Последовательное соединение трансформаторов тока: Схемы соединений трансформаторов тока: схем, звезда, треугольник, параллель

Схемы соединений трансформаторов тока: схем, звезда, треугольник, параллель

Пример HTML-страницы

Содержание

1. Назначение трансформаторов тока
2. Схема восьмерки или включение реле на разность токов двух фаз.
3. Соединение трансформаторов тока и обмоток реле в неполную звезду
4. Соединение трансформаторов тока в фильтр токов нулевой последовательности
5. Последовательное соединение трансформаторов тока
6. Параллельное соединение трансформаторов тока

Назначение трансформаторов тока

Счётчики для однофазных и трёхфазных сетей рассчитаны на номинальные токи до 100 А. Использование приборов с большими токами затруднено по причине необходимости использования проводов слишком большого сечения. Таким образом, для измерения характеристик в линиях с большими токами необходимо использовать специальные устройства, понижающие ток до приемлемого значения. Для этой цели используются трансформаторы тока (ТТ).

Первичная обмотка трансформатора тока включается последовательно в линейный провод, по которому проходит высокий ток, а ко вторичной обмотке подключается измерительный прибор. Для удобства выводы маркируются обозначениями. Для начала и, соответственно, конца первичной обмотки применяются обозначения Л1 и Л2. Для вторичной обмотки — И1 и И2. При подключении необходимо строго соблюдать полярность первичной и вторичной обмоток ТТ.

Чаще всего величина вторичного тока равна 5 А, иногда применяются ТТ со вторичным током 1 А. Для измерения же напряжения в высоковольтных сетях используется подключение через трансформатор напряжения, который понижает напряжение до 100 или 57.7 вольт.

Орлов Анатолий Владимирович

Начальник службы РЗиА Новгородских электрических сетей

Задать вопрос

Измерительные трансформаторы вносят свою погрешность в измерения. Здесь важно соблюдать правильную схему подключения с соблюдением обозначений. Например, если изменить местами выводы вторичных цепей И1 и И2, то за этим последует существенный недоучёт электроэнергии.

Трансформаторы тока подключаются в трёхфазных цепях по схеме неполной звезды (сети с изолированной нейтралью). При наличии нулевого провода подключение осуществляется с помощью полной звезды. В дифференциальных защитах силовых трансформаторов ТТ подключаются по схеме «Треугольник».

Это позволяет скомпенсировать сдвиг фаз вторичных токов, что уменьшит ток небаланса. В трёхфазных сетях без нулевого провода обычно трансформаторы тока подключаются только на две ведущие линии, поскольку измерив ток в двух фазах, можно легко рассчитать величину тока в третьей фазе.

Если сеть имеет глухозаземлённую нейтраль (как правило, сети 110 кВ и выше), то обязательно подключение ТТ ко всем трём фазам. Соединение обмоток реле и трансформаторов тока в полную звезду. Эта схема соединения трансформаторов представлена в виде векторных диаграмм, которые иллюстрируют работу трансформатора на рис. 2.4.1 и на схемах 2.4.2, 2.4.3, 2.4.4.

Если трансформатор работает в нормальном режиме, или если он симметричный, то будет проходить ток небаланса или небольшой ток, который появляется из–за разных погрешностей трансформаторов тока.

Представленная выше схема применяется против всех видов КЗ (междуфазных и однофазных) во время включения защиты.
Трехфазное КЗ
Двухфазное КЗ

Однофазное КЗ
Отношение Iр/Iф (ток в реле)/ (ток в фазе) называется коэффициентом схемы, его можно определить для всех схем соединения. Для данной схемы коэффициент схемы kсх будет равен 1.

На рис. 2.4.5 предоставлена схема соединения обмоток реле и трансформаторов тока в неполную звезду, а на рис. 2.4.6, 2.4.7. ее векторные диаграммы, которые иллюстрируют работу этой схемы.

Трехфазное КЗ — когда токи могут идти в обратном проводе по обоим реле.
Двухфазное КЗ — когда токи, могут протекать в одном или в двух реле в соответствии с повреждением тех или иных фаз.

КЗ фазы В одной фазы может происходить тогда, когда токи не появляются в этой схеме защиты.

Схему неполной звезды можно применять только в сетях с нулевыми изолированными точками при kсх=1 с целью защиты от КЗ междуфазных, и может реагировать только на некоторые случаи КЗ однофазного.

На рис. 2.4.8. можно изучить схему соединения в звезду и треугольник обмоток реле и трансформаторов соответственно.

Во время симметричных нагрузок в реле и в период возникновения трехфазного КЗ может проходить линейный ток, сдвинутый на 30* по фазе относительно тока фазы и в разы больше его.

Особенности схемы этого соединения:

1.  при разных всевозможных видах КЗ проходят токи в реле, при этом защита которая построена по такой схеме, будет реагировать на все виды КЗ;
2. ток в реле относится к фазному току в зависимости от вида КЗ;
3. ток нулевой последовательности, который не имеет путь через обмотки реле для замыкания, не может выйти за границы треугольника трансформаторов тока.

Выше приведенная схема применяется чаще всего для дистанционной или во время дифференциальной защиты трансформаторов.

Схема восьмерки или включение реле на разность токов двух фаз.

На рис. 2.4.9 представлена сама схема соединения, а на рис. 2.4.10, 2.4.11.векторные диаграммы, которые иллюстрируют работу этой схемы.

Соединение трансформаторов тока и обмоток реле в неполную звезду

Симметричная нагрузка при трехфазном КЗ.

Двухфазное КЗДвухфазно КЗ АВ или ВС
При разных видах КЗ, ток в реле и его чувствительность будут разными. Ток в реле будет равен нулю во время однофазного КЗ фазы В. Эту схему можно применять, тогда, когда не требуется действий трансформатора для защиты от разных междуфазных КЗ с соединением обмоток Y/* – 11 группа, и когда эта защита обеспечивает необходимую чувствительность.

Соединение трансформаторов тока в фильтр токов нулевой последовательности

На рис. 2.4.12. можно изучить схему соединения трансформаторов тока в фильтр токов нулевой последовательности. Только во время однофазных или двуфазных КЗ на землю появляется ток в реле. Эту схему можно применять во время защиты от КЗ на землю. КЗ IN=0 при двухфазных и трехфазных нагрузках. Но часто ток небаланса Iнб появляется из–за погрешности трансформаторов тока в реле.

Последовательное соединение трансформаторов тока

На рис. 2.4.13. представлена схема последовательного соединения трансформаторов тока. Подключенная к трансформаторам тока, нагрузка, распределяется поровну. Напряжение, которое приходится на любой трансформатор тока и на вторичный ток остается неизменным.

Орлов Анатолий Владимирович

Начальник службы РЗиА Новгородских электрических сетей

Задать вопрос

Во время использования трансформаторов тока малой мощности применяется эта схема.

Параллельное соединение трансформаторов тока

На рис. 2.4.14. представлена схема параллельного соединения трансформаторов тока. Эту схему можно использовать с целью получения разных нестандартных коэффициентов трансформации. Схемы подключения счетчиков электроэнегии, как однофазных, так и 3-х фазных Вы можете найти тут.

Последовательное соединение — вторичная обмотка

Cтраница 1

Последовательное соединение вторичных обмоток двух трансформаторов тока одной фазы позволяет получить от них большую мощность, а параллельное их соединение дает возможность уменьшить коэффициент трансформации, а следовательно, увеличить ток во вторичной цепи при данном токе в линии.  [1]

Схемы замещения ( а, б и вольт-амперные характеристики последовательно и параллельно включенных трансформаторов тока ( в.  [2]

При последовательном соединении вторичных обмоток результирующий коэффициент трансформации не изменяется, а полная мощность примерно равна сумме мощностей каждого из трансформаторов тока независимо от величины этих мощностей.  [3]

Таким образом, последовательное соединение вторичных обмоток обеспечивает увеличение уровней выходного напряжения и мощности при сохранении номинального выходного тока. В самом деле, если вторичные обмотки каждого из трансформаторов рассчитаны, например, на 6 В выходного напряжения при номинальном токе 1 А, то при их последовательном соединении значение номинального тока сохраняется, а мощность увеличивается вдвое, так как в 2 раза возрастает выходное напряжение. При параллельном соединении вторичных обмоток в указанном выше примере выходное напряжение было бы равно 6 В, но выходной ток при этом вырос бы в 2 раза.  [4]

Погрешности ИТПТ с последовательным соединением вторичных обмоток главным образом обусловлены отличием реальной петли перемагничивания сердечников от идеальной прямоугольной петли и в меньшей степени конечным значением сопротивления вторичной цепи ИТПТ.  [5]

В результате проведенной работы по исследованию схем с последовательным соединением вторичных обмоток была предложена новая схема. Окончательная отработка основных параметров этой схемы производилась на ряде опытных образцов, изготовленных как НИИПТ, так и позднее Электрозаводом.  [6]

Защиту кабельных линий с числом кабелей два и более рекомендуется производить с последовательным соединением вторичных обмоток трансформаторов тока нулевой последовательности ТЗЛ и ТЗРЛ. Защита с трансформаторами тока типа ТИП может быть рекомендована для мощных двигателей ( при двух и более кабелях) при сравнительно небольших величинах токов однофазного замыкания на землю.  [7]

Для повышения класса точности или для повышения вторичной нагрузки при неизменном классе точности часто практикуют последовательное соединение вторичных обмоток двух втулочных трансформаторов тока одной и той же фазы.  [8]

Последовательное соединение вторичных обмоток в этом случае позволяет получить напряжение 1100 В, что вполне пригодно для рассмотренного источника питания.  [9]

Схемы соединения вторичных обмоток трансформаторов тока.  [10]

Такая схема не реагирует на междуфазовые короткие замыкания, но чувствительна ко всем видам повреждений, связанных с замыканием элементов электрической сети на землю. Последовательное соединение вторичных обмоток двух трансформаторов тока одной фазы ( рис. 39, е) позволяет получить от них большую мощность, а параллельное ( рис. 39, ж) — уменьшить коэффициент трансформации, увеличивая ток во вторичной цепи при данном токе в линии.  [11]

ТТ, вторичные обмотки которых можно соединять последовательно или параллельно. При последовательном соединении вторичных обмоток коэффициент трансформации не изменяется, так как удваивается число первичных и вторичных витков. Вторичный ток сохраняется неизменным, а вторичная ЭДС удваивается, что позволяет увеличить в 2 раза вторичную мощность. Для встроенных ТТ это очень важно, так как они удалены от реле и измерительных приборов, благодаря чему сопротивление соединяющих проводов получается большим.

При параллельном соединении вторичных обмоток коэффициент трансформации уменьшается, так как первичные обмотки включаются последовательно. При этом вторичный ток двух ТТ увеличивается.  [12]

Допустимую нагрузку одноамперных ТТ следует проверять также по условию допустимого напряжения во вторичной обмотке при сквозных токах к. Допустимые вторичные нагрузки ТТ в одном и том же классе точности при последовательном соединении вторичных обмоток увеличиваются вдвое, а при параллельном соединении уменьшаются вдвое. Встроенные во втулки выключателей ТТ с номинальным первичным током 50, 75, 100 ц вторичным током 2 5 А могут включаться только параллельно для получения вторичного тока 5 А. Внутренние п внешние параметры соединяемых параллельно ТТ должны быть одинаковы.  [13]

Трансформатор тока опорный восьмерочного типа в фарфоровой покрышке.  [14]

ТТ может выполняться с двумя магнитопроводами, как это показано на рис. 12 — 2, а. Первичные обмотки здесь всегда соединены последовательно, а вторичные можно соединить последовательно или параллельно. При последовательном соединении вторичных обмоток коэффициент трансформации не изменяется, здесь суммируются вторичные ЭДС, что позволяет соответственно увеличить сопротивление нагрузки.  [15]

Страницы:      1    2

Трансформаторы тока (ТТ) — работа, типы и подключение

Что такое трансформатор тока?

Трансформатор тока — это тип прибора, используемый для измерения или обнаружения больших переменных токов путем масштабирования до меньшего, более безопасного и измеримого значения. Он преобразует первичный ток в пропорциональную вторичную величину по величине и фазе. Трансформаторы тока доступны в различных размерах и формах и используются в качестве интерфейса между большими токами и измерительными/чувствительными устройствами. Они также известны как КТ .

Зачем нужны трансформаторы тока (ТТ)?

Сложно изготовить такие измерительные устройства, как амперметр или ваттметр (кВтч) и реле защиты, способные выдерживать сотни и тысячи ампер. Кроме того, более высокие уровни напряжения делают эти устройства опасными для подключения. Эти барьеры можно преодолеть с помощью КТ. Соотношение витков трансформатора тока сделано таким, чтобы полный ток нагрузки в его первичной обмотке давал вторичный ток 5А или 1А.

Символ трансформатора тока

Трансформатор тока подключен последовательно к токоведущему проводнику, а амперметр подключен к его вторичной обмотке. Амперметр устроен так, чтобы давать полное отклонение либо с 5А, либо с 1А в зависимости от соотношения витков ТТ. Шкала амперметра настраивается в соответствии с передаточным числом витков.

Принцип работы

Переменный ток подается на первичную обмотку трансформатора, а устройство измерения/датчика/защиты подключается к его вторичной обмотке. Первичная обмотка ТТ обычно имеет только один виток, который представляет собой не что иное, как проводник с током, проходящий через его окно. У него никогда не бывает больше, чем очень небольшое количество витков в первичной обмотке. Вторичная обмотка трансформатора имеет много витков в зависимости от величины понижаемого тока. Вторичная обмотка намотана на многослойный ферромагнитный сердечник, к концам которого могут быть подключены измерительные устройства.

Переменный ток создает переменное магнитное поле в ферромагнитном сердечнике. Поскольку вторичная катушка намотана поверх сердечника, в ней индуцируется переменный ток. Наведенный переменный ток во вторичной обмотке будет пропорционален первичному току, а его величина зависит от соотношения витков.

Первичный ток и полный ток отклонения измерительных устройств определяют коэффициент трансформации трансформатора тока. В большинстве случаев вторичный ток трансформатора тока должен составлять 5А. Таким образом, в случае полых трансформаторов, предназначенных для измерения первичного тока 1000 А, соотношение витков будет 1000/5, что означает, что вторичная обмотка имеет 200 витков.

Внимание: Никогда не оставляйте вторичную обмотку трансформатора тока разомкнутой!

Если в первичной обмотке трансформатора тока протекает ток, а его вторичная обмотка остается замкнутой, ток, протекающий через вторичную обмотку, создает противо-ЭДС и противодействует силе намагничивания первичной обмотки. Но если вторичка разомкнута, ток прерывается, как и обратная ЭДС. Из-за чего на вторичной обмотке трансформатора возникает чрезвычайно высокое напряжение, опасное для персонала и самого ТТ. Кроме того, потери в сердечнике из-за высокой плотности потока нагревают сердечник и обмотки и повреждают их. По этой причине вторичная обмотка трансформатора тока всегда должна замыкаться накоротко перед снятием устройства, подключенного к его вторичной обмотке.

Типы трансформаторов тока в зависимости от конструкции

В зависимости от типа конструкции трансформаторы тока подразделяются на три типа:

• Оконный или тороидальный ТТ
трансформаторы тока

Этот тип состоит из полого сердечника, через который проходит токонесущий проводник или кабель. Сам проводник действует как одновитковая первичная обмотка. Сердечник может быть сплошной или разъемной конструкции. Из-за отсутствия первичных обмоток и их простоты они предпочтительнее в цепях низкого напряжения и распределительных щитах.

Трансформаторы тока стержневого типа

Они содержат медную или алюминиевую шину, окруженную вторичной обмоткой, намотанной на ферромагнитный сердечник. Шина действует как одновитковая первичная обмотка. Они напрямую связаны с токоведущим проводником. Они также известны как первичные стержневые ТТ.

Трансформаторы тока обмотки

По конструкции они очень похожи на обычные трансформаторы. Имеют отдельные первичную и вторичную обмотки. Первичная обмотка должна быть физически подключена последовательно к проводнику с током.

Трансформаторы тока высокого напряжения

Трансформаторы тока, используемые на подстанциях, обычно устанавливаются на открытом воздухе. Они могут содержать несколько сердечников и вторичных катушек, а также дополнительную изоляцию. Они подразделяются на четыре основных типа: тип шпильки, тип каскада/болта с проушиной, тип с верхним сердечником и комбинированный тип тока и напряжения.

Источник: https://www.ee.co.za/

Класс точности и номинальная нагрузка

Примеры класса точности и номинальной нагрузки допустимые пределы. Классы точности определяются IEC и IEEE и различаются для измерительных ТТ и релейных ТТ.

Классы точности для измерительных трансформаторов тока: Измерительные устройства, такие как амперметры, ваттметры, счетчики энергии, квар и кварч, требуют высокой точности и имеют низкую нагрузку. Классы точности, определенные IEC, составляют 0,2 или 0,2S, 0,5 или 0,5S, а классы точности, определенные IEEE, составляют 0,15 или 0,15S, 0,3 или 0,6.

Класс точности релейных ТТ: Релейные ТТ требуют более низкой точности. Они должны быть способны преобразовывать большие токи короткого замыкания, чтобы реле защиты могли измерять и отключать короткое замыкание. Классы точности, определенные IEC, составляют 5P, 10P, PR, PX или TP, а классы точности, определенные IEEE, — C 100-800.

Номинальная нагрузка — это величина нагрузки, которая может быть возложена на вторичную обмотку ТТ, не вызывая погрешности выше той, которая определена его классом точности. Для ТТ измерительного класса нагрузка выражается в импедансе в Омах, а для ТТ класса защиты – в вольт-амперах (ВА). В ТТ с классом защиты нагрузки отображаются как максимально допустимые вторичные напряжения, когда 20-кратное номинальное значение ТТ протекает через вторичную обмотку в ненормальных условиях.

Номинальные характеристики трансформатора тока

• Номинальный первичный или вторичный ток: Это номинальный ток, на который рассчитан первичный и вторичный трансформаторы тока.
• Номинальный коэффициент трансформации: Таким образом, соотношение первичного и вторичного номинального тока. Это не обязательно должно быть равно соотношению первичных и вторичных витков.
• Коэффициент предельной номинальной точности (RALF): Первичный ток, до которого ТТ должен поддерживать заданную точность при подключенной номинальной вторичной нагрузке, выраженный как кратное номинальному первичному току.
• Номинальная нагрузка : Упомянутая выше нагрузка представляет собой величину нагрузки, которая может быть возложена на вторичную обмотку без возникновения погрешности, превышающей значение, определяемое ее классом точности. Типичные нагрузки ТТ согласно IEC составляют 1,5 ВА, 3 ВА, 5 ВА, 10 ВА, 15 ВА, 20 ВА, 30 ВА, 45 ВА и 60 ВА.
• Класс точности: Класс точности описывает, насколько точным будет преобразование тока трансформатора тока, когда нагрузка находится в допустимых пределах.
• Смещение фаз: Это разница векторов между первичным и вторичным токами.
• Точка перегиба: Точка перегиба ТТ — это точка на кривой намагничивания, в которой увеличение плотности потока на 10 % вызывает увеличение тока намагничивания на 50 %.

Ошибка трансформатора тока

Ошибка коэффициента тока, выраженная в процентах, определяется по формуле: Кредит: https://talema.com/introduction-current-transformers/

Где:

K _n = Номинальный коэффициент трансформации
I _p = Фактический первичный ток
I _s = Фактический вторичный ток при протекании Ip в условиях измерения

Снижение погрешности в трансформаторе тока 9003 Погрешность трансформатора тока может быть уменьшена:

1. Использованием холоднокатаной кремнистой стали с ориентированным зерном.
2. Поддержание номинальной нагрузки измерительных устройств близкой к номинальной нагрузке трансформатора тока.
3. Для измерения ТТ можно использовать Mumetal для получения тока намагничивания и низкого напряжения в точке перегиба.

Использование трансформаторов тока

• Трансформаторы тока используются с амперметрами, измерителями кВтч, измерителями коэффициента мощности и счетчиками электроэнергии для измерения тока.
• Используется для управления реле защиты.
• Используется для включения отключающей катушки автоматического выключателя.
• Токоизмерительные клещи представляют собой специально разработанные устройства для измерения тока, которые позволяют измерять ток в проводнике, зажимая его вокруг проводника с током.

Обзор:

Трансформаторы тока используются для понижения первичного тока до легко измеряемого вторичного тока. Они изолируют измерительные и сенсорные устройства от основной цепи. ТТ состоит из одного или нескольких первичных витков и может иметь несколько сотен вторичных витков.

Первичная обмотка ТТ подключается последовательно к токоведущему проводнику, а измерительные устройства подключаются к его вторичной обмотке. Вторичную обмотку трансформатора тока нельзя оставлять разомкнутой, поскольку это может привести к возникновению аномально высокого напряжения на вторичной обмотке и повредить сердечник и обмотки.

Теги Инструменты, Защита двигателя, Распределительное устройство, Трансформатор

Copyright © 2023 Electrical Classroom. Защищено законом об авторском праве в цифровую эпоху Продолжая использовать этот веб-сайт, вы соглашаетесь с нашей политикой в ​​отношении файлов cookie.
Просмотреть Политика конфиденциальности Просмотреть Карта сайта

заземление — Можно ли каскадировать трансформаторы тока?

спросил 7 лет, 11 месяцев назад

Изменено 7 лет, 11 месяцев назад

Просмотрено 2к раз

\$\начало группы\$

У меня есть схема GFI, являющаяся частью EVSE (зарядного устройства для электромобилей), которая, как известно, работает.

Что мне нужно сделать, так это поддерживать тестирование на дифференциальный ток на двух парах проводников одновременно.

Я мог бы провести через катушку все четыре проводника, но они не подходят (для целей этого вопроса, пожалуйста, не предлагайте просто использовать катушку большего размера. Это не главное).

Я мог бы полностью продублировать схему и использовать две катушки, но это кажется расточительным.

Что я хотел бы предложить для обсуждения, так это подключение двух катушек GFI либо последовательно, либо параллельно, с идеей, что остаточный ток в каждой катушке будет подаваться на усилитель, а остальная часть катушки GFI (см. это примечание по применению для схемы рассматриваемого GFI).

• заземление
• трансформатор тока

\$\конечная группа\$

5

\$\начало группы\$

Вы можете подключить выходы трансформатора тока параллельно, что будет выглядеть примерно так, как показано ниже. Это называется компоновкой «суммирующего трансформатора тока». Амперметр «А» представляет вашу схему датчиков.

В промышленности мы используем аналогичную схему для реализации защиты корпуса от замыканий на землю на распределительных щитах высокого напряжения. Убедитесь, что вы правильно поняли полярность соединений. Если вы неправильно подключите одно из соединений, вы создадите схему «вычитающего трансформатора тока», которая будет иметь нулевой выход, если две цепи имеют одинаковый ток короткого замыкания, а не то, что вам нужно!

Как и для всех цепей ТТ: никогда не размыкайте выходы ТТ и убедитесь, что ваша измерительная цепь может выдержать максимальный ожидаемый ток короткого замыкания в течение требуемого времени.

---

PS: Не подключайте ТТ последовательно. Вы в конечном итоге с противоречиями, как показано ниже.

Противоречия в цепях ТТ обычно разрешаются «на ура».

\$\конечная группа\$

3

\$\начало группы\$

Я думаю, что их последовательное соединение должно работать, если катушки идентичны.