U strujnim krugovima od 380 V sa visokim strujama, prema PUE, koristi se posebni dizajnerski pretvarač nazvan transformator struje. Uz njegovu pomoć moguće je smanjiti vrijednost trenutnog indikatora za broj puta određenim tehničkim karakteristikama. Da biste razumjeli načelo rada takvih pretvarača, morat ćete se upoznati s njihovim dizajnom.
Značajke dizajna
Električni transformatori struje sadrže sljedeće strukturne elemente:
- zatvorena jezgra (magnetska jezgra);
- namota primarne snage;
- sekundarna (spuštajuća) zavojnica.
Primarno namatanje se serijski povezuje s upravljanim krugom, tako da kroz njega teku sve fazne struje. Sekundarna zavojnica učitava se na uređaj spojen na mrežu - zaštitni relej ili mjerni uređaj. Zbog razlike u broju okreta u svakoj od zavojnica, trenutna komponenta u sekundarnom namotu smanjuje se na vrijednost koja je određena koeficijentom transformacije.
Budući da je otpor krugova opterećenja zanemariv, vjeruje se da ti uređaji rade u režimu vrlo bliskom kratkom spoju.
Obično imaju nekoliko skupina sekundarnih namota od kojih se svaka koristi u svoje svrhe. Mogu se povezati sa:
- zaštitni uređaji (na primjer, naponski releji);
- mjerna i dijagnostička oprema;
- kontrolna oprema.
Otpor izlaznih namotaja strogo je normaliziran, jer čak i malo odstupanje od vrijednosti navedene u TU dovodi do povećanja pogreške mjerenja ili do pogoršanja karakteristika odziva.
Značajna razlika između CT i odgovarajućih naponskih transformatora su funkcije koje obavljaju ti uređaji i princip rada. Strujni transformatori osiguravaju prvenstveno zaštitu priključenog opterećenja i zadane točnosti mjerenja. Drugi tip karakterizira čisto pretvarajući način rada, koji je relevantan samo za rad u strujnim krugovima.
Trenutna klasifikacija transformatora
Razumijevanje čemu je CT namijenjen pomoći će upoznavanju opće prihvaćene klasifikacije ovih uređaja. Poznati primjeri pretvaranja uređaja razlikuju se u sljedećim glavnim značajkama:
- Namjena - funkcija koju obavlja svaki određeni uređaj.
- Način instaliranja na mjestu rada.
- Karakteristike dizajna, uključujući ukupni broj okreta u primarnom namotu.
- Radni napon i vrsta izolacije vodiča.
- Broj faza transformacije.
Prema namjeni, poznati uzorci TT dijele se na laboratorijske, zaštitne, mjerne i takozvane "intermedijarne" uređaje.
Posljednja kategorija namijenjena je povezivanju mjernih instrumenata ili ujednačavanju vrijednosti struje u sustavima diferencijalne zaštite.
Prema načinu instalacije razlikuju se sljedeće vrste:
- samo za vanjsku instalaciju (u ormarima s rasklopnim uređajima);
- za unutarnje instalacijske krugove (u unutarnjim rasklopnim uređajima);
- pretvarači ugrađeni u električne jedinice i sklopne uređaje, koji uključuju generatore i energetske transformatore;
- nadzemni uređaji montirani na vrhu konstrukcije (na vodilicama).
Prijenosni uzorci koriste se za laboratorijska istraživanja, kao i za inspekciju i mjerenja.
Prema dizajnu primarnog namota, trenutni uređaji su podijeljeni na modele s više okretaja, jedno okretaje i sabirnice.U skladu s radnim naponom krugova u kojima su ti uređaji ugrađeni, oni su podijeljeni na transformatore ugrađene u mreže do i više od 1000 volti.
Prema vrsti izolacijskih materijala koji se u njima koriste, ovi proizvodi su podijeljeni u sljedeće vrste:
- sa "suhom" izolacijom na bazi porculana ili epoksi;
- sa zaštitom od papira ili ulja ili kondenzatora;
- sa složenim punjenjem.
Prema broju dostupnih stupnjeva transformacije, svi poznati uređaji instalirani u strujnom krugu su jednostepeni i dvostupanjski (njihov drugi naziv je „kaskada“).
Dijagrami ožičenja
Različite sheme povezivanja strujnih transformatora uglavnom se razlikuju po redoslijedu prebacivanja primarnog i sekundarnog namotaja. Prvu od njih karakterizira najjednostavnija sekvencijalna uključenost (tzv. "Tie-in") u jaz preko sabirnice upravljane faze. Druga stvar je sekundarni krug, koji se sastoji od nekoliko namotaja koja se mogu isključiti prema sljedećim shemama:
- „Puna zvijezda, koja se po potrebi koristi za kontrolu trenutnih parametara u svakoj fazi.
- "Zvijezda nepotpunog tipa", koristi se kada nema potrebe za upravljanjem svih linearnih mjernih krugova.
- Shema fiksiranja struja "nultog niza", koja uključuje upravljački relej.
Da bismo uštedjeli novac, od 10 do 10 kV izlaznih dovodnika često su opremljena ne samo tri, već samo dva mjerna transformatora (bez jedne faze).
U ovom su slučaju sekundarni namoti uključeni prema nepotpunoj shemi zvijezda. Zajednički krug nazvan "provjera struje nultog niza" formira se povezivanjem sekundarnih namota s punom zvijezdom. Istovremeno, upravljački relej koji se koristi u njemu uključen je u zajednički prekid žice („nula“). S iznimkama ove vrste, struja koja prolazi kroz namot sastoji se od sva tri fazna vektora. Ako su opterećenja uravnotežena, u slučaju jednofaznih ili dvofaznih kratkih spojeva, u releju se raspoređuje komponenta koja nastaje zbog neravnoteže.
Glavni parametri i karakteristike transformatora struje
Tehnički parametri bilo kojeg transformatora struje opisani su sljedećim glavnim pokazateljima:
- klasa uređaja;
- Nazivni napon;
- struje u primarnom i sekundarnom svitku;
- transformacijski omjer izmjenične struje (kao omjer);
- dopuštena pogreška mjerenja pri povezivanju brojila električne energije;
- propusnost i presjek magnetskog kruga (jezgra);
- veličina magnetske putanje.
Ocjena napona u kilovoltima obično se daje u putovnici primijenjenoj na svaki određeni uređaj. Njegova radna vrijednost varira od 0,66 do 1150 kV. Za potpunije informacije o ovom i drugim pokazateljima, trebali biste potražiti referentnu literaturu u vezi priključenja transformatora na električne brojila.
Vrijednost nazivne struje u primarnoj zavojnici također se saznaje iz prateće tehničke dokumentacije. Ovisno o specifičnom modelu pretvarača, ovaj parametar može se kretati od 1,0 do 40 tisuća ampera. Vrijednosti trenutnog indeksa u sekundarnoj zavojnici obično se odabiru 1,0 ili 5,0 ampera (ovisno o parametrima primarnog kruga).
Ponekad proizvođač, pod narudžbom, izrađuje uređaje sa sekundarnom strujom od 2,0 ili 2,5 Ampera.
Omjer transformacije (mnoštvo) pokazatelj je udjela ili omjera struja primarne i sekundarne zavojnice. Maksimalni omjer podrazumijeva omjer maksimalne primarne struje prema njegovoj nazivnoj vrijednosti, pod uvjetom da ukupna pogreška pri fiksnom sekundarnom opterećenju ne prelazi 10%. Nominalna konačna mnoštvo znači isti pokazatelj pri optimalnom opterećenju.Ovaj parametar karakterizira mogućnost normalnog funkcioniranja zaštitnih uređaja u izvanrednim uvjetima.
Trenutna pogreška
Prema GOST 7746-89, postoje tri vrste pogrešaka za CT - trenutne, kutne i pune. Oni su kvantitativni pokazatelji odstupanja vrijednosti sekundarne struje, pomnoženi s nominalnim koeficijentom, od primarnog pokazatelja.
Standard propisuje da se računaju takve pogreške samo u režimu rada ustaljenog stanja (s konstantnim parametrima) i samo ako oblik primarne struje ne razlikuje se od sinusoidne.
Trenutna pogreška spomenuta u opisu množenja karakterizira relativnu razliku efektivnih vrijednosti struja izražene u postocima. Njegov kutni ekvivalent definiran je kao greška između vektora dviju strujnih komponenti: primarne za primarni krug i prve harmonike za sekundarne. Na temelju ove dvije vrijednosti, ukupna pogreška se izračunava zbrajajući ih prema formuli datoj u uputama.
Glavna svrha mjerenja strujnih transformatora je povezivanje brojila energije koja se koriste za servisiranje trofaznih vodova.
