Счетчики электроэнергии с потребляемым током более 100А выполняется с подключением через трансформаторы тока. Рассмотрим основные характеристики и требования к трансформаторам тока.
1 Номинальное напряжение трансформатора тока до 1000В.
0,66кВ
2 Класс точности.
Утвержденные классы точности для измерения и учета электроэнергии: 0,1; 0,2; 0,2S; 0,5; 0,5S; 1; 3; 5; 10.
Класс точности измерительных трансформаторов тока определяется назначением электросчетчика. Классы точности 0,2S и 0,5S предназначены для коммерческого учета электроэнергии активной мощности. Класс точности для технического учета активной мощности и коммерческого учета реактивной мощности чаще всего равен 1,0.
3 Номинальный ток вторичной обмотки.
От 1А до 10А.
4 Номинальный ток первичной обмотки.
Данный параметр наиболее важен для проектирования при установке на новый объектах или замене трансформаторов тока при увеличении мощности потребления объекта по ТУ.
Рассмотрим требования по выбору номинального тока первичной обмотки измерительного трансформатора.
1) Номинальный ток первичной обмотки определяет коэффициент трансформации. Коэффициент трансформации измерительного трансформатора – отношение номинального тока первичной обмотки к номинальному току вторичной обмотки.
2) Коэффициент трансформации следует выбирать по расчетной нагрузке с учетом работы в аварийном режиме. Согласно ПУЭ допускается применение трансформаторов тока с завышенным коэффициентом трансформации:
1.5.17. Допускается применение трансформаторов тока с завышенным коэффициентом трансформации (по условиям электродинамической и термической стойкости или защиты шин), если при максимальной нагрузке присоединения ток во вторичной обмотке трансформатора тока будет составлять не менее 40 % номинального тока счетчика, а при минимальной рабочей нагрузке — не менее 5 %.
Выбор трансформатора тока.
Пример: Пусть электроустановка потребляет ток 260А (минимальная нагрузка 26А). Выполним проверку измерительного трансформатора Т-066 300/5. Коэффициент трансформации у него 60.
260/60=4,33А – ток вторичной обмотки при номинальном токе.
5*60/100=2А – минимальный ток вторичной обмотки при номинальной нагрузке.
Как видим 4,33А>2А – требование выполнено.
26/60=0,433А – ток вторичной обмотки при минимальном токе.
5*5/100=0,25А – минимальный ток вторичной обмотки при минимальной нагрузке.
Как видим 0,433А>0,25А – требование выполнено.
260*25/100=65А ток при 25%-ной нагрузке.
65/60=1,083 – ток во вторичной нагрузке при 25%-ной нагрузке.
5*10/100=0,5А – минимальный ток вторичной обмотки при 25%-ной нагрузке.
Как видим 0,875А>0,5А – требование выполнено.
Вывод: измерительный трансформатор Т-066 300/5 для нагрузки 260А выбран правильно.
По трансформаторам тока есть еще ГОСТ 7746-2015 (Трансформаторы тока. Общие технические условия), где можно найти классификацию, основные параметры и технические требования.
5 Безопасность.
Трансформатор тока — это замкнутый стальной магнитопровод, а также две обмотки (первичная и вторичная). Первичная обмотка трансформатора последовательно подключается к цепям, в которых планируется измерение тока, тогда как к вторичной обмотке присоединяются токовые катушки приборов контроля и измерения, реле и прочего оборудования. Вторичная обмотка всегда изолируется от первичной. Кроме того, требуется заземление вторичной обмотки трансформатора тока, чтобы обеспечить безопасность обслуживающего персонала и подключенных приборов.
Заземление вторичной обмотки трансформатора тока следует выполнять, подключая провод заземления к специальному зажиму на трансформаторе. Если требуется заземлить не один, а несколько трансформаторов, подключить их можно к одной шине заземления.
Согласно ПУЭ:
3.4.23. Заземление во вторичных цепях трансформаторов тока следует предусматривать в одной точке на ближайшей от трансформаторов тока сборке зажимов или на зажимах трансформаторов тока.
Для защит, объединяющих несколько комплектов трансформаторов тока, заземление должно быть предусмотрено также в одной точке; в этом случае допускается заземление через пробивной предохранитель с пробивным напряжением не выше 1 кВ с шунтирующим сопротивлением 100 Ом для стекания статического заряда.
Вторичные обмотки промежуточных разделительных трансформаторов тока допускается не заземлять.
Примечание: Заземление трансформаторов тока является требованием ПУЭ, а значит несет рекомендательный характер. К каким клеммам подключено заземление не имеет значения (И1 или И2). Главное, чтобы все ТТ были подключены одинаково.
6. Монтаж (замена ТТ).
Трансформатор тока работает в режиме близком к короткому замыканию и не допускает режим работы холостого хода. При работе с трансформаторами тока необходимо следить за тем, чтобы вторичная обмотка трансформатора тока не оставалась разомкнутой.
При замене трансформаторов тока запрещается размыкать вторичную обмотку!
Причины:
1) При размыкании вторичной цепи исчезает встречный магнитный поток Ф2, первичный ток становится током намагничивания, следовательно, по сердечнику начинает проходить большой переменный поток Ф1, который вызывает наведение большой ЭДС на концах вторичной обмотке трансформатора тока (до тысячи вольт), так как вторичная обмотка имеет большое число витков. Наличие такой большой ЭДС нежелательно потому, что это опасно для обслуживающего персонала и может принести к пробою изоляции вторичной обмотки трансформатора тока.
2) При возникновении в сердечнике большого потока Ф1 в самом сердечнике начинают наводиться большие вихревые токи, возникают большие активные потери, сердечник начинает сильно нагреваться, и при длительном нагреве может выйти из строя изоляция обеих обмоток трансформатора.
Таким образом, надо помнить, что при отключении измерительного прибора, необходимо прежде всего закоротить вторичную трансформатора.
