La corrente di carico totale sulla linea di una struttura residenziale, commerciale o aziendale in alcuni casi può superare le sue effettive capacità. Il corretto design del trasformatore di corrente contribuirà a garantire la qualità della conversione lineare, il controllo e la protezione della rete.
Motivi per l'installazione dei trasformatori di corrente
Il dispositivo è progettato per trasformare il valore corrente primario in sicuro per la rete. I trasformatori sono anche usati per:
- la distinzione delle apparecchiature e dei relè di contabilità a bassa tensione, gettati nell'avvolgimento secondario, se la rete è alta tensione primaria;
- aumentare o diminuire gli indicatori di tensione;
- misurare lo stato della rete e i parametri della corrente alternata;
- sicurezza dei lavori di riparazione e diagnostica;
- attivazione rapida della protezione del relè durante i cortocircuiti;
- misurazione dei costi energetici: di solito un contatore elettrico viene combinato con essi.
Per la misurazione, è necessario collegare il CT alla rottura del filo e collegare un voltmetro o un amperometro combinato con una resistenza al segno secondario.
Varietà di trasformatori di corrente
La scelta di un dispositivo adatto alla tensione di rete o al lavoro specifico è necessaria sulla base della classificazione secondo vari criteri.
Appuntamento
Esistono tali trasformatori:
- misurazione - misura i parametri del circuito;
- protettivo - prevenire sovraccarichi, guasti alle apparecchiature;
- intermedio - sono collegati al circuito con protezione a relè, equalizzano le correnti nei circuiti di protezione differenziale;
- laboratorio - sono altamente precisi.
I modelli di laboratorio hanno più fattori di conversione.
Tipo di montaggio
Per una casa e un appartamento privati, puoi scegliere un apparecchio montato all'interno o all'esterno della stanza. Alcune modifiche sono integrate nell'attrezzatura, oltre che usurate sull'isolamento del passaggio. Per le misurazioni e le prove di laboratorio, vengono utilizzati modelli portatili.
Design dell'avvolgimento primario
Esistono dispositivi bus, mono giro (con asta) e multigiro (con bobina, avvolgimento di tipo loop e "otto").
Tipo di isolamento
I seguenti convertitori sono:
- isolamento a secco - a base di resina epossidica, porcellana o bachelite;
- carta oleata - standard o condensatore;
- riempito di gas - l'interno è costituito da gas inorganico con alta tensione di rottura;
- composto - l'interno è riempito con resina termoattiva e termoplastica.
Il composto ha la massima resistenza all'umidità.
A seconda del numero di stadi di trasformazione, è possibile selezionare i modelli a uno stadio e a cascata. L'intera linea ha una tensione di funzionamento di oltre 1000 V.
Classe di precisione
La classe di precisione del trasformatore di corrente è prescritta in GOST 7746-2001 e dipende dal suo scopo, nonché dai parametri della corrente primaria e del carico secondario:
- In condizioni di bassa resistenza, si verifica uno shunt quasi completo del ramo magnetizzato. Il dispositivo funziona con un errore di grandi dimensioni.
- Con l'aumento della resistenza, anche l'errore aumenta. Il motivo è il funzionamento del dispositivo nel sito di saturazione.
- Con una corrente nominale minima minima, il trasformatore funziona nella parte inferiore della curva magnetizzata, con un valore massimo nella regione di saturazione.
La selezione esatta del trasformatore in base alla classe di precisione può essere effettuata in base alla tabella.
| Classe di precisione | Valutazione della corrente primaria in% | Limite di carico secondario 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 |
Per i dispositivi di protezione, anche la classe di precisione è determinata dalla tabella.
| Classe di precisione | Errore marginale | Percentuale limite di carico secondario | ||
| termico | angolare | |||
| min | sposare | |||
| 5P | ±1 | ±60 | ±1,8 | 5 |
| 10P | ±3 | Non c'è norma | 10 | |
Per la misurazione dell'energia, vengono utilizzati modelli con una classe di precisione di 0,2S - 0,5, per amperometri con una sensibilità minima - da 1 o 3, per la protezione del relè - 5P e 10P.
Caratteristiche di scelta
Nel processo di scelta di un trasformatore di corrente, devi essere guidato dai parametri di base:
- Tensione nominale di rete. Il valore nominale deve essere maggiore o uguale alla tensione di esercizio.
- Corrente di avvolgimento primaria e secondaria. Il primo indicatore dipende dal rapporto di trasformazione, il secondo dipende da quale contatore.
- Fattore di conversione. È selezionato in base al carico in casi di emergenza, ma i PUE stabiliscono la necessità di installare dispositivi con un coefficiente maggiore di quello nominale.
- Classe di precisione Dipende dall'uso previsto del contatore. In un'azienda commerciale, i dispositivi 0.5S sono giustificati, in una casa privata - 1S.
Il design è determinato dal tipo di metro. Per i modelli fino a 18 kV, è adatto un dispositivo monofase o trifase. Se il valore è maggiore di 18 kV, viene utilizzato un trasformatore monofase.
Selezione di un trasformatore di corrente per l'organizzazione della protezione relè
Il trasformatore di corrente a relè è caratterizzato dalla classe di precisione 10P e 5P. Nel PUE è stabilito che il suo errore non dovrebbe essere superiore al 10% in corrente e 7 gradi in angolo. Se l'errore viene superato, viene installata un'attrezzatura aggiuntiva.
In condizioni normali, un relè del trasformatore determina il tipo di guasto (bassa tensione, sovra / sotto corrente o frequenza). Dopo aver misurato i parametri e rilevato le deviazioni, viene attivata la protezione: la rete viene diseccitata.
Le sfumature della scelta dei dispositivi per la catena contabile
Al circuito di misurazione per la correttezza delle misurazioni, è possibile collegare dispositivi con una classe di precisione non superiore a 0,5 (S). In presenza di oscillazioni e incidenti, i grafici del flusso di corrente e tensione non sono corretti. Il mancato rispetto della classe di precisione può portare a una sovrastima del contatore.
Nella clausola 1.5.17 del PUE è stabilito che con un coefficiente sopravvalutato, il trasformatore per il circuito di misura deve avere una corrente secondaria:
- al massimo carico - non più del 40%;
- con carico minimo - non più del 5%;
- classe di precisione - dal 25 al 100% del valore nominale.
Il fattore di potenza CT è compreso tra l'1 e il 5% del primario.
Tabella di selezione preliminare del trasformatore di corrente per potenza e corrente
Si consiglia di effettuare una selezione della tabella delle apparecchiature dopo aver chiarito i parametri tecnici dell'apparato. Se sono noti, vale la pena scegliere un CT secondo la tabella, in cui sono indicati potenza, carico e coefficiente di trasformazione.
| Potenza massima nel calcolo, kVA | Rete 380 V. | |
| Carico, A | Coefficiente di trasformazione, A | |
| 10 | 16 | 20/5 |
| 15 | 23 | 30/5 |
| 20 | 30 | 30/5 |
| 25 | 38 | 40/5 |
| 35 | 53 | 50/5 o 75/5 |
| 40 | 61 | 75/5 |
| 50 | 77 | 75/5 o 100/5 |
Per una rete con una tensione di 1,5 kV, viene utilizzata una tabella simile.
| Potenza massima nel calcolo, kVA | Rete 1,5 kV | |
| Carico, A | Coefficiente di trasformazione, A | |
| 100 | 6 | 10/5 |
| 160 | 9 | 10/5 |
| 180 | 10 | 10/5 o 15/5 |
| 240 | 13 | 15/5 |
Con il metodo tabulare, si deve tener conto del fatto che la corrente secondaria del dispositivo non deve essere superiore al 110% del valore nominale.
Affidabilità dei trasformatori di misurazione della tensione in una rete neutra isolata
Un semplice dispositivo di misurazione è progettato per ridurre i valori di tensione forniti ai contatori e ai relè di protezione collegati alla rete 6-10 kV. Il trasformatore funziona correttamente solo in condizioni di terreno neutro.
Nelle reazioni ferroresonanti (interruzione della fase della linea di trasmissione di potenza, contatto con i rami, gocciolamento di gocce di rugiada sui fili, commutazione errata), vi sono rischi di interruzioni del trasformatore di tensione. Il tasso di fallimento è di 17 e 25 Hz. In queste condizioni, la sovracorrente scorre attraverso l'avvolgimento primario e si brucia.
Se viene utilizzato lo schema Star-Star, nelle condizioni di aumento della tensione, l'induzione del circuito magnetico aumenta. Il dispositivo si brucia. Questo processo può essere prevenuto da:
- diminuzione degli indicatori di induzione lavorativa;
- connessione di rete dei dispositivi di resistenza allo smorzamento;
- creazione di un dispositivo trifase con un comune sistema magnetico a cinque aste;
- funzionamento dei dispositivi collegati alla rete all'apertura di un triangolo;
- messa a terra neutra attraverso un reattore limitatore di corrente.
L'opzione più semplice è utilizzare avvolgimenti speciali o circuiti di relè.
Calcolo del trasformatore di corrente per potenza
Un trasformatore di corrente è posizionato su 3 fili, ma i modelli con una classe di precisione di 0,5 S, in cui un anello passa a una fase, possono essere collegati a un cavo unipolare. Prima di installare il dispositivo, viene calcolato.
Esempio di calcolo a 10 kV
I modelli da 10 kV sono adatti per la misurazione dell'energia commerciale. Per i calcoli, è possibile utilizzare il programma online: una calcolatrice. Dopo aver inserito i dati nei campi e aver premuto il pulsante di calcolo, verranno visualizzate le informazioni necessarie.
Se non esiste un programma, è possibile calcolare i parametri del dispositivo da soli. Sarà necessario convertire la corrente di tre secondi della resistenza termica in un secondo. Per fare questo, usa la formula I3s = I1s / 1.732.
La complessità dell'utilizzo di questo dispositivo è la corrente minima, circa 10 A, del circuito di potenza.
I trasformatori di corrente installati in fabbrica o in un condominio non vengono calcolati da soli. Sarà necessario contattare la società di fornitura di energia per ottenere le specifiche tecniche con il modello dell'unità di misurazione e il tipo di dispositivo, la valutazione delle macchine. Ciò elimina la complessità dei calcoli automatici.
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