzwerk eine primäre Hochspannung ist;
- Spannungsindikatoren erhöhen oder verringern;
- Messung des Netzzustands und der Wechselstromparameter;
- Sicherheit von Reparatur- und Diagnosearbeiten;
- schnelle Aktivierung des Relaisschutzes bei Kurzschlüssen;
- Messung der Energiekosten - ein Stromzähler wird normalerweise mit ihnen kombiniert.
Zur Messung müssen Sie den Stromwandler an den Drahtbruch anschließen und ein Voltmeter oder Amperemeter in Kombination mit einem Widerstand an die Sekundärmarkierung anschließen.
Sorten von Stromwandlern
Die Auswahl eines Geräts, das für die Netzspannung oder bestimmte Arbeiten geeignet ist, ist aufgrund der Klassifizierung nach verschiedenen Kriterien erforderlich.
Geplanter Termin
Es gibt solche Transformatoren:
- Messen - Messen Sie die Schaltungsparameter;
- Schutz - Überlastungen, Geräteausfall verhindern;
- Zwischen - sind mit Relaisschutz an den Stromkreis angeschlossen, gleichen Ströme in Differentialschutzkreisen aus;
- Labor - sind sehr genau.
Labormodelle haben mehr Umrechnungsfaktoren.
Befestigungsart
Für ein Privathaus und eine Wohnung können Sie ein Gerät wählen, das innerhalb oder außerhalb des Raums montiert ist. Einige Modifikationen sind in die Ausrüstung eingebaut und an der Durchgangsisolierung abgenutzt. Für Mess- und Labortests werden tragbare Modelle verwendet.
Primärwicklungsdesign
Es gibt Bus-, Single-Turn- (mit einer Stange) und Multi-Turn- (mit einer Spule, einer Schleifenwicklung und "Acht") Geräte.
Art der Isolierung
Die folgenden Konverter sind:
- Trockendämmung - auf Basis von gegossenem Epoxid, Porzellan oder Bakelit;
- Ölpapier - Standard oder Kondensator;
- gasgefüllt - im Inneren befindet sich anorganisches Gas mit hoher Durchbruchspannung;
- Verbindung - innen ist mit thermoaktivem und thermoplastischem Harz gefüllt.
Die Verbindung hat die höchste Feuchtigkeitsbeständigkeit.
Abhängig von der Anzahl der Transformationsstufen können einstufige und Kaskadenmodelle ausgewählt werden. Die gesamte Leitung hat eine Betriebsspannung von mehr als 1000 V.
Genauigkeitsklasse
Die Genauigkeitsklasse des Stromwandlers ist in GOST 7746-2001 vorgeschrieben und hängt von seinem Zweck sowie den Parametern des Primärstroms und der Sekundärlast ab:
- Unter Bedingungen mit geringem Widerstand tritt ein fast vollständiger Nebenschluss des magnetisierten Zweigs auf. Das Gerät arbeitet mit einem großen Fehler.
- Mit zunehmendem Widerstand nimmt auch der Fehler zu. Der Grund ist die Funktion des Geräts an der Sättigungsstelle.
- Bei einer minimalen Primärstromstärke arbeitet der Transformator im unteren Teil der magnetisierten Kurve mit einem Maximalwert im Sättigungsbereich.
Die genaue Auswahl des Transformators gemäß der Genauigkeitsklasse kann anhand der Tabelle getroffen werden.
| Genauigkeitsklasse | Primärstromstärke in% | Sekundärlastgrenze in% |
| 0,1 | 5, 20, 100-200 | 25-100 |
| 0,2 | ||
| 0,2 s | 1,5, 20, 100, 120 | |
| 0,5 | 5, 20, 100, 120 | |
| 0,5 s | 1, 5, 20, 100, 120 | |
| 1 | 5, 20, 100-120 | |
| 3 | 50-120 | 50-100 |
| 5 | ||
| 10 |
Für Schutzgeräte wird die Genauigkeitsklasse ebenfalls aus der Tabelle ermittelt.
| Genauigkeitsklasse | Randfehler | Prozentsatz der Sekundärlastgrenze | ||
| Thermal- | eckig | |||
| Mindest | heiraten | |||
| 5P | ±1 | ±60 | ±1,8 | 5 |
| 10P | ±3 | Es gibt keine Norm | 10 | |
Für die Energiemessung werden Modelle mit einer Genauigkeitsklasse von 0,2 S - 0,5 verwendet, für Amperemeter mit einer Mindestempfindlichkeit von 1 oder 3 für den Relaisschutz 5 P und 10 P.
Merkmale der Wahl
Bei der Auswahl eines Stromwandlers müssen Sie sich an den grundlegenden Parametern orientieren:
- Netzspannung. Der Nennwert muss größer oder gleich der Betriebsspannung sein.
- Primär- und Sekundärwicklungsstrom. Der erste Indikator hängt vom Transformationsverhältnis ab, der zweite von welchem Zähler.
- Umrechnungsfaktor. Es wird in Notfällen entsprechend der Last ausgewählt, aber PUEs legen fest, dass Geräte mit einem Koeffizienten installiert werden müssen, der größer als der Nennwert ist.
- Genauigkeitsklasse. Hängt vom Verwendungszweck des Zählers ab. In einem kommerziellen Unternehmen sind 0,5S-Geräte in einem Privathaus gerechtfertigt - 1S.
Das Design wird durch den Zählertyp bestimmt. Für Modelle bis 18 kV ist ein einphasiges oder dreiphasiges Gerät geeignet. Wenn der Wert größer als 18 kV ist, wird ein einphasiger Transformator verwendet.
Auswahl eines Stromwandlers zur Organisation des Relaisschutzes
Der Relaisstromwandler zeichnet sich durch die Genauigkeitsklassen 10P und 5P aus. Im PUE wird festgelegt, dass sein Fehler im Strom nicht mehr als 10% und im Winkel 7 Grad betragen sollte. Wenn der Fehler überschritten wird, werden zusätzliche Geräte installiert.
Unter normalen Bedingungen bestimmt ein Transformatorrelais die Art des Fehlers (Niederspannung, Über- / Unterstrom oder Frequenz). Nach dem Messen der Parameter und dem Erkennen von Abweichungen wird der Schutz aktiviert - das Netzwerk wird abgeschaltet.
Die Nuancen bei der Auswahl von Geräten für die Buchhaltungskette
An den Messkreis für die Richtigkeit der Messungen können Geräte mit einer Genauigkeitsklasse von nicht mehr als 0,5 (S) angeschlossen werden. Bei Schwingungen und Unfällen sind die Diagramme des Strom- und Spannungsflusses falsch. Die Nichteinhaltung der Genauigkeitsklasse kann zu einer Überschätzung des Messgeräts führen.
In Abschnitt 1.5.17 des PUE wird festgelegt, dass der Transformator für den Messkreis mit einem überschätzten Koeffizienten einen Sekundärstrom haben muss:
- bei maximaler Belastung - nicht mehr als 40%;
- bei minimaler Belastung - nicht mehr als 5%;
- Genauigkeitsklasse - von 25 bis 100% des Nennwerts.
Der Leistungsfaktor CT beträgt 1 bis 5% des Primärfaktors.
Tabelle der vorläufigen Auswahl des Stromwandlers nach Leistung und Strom
Es ist ratsam, nach Klärung der technischen Parameter des Geräts eine Tabellenauswahl der Geräte zu treffen. Wenn sie bekannt sind, lohnt es sich, einen Stromwandler gemäß der Tabelle zu wählen, in dem Leistung, Last und Transformationskoeffizient angegeben sind.
| Maximale Leistung in der Berechnung, kVA | 380 V Netzwerk | |
| Laden, A. | Transformationskoeffizient, A. | |
| 10 | 16 | 20/5 |
| 15 | 23 | 30/5 |
| 20 | 30 | 30/5 |
| 25 | 38 | 40/5 |
| 35 | 53 | 50/5 oder 75/5 |
| 40 | 61 | 75/5 |
| 50 | 77 | 75/5 oder 100/5 |
Für ein Netzwerk mit einer Spannung von 1,5 kV wird eine ähnliche Tabelle verwendet.
| Maximale Leistung in der Berechnung, kVA | 1,5 kV Netz | |
| Laden, A. | Transformationskoeffizient, A. | |
| 100 | 6 | 10/5 |
| 160 | 9 | 10/5 |
| 180 | 10 | 10/5 oder 15/5 |
| 240 | 13 | 15/5 |
Bei der Verwendung der Tabellenmethode muss berücksichtigt werden, dass der Sekundärstrom des Geräts nicht mehr als 110% des Nennwerts betragen darf.
Zuverlässigkeit von Spannungsmesstransformatoren in einem isolierten neutralen Netzwerk
Ein einfaches Messgerät senkt die Nennspannung der Messgeräte und Schutzrelais, die an das 6-10-kV-Netz angeschlossen sind. Der Transformator funktioniert nur unter neutralen Bodenbedingungen einwandfrei.
Bei ferroresonanten Reaktionen (Unterbrechung der Phase der Stromübertragungsleitung, Berührung durch Abzweigungen, Tropfen von Tautropfen auf Drähten, falsches Schalten) besteht die Gefahr von Spannungswandlerausfällen. Die Ausfallrate beträgt 17 und 25 Hz. Unter diesen Bedingungen fließt Überstrom durch die Primärwicklung und brennt aus.
Wenn das Stern-Stern-Schema unter den Bedingungen steigender Spannung verwendet wird, nimmt die Induktion des Magnetkreises zu. Das Gerät brennt aus. Dieser Prozess kann verhindert werden durch:
- Abnahme der Indikatoren für die Arbeitsinduktion;
- Netzwerkanschluss von Geräten, die den Widerstand dämpfen;
- Erstellen einer dreiphasigen Vorrichtung mit einem gemeinsamen magnetischen Fünfstabsystem;
- Betrieb von an das Netzwerk angeschlossenen Geräten beim Öffnen eines Dreiecks;
- Neutralerdung durch eine Strombegrenzungsdrossel.
Die einfachste Möglichkeit besteht darin, spezielle Wicklungen oder Relaisschaltungen zu verwenden.
Berechnung des Stromwandlers durch Leistung
Ein Stromwandler ist auf 3 Drähten angeordnet, aber Modelle mit einer Genauigkeitsklasse von 0,5 S, bei denen ein Ring in eine Phase geht, können an ein einadriges Kabel angeschlossen werden. Vor der Installation des Geräts wird es berechnet.
10 kV Berechnungsbeispiel
10-kV-Modelle eignen sich für die kommerzielle Energiemessung. Für Berechnungen können Sie das Online-Programm verwenden - einen Taschenrechner. Nach Eingabe der Daten in die Felder und Drücken der Berechnungstaste werden die erforderlichen Informationen angezeigt.
Wenn kein Programm vorhanden ist, können Sie die Geräteparameter selbst berechnen. Es wird notwendig sein, einen thermischen Strom von drei Sekunden in einen Strom von einer Sekunde umzuwandeln. Verwenden Sie dazu die Formel I3s = I1s / 1,732.
Die Komplexität der Verwendung dieses Geräts ist der minimale Stromkreisstrom von etwa 10 A.
Stromwandler, die im Werk oder in einem Wohnhaus installiert sind, werden nicht selbst berechnet. Sie müssen sich an das Energieversorgungsunternehmen wenden, um die technischen Spezifikationen mit dem Modell der Dosiereinheit und dem Gerätetyp sowie der Nennleistung der Maschinen zu erhalten. Dies eliminiert die Komplexität von Selbstberechnungen.
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