ЗОВНІШНІЙ ТРАНСФОРМАТОР СТРУМУ

Вимірювальні трансформатори середньої та низької напруги (ТТ та ВТ) - Часті запитання (FAQ)

• =/Q: Чи можна використовувати вимірювальні трансформатори струму та трансформатори струму захисту як взаємозамінні?

  В: Категорично не рекомендується!

  Вимірювальні трансформатори струму: мають малий поперечний переріз осердя, розраховані на легке насичення. Під час короткого замикання осердя швидко насичується, обмежуючи вторинний струм і захищаючи підключені лічильники від пошкодження. Однак воно не може точно трансформувати струм короткого замикання, що може призвести до відмови захисних реле (безвідмовність лічильників).

  Захисні трансформатори струму: мають більший поперечний переріз сердечника з високою здатністю проти насичення. Вони можуть точно трансформувати високі струми короткого замикання, щоб забезпечити роботу захисних пристроїв. Однак їхня точність вимірювання за нормальних низьких струмів не така висока, як у вимірювальних трансформаторів струму.

• =/Q: Як мені вибрати правильний КТ для мого проекту?

  В: Врахуйте такі ключові параметри:

  Номінальна напруга: Повинна бути рівною або більшою за номінальну напругу системи в точці встановлення (наприклад, 0.66 кВ, 10 кВ, 35 кВ).

  Коефіцієнт перемикання: вибирається на основі номінального струму лінії та бажаного діапазону вимірювання. Нормальний робочий струм в ідеалі повинен становити близько 60-80% від номінального значення вторинної обмотки трансформатора струму.

  Клас точності:

  Вимірювальні трансформатори струму: зазвичай класу 0.2S, 0.5, 1. Використовуються для вимірювання енергії та контрольно-вимірювальних приладів, що вимагають низької похибки за нормальних умов навантаження.

  Захисні трансформатори струму: зазвичай 5P10, 10P20 тощо. «P» означає захист (Protection). Число (10 або 20) – це коефіцієнт граничної точності (ALF), що вказує на величину, кратну номінальному струму, до якої трансформатор струму зберігає свою точність, забезпечуючи надійну роботу захисних реле під час несправностей.

  Номінальна вихідна потужність (ВА): Загальне навантаження (імпеданс) усіх підключених приладів, реле та кабелів у вторинному колі не повинно перевищувати номінальну вихідну потужність трансформатора струму, інакше похибка збільшується.

  Тип монтажу: віконний (стрижневий), втулковий, опорний тощо, вибирається на основі конструкції розподільчого пристрою та економічних характеристик.

• =/Q: Як мені вибрати правильний віртуальний процесор (VT) для мого проекту?

  В: Врахуйте такі параметри:

  Номінальна напруга: Первинна номінальна напруга повинна відповідати напрузі системи (наприклад, 10/√3 кВ). Вторинна номінальна напруга зазвичай становить 100/√3 В (для фазної напруги) або 100 В (для лінійної напруги або з'єднання у відкритий трикутник).

  Клас точності: вимірювання常用 0.2, 0.5 клас; Клас захисту 常用 3P, 6P.

  Номінальна вихідна потужність (ВА): Як і у випадку з трансформаторами струму, загальне підключене навантаження не повинно перевищувати номінальну потужність трансформатора струму.

  З'єднання обмотки: зазвичай V/v (розімкнутий трикутник), Y/y (зірка/зірка), YN/yn (із залишковою обмоткою), вибирається на основі підключення системи та схеми захисту.

• =/Q: Неточні показники лічильника енергії – чи може це бути пов’язано з трансформаторами струму/трансформаторами напруги?

  В: Дуже ймовірно. До поширених причин належать:

  Неправильне співвідношення CT/VT: співвідношення, зазначене на пристрої, не відповідає співвідношенню, налаштованому в лічильнику/системі.

  Зворотна полярність: призводить до неправильного розрахунку напрямку потоку потужності.

  Надмірне вторинне навантаження: Занадто багато підключених пристроїв або довгих/тонких проводів призводять до того, що фактичне навантаження перевищує номінальну потужність трансформатора, що збільшує похибку.

  Погане з'єднання або незначний розрив ланцюга у вторинній обмотці струму: спричиняє низькі або коливаючі показники.

  Зниження точності трансформатора: через тривале перевантаження або старіння.

• =/Q: Несправність (хибне спрацьовування) або відмова захисного реле – чи може це бути пов’язано з трансформаторами струму?

  A: Так.

  Неправильна робота: Кілька заземлень у вторинному колі струму, що створюють перешкоди; або захисний струм з поганими характеристиками насичення, що спотворює форму хвилі струму під час КЗ, вносячи гармоніки, що порушують алгоритм роботи реле.

  Несправність (небезпечне відключення): коефіцієнт трансформації струму вибрано занадто високим, що робить струм короткого замикання на вторинній стороні занадто малим для активації реле; або розрив чи коротке замикання у вторинному колі трансформатора струму.

• =/Q: Що таке трансформатор струму (CT) і трансформатор напруги (VT або PT)? Яке їхнє основне призначення?

  A: Трансформатор струму (ТТ): Пристрій, який пропорційно перетворює високий первинний струм з енергосистеми на стандартний низький вторинний струм (зазвичай 5 А або 1 А). Його основними призначеннями є ізоляція та вимірювання, забезпечення безпечного, стандартизованого сигналу струму для вимірювальних приладів та захисних реле.

  Трансформатор напруги (ТН або ТН): пристрій, який пропорційно перетворює високу первинну напругу з енергосистеми на стандартну низьку вторинну напругу (зазвичай 100 В або 100/√3 В). Його основними призначеннями також є ізоляція та вимірювання, забезпечення безпечного, стандартизованого сигналу напруги для вимірювальних приладів та захисних реле.

• =/Q: Що таке «Коефіцієнт»? Як його розуміти?

  A: Коефіцієнт перетворення є одним з найважливіших параметрів трансформатора, що вказує на коефіцієнт перетворення.

  Коефіцієнт трансформації струму: Наприклад, «600/5 A». Це означає, що коли первинний струм становить 600 А, вторинний вихідний струм становить 5 А. Коефіцієнт Kn = 600 / 5 = 120.

  Коефіцієнт трансформації напруги: Наприклад, «10 кВ/100 В». Це означає, що коли первинна напруга становить 10 кВ, вторинна вихідна напруга становить 100 В. Коефіцієнт Kn = 10000 / 100 = 100.

• =/Q: Який принцип роботи CT та VT?

  A: Обидва працюють за принципом електромагнітної індукції.

  КТ: Працює як «підвищувальний» трансформатор. Він має дуже мало первинних витків (N1), з'єднаних послідовно з колом, і багато вторинних витків (N2). Відповідно до I1 / I2 = N2 / N1 = Kn (коефіцієнт перетворення), він перетворює великий струм (I1) на малий струм (I2).

  VT: Працює як «понижувальний» трансформатор. Він має багато первинних витків (N1), з'єднаних паралельно з колом, і менше вторинних витків (N2). Відповідно до U1 / U2 = N1 / N2 = Kn (коефіцієнт перетворення), він перетворює високу напругу (U1) на низьку напругу (U2).

• =/Q: Що робити, якщо я виявив розрив ланцюга у вторинній обмотці струму?

  В: Це надзвичайна ситуація! Реагуйте негайно:

  1.  Повідомити: Негайно повідомити системного оператора (диспетчера) та відповідальну особу.
  2.  Вимкнути живлення: Замовте вимкнення живлення, щоб якомога швидше впоратися з цим. Якщо вимкнути живлення неможливо, спробуйте зменшити струм навантаження.
  3.  Ізоляція: Встановіть безпечний периметр, щоб не допускати інших.
  4.  Усунення: Кваліфікований спеціаліст, одягнений у відповідні ЗІЗ (ізоляційні рукавички, чоботи), повинен використовувати ізольовані інструменти для безпечного закорочення вторинних клем на клемній блоці трансформатора струму. Якщо розрив очевидний і його легко усунути, негайно його відремонтуйте.
  5.  Важливо: ніколи не намагайтеся брати це голими руками!

• =/Q: Що робити, якщо я виявив коротке замикання вторинної обмотки напруги або перегорів запобіжник?

  A:

  1.  Вимкнення пов'язаних захистів: Ізоляція захистів, які можуть працювати неправильно через втрату сигналу трансформатора напруги (наприклад, захист від зниженої напруги, дистанційний захист).
  2.  Дослідження: Знайдіть причину короткого замикання або несправності. Перевірте вторинне коло на наявність очевидних коротких замикань або слідів підгоряння.
  3.  Заміна: Після усунення несправності замініть запобіжник на запобіжник такого ж номіналу та типу.
  4.  Відновлення: Знову подайте живлення на трансформатор струму (VT), а потім знову ввімкніть вимкнені захисні механізми.
  5.  Якщо новий запобіжник перегорить знову, несправність все ще присутня. Потрібне ретельне дослідження кола або самого трансформатора струму (на наявність внутрішніх несправностей).

• =/Q: На що слід звертати увагу під час планових перевірок вимірювальних трансформаторів?

  A: Незвичайний шум: гудіння, звуки розряду або інтенсивне гудіння (може свідчити про пробою ізоляції або внутрішнє ослаблення).

  Перегрів: Перевірте температуру вручну (обережно!) або за допомогою інфрачервоного термометра. Аномальне підвищення температури викликає занепокоєння.

  Незвичайний запах: запах горілого, запах озону.

  Фізичний вигляд: Перевірте наявність тріщин, забруднень або слідів розряду на порцелянових ізоляторах; витоків оливи або аномального рівня оливи в маслонаповнених блоках; старіння або розтріскування на силіконових гумових корпусах.

  Вторинні кола: Перевірте наявність нещільних або кородованих клемних з'єднань.

• =/Q: Чому ми не можемо вимірювати високі струми та напруги безпосередньо за допомогою вимірювачів?

  В: З двох основних причин:

  Безпека: Системи середньої та низької напруги можуть мати струми до тисяч ампер та напруги до 35 кВ. Пряме вимірювання надзвичайно небезпечне для персоналу та обладнання. Трансформатори ізолюють високу напругу та струм на первинній стороні, забезпечуючи безпечний низькоенергетичний сигнал на вторинній стороні.

  Економіка та стандартизація: Виробництво лічильників, які можуть безпосередньо витримувати високу напругу та струм, є дуже дорогим та призводить до громіздких пристроїв. Трансформатори дозволяють проектувати всі вторинні прилади та захисні пристрої відповідно до єдиних стандартів (5 А, 100 В), що забезпечує стандартизацію та економію.

• =/Q: Чому вторинна обмотка струму має бути надійно заземлена, і чому лише в одній точці?

  A: Причина заземлення: Запобігання прориву ізоляції первинною високою напругою та потраплянню її у вторинне коло, що може спричинити небезпеку для персоналу та обладнання.

  Причина використання одноточкового заземлення: Кілька точок заземлення створюють петлі заземлення. Різниця потенціалів між різними точками заземлення може спричинити циркуляційні струми у вторинному колі, що призводить до збільшення похибок вимірювання та потенційно може призвести до неправильної роботи реле захисту (неправильної роботи).

• =/Q: Чому вторинне коло трансформатора напруги ніколи не повинно бути закороченим під час роботи?

  A: Вторинна напруга трансформатора напруги низька за нормального режиму роботи, але його внутрішній імпеданс дуже низький. Коротке замикання на вторинній стороні спричинить дуже високий струм короткого замикання, що призведе до вигорання обмоток трансформатора напруги. Тому для захисту на вторинній стороні трансформатора напруги необхідно встановити запобіжники або мініатюрні автоматичні вимикачі (MCB).

• =/Q: Чому вторинне коло трансформатора струму ніколи не повинно бути розімкненим під час роботи?

  A: Коли вторинна обмотка струму струму розімкнута, первинний струм повністю перетворюється на струм намагнічування, що призводить до сильного насичення осердя та різкого перегріву. Одночасно на вторинних клемах індукується дуже висока напруга (тисячі вольт). Це надзвичайно небезпечно та може призвести до пошкодження ізоляції, пошкодження обладнання та серйозної загрози безпеці персоналу. Під час заміни лічильників у колі струму струму вторинні клеми необхідно спочатку надійно закоротити за допомогою замикаючої перемички або дроту.