Pagal PUE, 380 voltų galios grandinėse su didelėmis srovėmis naudojamas specialios konstrukcijos keitiklis, vadinamas srovės transformatoriumi. Su jo pagalba galima sumažinti dabartinio indikatoriaus vertę tiek kartų, kiek nurodoma pagal technines charakteristikas. Norėdami suprasti tokių keitiklių veikimo principą, turėsite susipažinti su jų dizainu.
Dizaino elementai
Elektros srovės transformatoriuose yra šie konstrukciniai elementai:
- uždara šerdis (magnetinė šerdis);
- pirminės galios apvija;
- antrinė (nuleidžiamoji) ritė.
Pirminė apvija yra sujungta nuosekliai su valdoma grandine, kad visa fazės srovė tekėtų per ją. Antrinė ritė įkeliama į įrenginį, prijungtą prie tinklo - apsauginę relę arba matavimo prietaisą. Dėl kiekvienos ritės posūkių skaičiaus skirtumo antrinėje apvijoje esamas komponentas sumažinamas iki vertės, kurią nustato transformacijos koeficientas.
Kadangi apkrovos grandinių atsparumas yra nereikšmingas, manoma, kad šie įtaisai veikia labai arti trumpojo jungimo.
Paprastai jie turi keletą antrinių apvijų grupių, kurių kiekviena naudojama savo tikslams. Jie gali prisijungti prie:
- apsauginiai įtaisai (pavyzdžiui, įtampos relės);
- matavimo ir diagnostikos įranga;
- valdymo įranga.
Išėjimo apvijų varža griežtai normalizuojama, nes net nedidelis nukrypimas nuo TU nurodytos vertės padidina matavimo paklaidą arba pablogina atsako charakteristikas.
Reikšmingas skirtumas tarp KT ir su jais susijusių įtampos transformatorių yra šių prietaisų atliekamos funkcijos ir veikimo principas. Srovės transformatoriai pirmiausia apsaugo prijungtą apkrovą ir nurodytą matavimų tikslumą. Antrasis tipas pasižymi grynai konvertuojančiu veikimo režimu, kuris aktualus tik veikiant maitinimo grandinėms.
Dabartinė transformatoriaus klasifikacija
Suprasti, kam skirta KT, padės susipažinti su visuotinai priimta šių prietaisų klasifikacija. Žinomi įrenginių konvertavimo pavyzdžiai skiriasi šiomis pagrindinėmis savybėmis:
- Tikslas - kiekvieno konkretaus prietaiso vykdoma funkcija.
- Montavimo būdas operacijos vietoje.
- Projektavimo ypatybės, įskaitant bendrą pirminės apvijos posūkių skaičių.
- Darbinė įtampa ir laidininkų izoliacijos tipas.
- Transformacijos etapų skaičius.
Pagal paskirtį žinomi KT mėginiai yra padalijami į laboratorinius, apsauginius, matavimo ir vadinamuosius „tarpinius“ įtaisus.
Paskutinė kategorija yra skirta matavimo prietaisams prijungti arba srovės vertėms išlyginti diferencialinės apsaugos sistemose.
Pagal diegimo metodą išskiriami šie tipai:
- montuojamas tik lauke (skirstomųjų įrenginių spintelėse);
- vidaus instaliacijos grandinėms (patalpų skirstyklose);
- į elektros blokus įmontuoti keitikliai ir perjungimo įtaisai, kuriuose yra generatoriai ir galios transformatoriai;
- ant konstrukcijos viršaus (ant įvorių) sumontuoti viršutiniai įtaisai.
Nešiojami mėginiai naudojami laboratoriniams tyrimams, taip pat tikrinimams ir matavimams.
Pagal pirminės apvijos projektą dabartiniai įtaisai yra suskirstyti į kelių posūkių, vieno posūkio ir autobusų modelius.Pagal grandinių, kuriose šie prietaisai yra sumontuoti, darbinę įtampą, jie yra padalijami į transformatorius, sumontuotus tinkluose, kurių įtampa yra didesnė nei 1000 voltų ir daugiau.
Pagal jose naudojamų izoliacinių medžiagų tipą šie gaminiai yra suskirstyti į šias rūšis:
- su „sausa“ izoliacija porceliano arba epoksidinės medžiagos pagrindu;
- su popieriaus aliejaus ar kondensatoriaus apsauga;
- su mišiniu įdaru.
Pagal galimą transformacijos etapų skaičių visi žinomi į elektros grandinę įtaisyti įrenginiai yra vienpakopiai ir dvipakopiai (kitas jų pavadinimas yra „kaskados“).
Laidų schemos
Įvairios srovės transformatorių prijungimo schemos daugiausia skiriasi pirminių ir antrinių apvijų perjungimo tvarka. Pirmasis iš jų apibūdinamas paprasčiausiu nuosekliu įtraukimu (vadinamuoju „pririšimu“) į kontroliuojamos fazės magistralės tarpą. Kitas dalykas yra antrinė grandinė, susidedanti iš kelių apvijų, kurios gali suveikti pagal šias schemas:
- „Visa žvaigždė, naudojama esant poreikiui valdyti esamus parametrus kiekvienoje fazėje.
- „Nepilno tipo žvaigždė“, naudojama, kai nereikia valdyti visų linijinių matavimo grandinių.
- "Nulinės sekos", kurioje yra valdymo relė, fiksavimo srovių schema.
Išeinančiuose 6-10 kV tiektuvuose, siekiant sutaupyti, dažnai įrengiami ne trys, o tik du matavimo transformatoriai (be vienos fazės).
Tokiu atveju antrinės apvijos įjungiamos pagal neišsamią žvaigždės schemą. Bendra grandinė, vadinama „nulinės sekos srovės tikrinimu“, yra suformuota prijungiant antrines apvijas prie visos žvaigždės. Tuo pačiu metu joje naudojama valdymo relė įtraukiama į bendrą laido pertrauką („nulis“). Išskyrus šį tipą, srovę, einančią per apviją, sudaro visi trys fazių vektoriai. Jei apkrovos yra subalansuotos, esant vienfaziams ar dvifaziams trumpiesiems jungimams, relėje paskirstomas komponentas, atsirandantis dėl disbalanso.
Pagrindiniai srovės transformatorių parametrai ir charakteristikos
Bet kurio srovės transformatoriaus techninius parametrus apibūdina šie pagrindiniai rodikliai:
- prietaisų klasė;
- Nominali įtampa;
- srovės pirminėje ir antrinėje ritėse;
- kintamos srovės transformacijos santykis (kaip santykis);
- leistina matavimo paklaida prijungiant elektros skaitiklį;
- magnetinės grandinės (šerdies) pralaidumas ir skerspjūvis;
- magnetinio kelio dydis.
Įtampa, išreikšta kilovoltais, paprastai nurodoma pase, kuris pridedamas prie kiekvieno konkretaus prietaiso. Jo veikimo vertė svyruoja nuo 0,66 iki 1150 kV. Norėdami gauti išsamesnę informaciją apie šį ir kitus rodiklius, turėtumėte susipažinti su informacine literatūra apie transformatorių prijungimą prie elektros skaitiklių.
Pagrindinės ritės vardinės srovės vertė taip pat išmokama iš pridedamų techninių dokumentų. Priklausomai nuo konkretaus keitiklio modelio, šis parametras gali svyruoti nuo 1,0 iki 40 tūkstančių amperų. Dabartinės indekso vertės antrinėje ritėje paprastai parenkamos 1,0 arba 5,0 amperais (atsižvelgiant į pirminės grandinės parametrus).
Kartais pagal užsakymą gamintojas gamina įrenginius, kurių antrinė srovė yra 2,0 arba 2,5 A.
Transformacijos santykis (daugialypumas) yra pirminės ir antrinės ritės srovių proporcijos ar santykio rodiklis. Ribinis santykis suprantamas kaip didžiausios pirminės srovės ir jos vardinės vertės santykis, jei bendra paklaida esant fiksuotai antrinei apkrovai neviršija 10%. Nominalus didžiausias daugialypumas reiškia tą patį rodiklį esant optimaliai apkrovai.Šis parametras apibūdina normalios apsauginių įtaisų veikimo avarinėmis sąlygomis galimybę.
Dabartinė klaida
Pagal GOST 7746-89 yra trijų tipų KT klaidos - dabartinė, kampinė ir pilna. Tai yra kiekybiniai antrinių srovės verčių nuokrypių, padaugintų iš vardinio koeficiento, rodikliai nuo pirminio rodiklio.
Standartas nurodo tokias klaidas apskaičiuoti tik esant pastoviam (su pastoviais parametrais) sistemos veikimo režimui ir tik tuo atveju, jei pirminės srovės forma nesiskiria nuo sinusinės.
Dabartinių paklaidų, paminėtų daugybos aprašyme, apibūdinamas santykinis skirtumas tarp efektyviųjų srovių verčių, išreikštų procentais. Jo kampinis ekvivalentas apibūdinamas kaip paklaida tarp dviejų srovės komponentų vektorių: pirminės pirminės grandinės ir pirmosios harmonikos antrinės. Remiantis šiomis dviem vertėmis, visa paklaida apskaičiuojama jas susumuojant pagal instrukcijose pateiktą formulę.
Pagrindinis srovės transformatorių matavimo tikslas yra sujungti energijos skaitiklius, naudojamus trifazėms elektros linijoms aptarnauti.
