Подключение счетчика через трансформаторы тока • Energy-Systems

О каких особенностях подключения счетчика через трансформаторы тока следует знать?

Назначение электросчётчиков прекрасно известно любому человеку, пусть даже страшно далёкому от сферы электроэнергетики. Служат счётчики для того, чтобы вести учёт потребляемой электроэнергии в электросетях переменного тока с 50-ти герцевой частотой. Подключаются они к 3-х или же к 4-х проводным электросетям посредством измерительных трансформаторов тока в 5 ампер и 100 вольт.

Наибольшую заинтересованность у потребителей электроэнергии чаще всего вызывают вопросы правильного и грамотного подключения счётчиков через трансформаторы тока к электрическим сетям, поскольку без этого невозможно нормально организовать работоспособную систему электроснабжения на любом объекте, без всякой зависимости от его назначения. Стоит акцентировать внимание на том, что в данном конкретном случае абсолютно не принципиально, какой тип счётчика применяется – индукционный или электронный, главное – это какую наиболее оптимальную схему нужно подобрать для осуществления такого подключения к электричеству.

Ещё одним крайне важным и требующим серьёзного внимания вопросом является соблюдение полярности первичной и вторичной обмоток трансформатора тока, их начала и конца, а также сама по себе полярность обмоток с полярностью трансформатора.

Перед тем как переходить непосредственно к подключению электросчётчика, стоит обратить внимание на ряд следующих моментов. Схема правильного подключения электросчётчика практически всегда изображается на его крышке вместе с маркировкой и информацией о выводе. Плюс ко всему подобный процесс всегда детально расписывается в прилагаемом к прибору паспорте изделия. В любом случае лучше загодя обладать информацией о таких моментах, как место монтажа счётчика, его тип и предполагаемая схема подключения в каждом конкретном случае.

Необходимо ещё учитывать тот факт, что все электромонтажные работы должны организовываться только согласно ПУЭ, при этом никаких исключений не допускается. Провод должен быть, конечно же, медным с сечением 2,5 кв. мм (это для токовых цепей) и 1,5 кв. мм (для цепей напряжения). Напоследок ещё необходимо отметить, что для облегчения использования и обслуживания электросчётчика в дальнейшем, есть смысл при установке и подключении пользоваться цветными проводами.

Несколько вариантов схем подключения трехфазного счетчика с трансформаторами тока

Вариант № 1.

Эта схема представляет собой организацию подключения электрического счетчика к 3-х проводной сети, состоящей из трёх фаз, количество трансформаторов тока 2.

 

Вариант № 2.

Этот вариант схемы подключения трехфазного счетчика с трансформаторами тока заключает в себе организацию подключения электрического счетчика к 3-х проводной сети, состоящей из трёх фаз, количество трансформаторов тока 3.

Вариант № 3.

Наконец, третий вариант схемы предполагает осуществление подключения электрического счетчика к 3-х проводной сети, состоящей из трёх фаз, количество трансформаторов тока 2, количество трансформаторов напряжения 2.

Ниже вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором для расчёта стоимости выполнения электромонтажных работ.

Онлайн расчет стоимости проектирования

Схема подключения трехфазного счетчика: через трансформаторы, напрямую

Каждый из нас пользуется электричеством. Мы используем электроэнергию везде, где только можно. Телевизоры, электрические плиты, телефоны, чайники и многое другое. Электроэнергия уже стала частью нашей жизни.

У каждого человека в доме есть приборы, подключённые к электросети. Вся электроэнергия, поступающая в квартиры, предоставляется компаниями-поставщиками. Следовательно, за её использование следует платить. Но как можно учесть количество потребляемой электроэнергии?

Для этих целей существует особый прибор, который есть в каждой квартире. Он ведёт учёт всего потребляемого электричества, питающего все электроприборы в доме. Его показания и учитываются при выставлении счёта за потребление электроэнергии. Его наличие обязательно в каждом доме и без него просто невозможно подключиться к электросети. Его обязательно нужно подключать для учёта.

Речь идёт об электросчётчике. Читатель уже, наверное, догадался по прошлому абзацу, о каком именно приборе там говорится. Каждый знает, как выглядит электросчётчик, но далеко не каждый имеет представление о том, как подключать однофазный счётчик.

В данной статье будет рассказано о том, как осуществить подключение однофазного счётчика и о том, на что следует обратить внимание при осуществлении его установки. Эта информация точно будет интересна тем читателям, которые занимаются строительством дома или же заняты ремонтом.

Можно ли самому подключить электросчётчик?

Таким вопросом нередко задаются многие пользователи, учитывая тот факт, что не всегда электроснабжающая организация может позволить своим потребителям самостоятельно устанавливать счётчик, опасаясь манипуляций со стороны последних для уменьшения платы за электричество.

В принципе, потребитель может установить электросчётчик, но компания-поставщик электричества всё равно обязательно должна проконтролировать состояние установленного счётчика и затем его опломбировать. Так что у пользователя есть возможность установить электросчётчик самому.

Виды однофазных счётчиков

Прежде чем установить электросчётчик у себя в квартире, пользователь должен сначала определиться с тем, какой счётчик ему больше подходит. Также стоит обратить на тип подключения прибора и на разрешение его эксплуатации. Конечно, всегда можно обратиться именно в электроснабжающую компанию и приобрести электросчётчик у них, ведь это они будут отвечать за проверку прибора и его обслуживание. Но лучше ознакомиться с тем, какие виды счётчиков вообще существуют.

Как могут подключаться электросчётчики?

Итак, электросчётчики могут различаться по типу своего подключения. При выборе счётчика можно обратить на это внимание, так что тут следует остановиться на них поподробнее.

Какие виды подключения электросчётчиков существуют:

• Прямое подключение. В таком случае электросчётчик включается непосредственно в силовую цепь. Тут стоит отметить, что подавляющее большинство однофазных счётчиков подключается именно таким образом;
• Трансформаторное подключение. Название этого вида подключения говорит само за себя. В этом случае электросчётчик подключается к сети через специальные трансформаторы. Электросчётчики с таким типом подключения используются больше в промышленных целях, так как рассчитаны на электросети с очень большой нагрузкой.

Виды конструкции счётчиков электроэнергии

Теперь стоит сказать пару слов о том, какие бывают однофазные электросчётчики, если брать во внимание их конструкционные особенности:

• Электромеханические счётчики, называющиеся также индукционными. Это электросчётчики старого образца. Их ставили ещё в домах наших родителей, бабушек и дедушек. Они имеет весьма низкий класс точности, да и к тому же постепенно уступают место более современным и мощным моделям;
• Электронные счётчики. Это уже современные модели, которые имеют высокий класс точности. Приходят на смену устаревшим индукционным счётчикам. Тут, кстати, следует отметить существование электронных счётчиков, но с электромеханическим отсчётным устройством.

Включение в однофазную цепь

Прежде чем описывать эту схему подключения счетчика к сети 380 Вольт необходимо дать краткое описание отличий трехфазного напряжения от однофазного. В обоих видах используется один нулевой проводник N. Разность потенциалов между каждым фазовым проводом и нулем равна 220 В, а по отношению этих фаз друг к другу – 380 В. Такая разность получается из-за того, что колебания на каждом проводе сдвинуты на 120 градусов (рисунки 3 и 4).

Рисунок 3 – Колебания напряжения

Рисунок 4 – Распределение напряжения по фазам

Однофазное напряжение используется в частных домах, на даче, а также в гаражах. В таких местах потребляемая мощность редко превышает 10 кВт. Это также позволяет использовать на участке более дешевые провода с сечением 4 мм.кв., т. к. потребляемый ток ограничен 40 А.

Для мощных электроприемников рекомендуется использовать трехфазное электроснабжение во избежание перекоса фаз выше номинального значения. При установке счетчика рекомендуется проверить несимметрию нагрузки токоизмерительными клещами. Распределение нагрузок между фазами сети освещения общественных зданий должно быть, как правило, равномерным; разница в токах наиболее и наименее нагруженных фаз не должна превышать 30 % в пределах одного щитка и 15 % — в начале питающих линий. (п. 9.5 СП 31-110)

Принципиальная схема подключения трехфазного счетчика в однофазную сеть (ОС) встречается не так часто, поскольку в таких случаях используются однофазные приборы учета. В большинстве случаев схема аналогична электросхеме прямого включения, но фазы 2 и 3 не подключаются (подсоединение происходит на одну фазу). Кроме того, после монтажа могут возникнуть проблемы с поверяющими организациями.

Также о возможных проблемах работы трехфазных электросчетчиков при присоединении к двухпроводной сети можно посмотреть на этом видео:

Подсоединение счетчика к сети 220 Вольт

Инструменты и комплектующие для установки электросчётчика

Перед тем как начать установку электросчётчика, нужно удостовериться в том, что для осуществления процедуры имеются все необходимые составляющие.

Для установки прибора потребуется приобрести следующие комплектующие:

• Сам счётчик электроэнергии. Стоит сразу же проверить наличие специального штампа ОТК, а также пломбы на его корпусе;
• В том случае, если устанавливать электросчётчик планируется в имеющийся бокс или электрощит, следует обязательно проверить, есть ли там требуемое крепление. Обычно счётчики электроэнергии крепятся на трёх болтах. В том случае, если в боксе нет DIN-рейки, а на счётчике она имеется, то её можно просто приобрести в магазине;
• Если старого бокса нет, то придётся приобрести новый;
• Для общей безопасности рекомендуется установить вместе с электросчётчиком автоматические выключатели. Можно также пойти ещё дальше и установить устройства защитного отключения;
• В монтаже счётчика потребуется использование монтажного провода;
• Для того чтобы закрепить бокс или электрощит с установленным туда счётчиком на строительное сооружение, потребуется приобрести набор крепёжных элементов. Речь идёт о дюбелях, саморезах и пластиковых стяжках;

Для того чтобы установить электросчётчика, потребуется позаботиться о наличии под рукой следующих инструментов:

• Для крепления электрощита на стену строительного сооружения понадобится перфоратор;
• кусачки;
• Плоскогубцы;
• Съёмник изоляции;
• Строительный нож;
• Линейка;
• Набор отвёрток;
• Рулетка;
• Строительный уровень;
• Индикаторная отвёртка — понадобится для проверки наличия напряжения;
• Может понадобиться и паяльник.

Как подключить счётчик?

После установки однофазный электросчётчик необходимо подключить. Для этого потребуется позаботиться о выполнении следующих пунктов:

1. На время осуществления всего процесса по подключению электросчётчика потребуется отключить автомат или пробки. В некоторых ситуациях придётся обесточить всю линию;
2. Ничего трудного в подключении счётчика электроэнергии нет, так как на обратной стороне любого такого устройства имеется схема, согласно которой можно осуществить подключение прибора;
3. Наконец, потребуется осуществить подключение проводов к контактам, находящимся на клеммной планке. Если счётчик однофазный, то у него имеется четыре клеммы, которые следует подключать в следующем порядке: Ввод фазы к квартире от электросети;
4. Выход фазы внутрь квартиры;
5. Ввод нуля к квартире от электросети;
6. Вывод нулевого изолятора внутрь квартиры.

Подключение 3х фазного счетчика

Приборы данного типа включаются в эклектическую сеть напрямую, по аналогии с однофазными счетчиками. Они обычно рассчитаны на небольшую пропускную мощность (ток до 100 А), отверстия под провода имеет сечение 25мм2 (или даже 16 мм2).

Процесс подключения проводов имеет вид:
1. ввод фазы А;
2. к нагрузке фазы А;
3. ввод фазы В;
4. к нагрузке фазы В;
5. ввод фазы С;
6. к нагрузке фазы С;
7. ввод нуля;
8. вывод нуля к нагрузке.

Подключение трехфазного счетчика через трансформаторы тока схема

Максимальный ток счетчика электроэнергии, как правило, ограничен значением 100 А, поэтому применить их в мощных электроустановках невозможно. В этом случае подключение к трехфазной сети идет не напрямую, а через трансформаторы.

Это также позволяет расширить диапазон измерения приборов учета по току и напряжению. Однако, основная задача входных трансформаторов – уменьшить первичные токи и напряжения до безопасных значений для ЭС и защитных реле.

• Полукосвенное

При подключении счетчика через трансформатор необходимо следить за полярностью начала и конца обмоток трансформатора тока, как первичной (Л1, Л2), так и вторичной (И1, И2).

Аналогично нужно следить за полярностью при использовании трансформатора напряжения. Общую точку вторичных обмоток трансформаторов необходимо заземлять.

Назначение контактов трансформатора тока:
1. Л1 — вход фазной (силовой) линии.
2. Л2 — выход фазной линии (нагрузка).
3. И1 — вход измерительной обмотки.
4. И2 — выход измерительной обмотки.

Такой тип включения электросчетчика в сеть 380 Вольт позволяет разделить цепи тока и напряжения, что повышает электробезопасность. Минусом данной электрической схемы трехфазного подсоединения является большое количество проводов, необходимых для подключения ЭС.

Такой тип подключения счетчика электроэнергии с заземлением к сети 380 В требует меньшего количества проводов. Включение по схеме звезда достигается объединением вывода И2 всех обмоток ТТ в одну общую точку и подсоединением к нулевому проводу.

Недостатком этого способа подключения электросчетчика в сеть 380 Вольт является ненаглядность схемы соединений, что может усложнить проверку включения для представителей энергоснабжающих компаний.

Такая схема подключения трехфазного счетчика используется на высоковольтных присоединениях. Такой тип непрямого присоединения используется в большинстве случае лишь на крупных предприятиях и приведен лишь для ознакомления.

В этом случае используются не только высоковольтные трансформаторы тока, но и трансформаторы напряжения. Для трехфазного подключения необходимо заземлять общую точку трансформаторов тока и напряжения.

Для минимизации погрешности измерений если присутствует несимметрия фазовых напряжений необходимо, чтобы нулевой проводник сети был связан с нулевым зажимом счетчика.

Трансформаторы тока для электросчетчиков

Счетчики для расчетов за потребляемую электроэнергию между энергоснабжающей организацией и потребителями следует устанавливать на границе раздела сети по балансовой принадлежности и эксплуатационной ответственности между энергоснабжающей организацией и потребителем.

Число счетчиков на объекте должно быть минимальным и обосновано принятой схемой электроснабжения объекта и действующими тарифами на электроэнергию для данного потребителя.

Расчетные счетчики у арендаторов, находящихся в жилых, общественных и других зданиях и обособленных в административно-хозяйственном отношении, надо устанавливать раздельно для каждого самостоятельного потребителя (организации, домоуправления, ателье, магазина, мастерской, склада и т.д.).

Коэффициент трансформации трансформаторов тока следует выбирать по расчетной присоединяемой нагрузке с учетом работы установки в аварийном режиме.

Завышенным по коэффициенту трансформации считается такой трансформатор тока, у которого при 25%-ной расчетной присоединяемой нагрузке (в нормальном режиме) ток во вторичной обмотке будет менее 10% номинального тока счетчика (номинальный ток — 5 А).

В зависимости от величин сопротивления потребителей вторичной цепи Z2, Ом, и вторичной нагрузки трансформатора тока S2, ВА, один и тот же трансформатор тока может работать в различных классах точности.

Для обеспечения достаточной точности показаний приборов и действия аппаратов защиты, подключенных к трансформатору тока, необходимо, чтобы величина Z2 не выходила за пределы номинальной нагрузки трансформатора тока.

Угловая погрешность определяется углом δ между векторами тока I1 и I2 и учитывается только в показаниях счетчиков и ваттметров.

Трансформаторы тока имеют следующие классы точности: 0,2; 0,5; 1; 3; 10, что соответствует величинам токовых погрешностей.

Класс точности трансформаторов тока должен быть:
1. для счетчиков коммерческого учета — 0,5;
2. для электроизмерительных приборов— 1;
3. для реле токовых защит — 3;
4. для лабораторных приборов — 0,2.

Пример выбора трансформаторов тока для подключения счетчика. Расчетный ток присоединения в нормальном режиме — 90 А, в аварийном — 126 А. Выбирают трансформаторы тока с коэффициентом трансформации nт = 150/5 исходя из нагрузки в аварийном режиме.

Проверка. При 25%-ной нагрузке ток в первичной цепи составляет I1 = (90 х 25)/100 = 22,5 А.

Ток во вторичной цепи (при коэффициенте трансформации nт = 150 : 5 = 30) составит:

I2 = I1/nt = 22,5/30 = 0,75 А.

Сечение жил проводов или кабелей от трансформаторов тока до счетчиков должно быть не менее: медных — 2,5, алюминиевых — 4 мм2. Максимальное сечение жил проводов и кабелей, которые возможно подключить к клеммам прибора, не должно превышать 10 мм2.

При выборе трансформаторов тока к расчетным счетчикам рекомендуется использовать данные из ПУЭ (таблица «Выбор трансформаторов тока»).

Подключение счетчика через трансформаторы тока

Приборы используют в сетях 380 В для создания работоспособной системы с высоким потреблением энергии. Подключение электросчетчика через трансформаторы тока производят не напрямую, что позволяет измерять показатели, превышающие допустимые.

ТТ для электросчетчиков

Принцип работы заключается в создании электричества во вторичной цепи благодаря прохождению электрических зарядов через обмотку трансформатора. Последняя подключается последовательно, благодаря чему начинает работать электромагнитная индукция, создающая электрические заряды.

Важно! Счетчик работает с повышенным током нагрузки благодаря трансформатору: устройство преобразует электричество, позволяя снять показания при мощности, превышающей допустимую.

Большинство преобразователей рассчитано на рабочую частоту 50 Гц с номинальным током 5 А. Устройство преобразовывает первичный заряд в безопасный для работы измерителя. Для получения реального результата требуется умножить показания счетчика на коэффициент трансформации. Это позволяет использовать прибор с низкой номинальной мощностью.

Устройство обладает недостатком: измерительный ток может быть ниже стартового — тогда показания не будут сняты. Подобный эффект имеет место при установке старых счетчиков, потребляющих электроэнергию. Современные модели используют электричество для работы, но в минимальных количествах.

Провод, использующийся для обмотки вторичной токовой цепи, должен иметь площадь более 2,5 мм² в поперечном сечении. Подключение происходит через опломбированный клеммник. Он позволяет:

• сменить неисправное устройство, не останавливая подачу электричества к потребителям;
• произвести технический осмотр.

Соединения выполняются маркированными проводниками. Каждый выход обозначается отдельным цветом, что облегчает будущий ремонт.

Перед подключением необходимо ознакомиться с паспортом, в котором указаны все необходимые сведения.

Подключение измерительного прибора через ТТ

При включении преобразователя обязательно соблюдение полярности. На картинках, представленных ниже, входные клеммы обозначены как Л1 и Л2, а измерительные — как И1 и И2. Обязательно использование проводника, подходящего к системе по допустимой нагрузке.

Существует две основных схемы. В паспорте устройства указана рекомендуемая. Большинство приборов не рассчитано на прямое включение.

К одному устройству запрещается подключать несколько преобразователей с разными коэффициентами.

Схематичные варианты монтажа

Схемы подключения трехфазных счетчиков через трансформаторы тока представлены на картинках:

• Семипроводная опасна для цепи, поскольку оба проводника связаны под общим напряжением.

• Десятипроводная отличается отсутствием связи между цепями, что делает систему безопаснее.

Большинство трехфазных счетчиков подключают по второй схеме, если система не требует иного.

Переходная испытательная коробка для электросчетчиков

Как подключить трехфазный счетчик через трансформаторы тока при использовании испытательной коробки показано на схеме ниже. Согласно пункту 1.5.23 ПУЭ, она используется при использовании образцового электросчетчика. Наличие коробки позволяет производить манипуляции над системой без снятия нагрузки на сеть. Могут быть произведены:

• шунтирование;
• отключение проводников;
• включение нового прибора без предварительного отключения;
• пофазное снятие напряжения.

В основе схемы лежит десятипроводной тип подключения. Отличие заключается в размещении испытательной коробки между ТТ и счетчиком, а также усложнении монтажа.

Выбор трансформатора

Чтобы выбрать устройство, нужно ознакомиться с пунктом 1.5.17 ПУЭ. В нем указано, что расход вторичной обмотки не должен падать ниже 40% от номинального при максимальной загруженности, ниже 5% при минимальной. Необходимо создать правильную последовательность фаз A, B, C. Для определения используют фазометр.

Важно! Обращают внимание на U и I. Первое число должно быть равно напряжению или превышать его, второе, соответственно силу тока.

Вместо трехфазного электросчетчика можно установить три однофазных. К каждому потребуется отдельный преобразователь, что многократно усложняет монтаж.

Для чего используют

Трансформаторы применяют для защиты от перегорания. Трёх фазные счетчики пропускают низкий номинальный ток. Поэтому нельзя измерить энергопотребление системы с десятикратной и большей нагрузкой. Преобразователь позволяет вычислить потребление электричества, затем умножить на коэффициент и получить реальный расход. Умножив на стоимость, человек получает счет за электрическую энергию.

Расчеты нагрузки

В пункте 1.5.1 ПУЭ описаны нормативы, которым должны соответствовать электросчетчик и трансформаторы тока. Описаны нормативные расчетные мощности.

Измерение по нагрузке схоже со следующим(в качестве примера взят ТТ с коэффициентом 200/5, система потребляет 140(14) ампер):

• номинальная:
  1. 140/40 = 3,5.
  2. 0,05*200/5 = 2.
• минимальная:
  1. 14/40 = 0,35.
  2. 5*0,05 = 0,25.
• 25%:
  1. 140*0,25/40 = 0,875.
  2. 0,05 А умножают на отношение номинального к минимальному: 0,05*140/14 = 0,5.

Первые числа должны быть соответственно больше вторых.

Важно! Вычисления производятся в амперах. Выполнение условия из пункта 4 означает допустимость использования ТТ.

Выбирая преобразователь, следует учитывать следующие факторы:

1. Определяя размеры проводки, учитывают класс точности ТТ. Для 0.5 допустимая потеря напряжения составляет четверть процента, для 1.0 — половина процента. В технических электросчетчиках допускается падение напряжения на величину до 1,5%.
2. В АИИС КУЭ используют высокоточные устройства класса S. ТТ подобного типа способны снимать точные показания при низком уровне тока.
3. Для технического учета и для счетчиков с классом точности 2.0 нужны ТТ с показателем 1.0. В остальных случаях рекомендуют устанавливать ТТ с классом точности 0.5 или менее.
4. Прибор с повышенным коэффициентом используется, если максимальный показатель системы не падает ниже 40% от номинального, указанного на устройстве.
5. Во время расчета потребления электроэнергии учитывают площадь сечения проводки, расчетную мощность и коэффициент преобразователя.

Схемы подключения трехфазного электросчетчика

Разобравшись со схемой подключения однофазного электросчетчика перейдем к изучению схемы подключения трехфазного. Трехфазный счетчик состоит из трех однофазных, укомплектованных в одном корпусе с объединенным устройством суммирования и отображения киловатт*часов. При небольших токовых нагрузках до 5/60 и 5/100 А трехфазные счетчики можно включать напрямую в сеть (трансформаторы тока встроены в счетчик). Если же величина тока в трех фазах выше 100 А, то токовые обмотки (индукционный) или датчики тока (электронный) счетчика подключается к сети через вторичные обмоткам измерительных трансформаторов. Кроме того, если счетчик рассчитан на номинальное напряжение 100 В, то параллельные обмотки подключаются через трансформаторы напряжения.

Схема подключения счетчика напрямую

Подключение трехфазного счетчика напрямую аналогично присоединению к сети однофазного, где вместо одной фазы, к примеру «А», подключаются все 3 фазы «А, В, С». Перед включением счетчика напрямую согласно ПУЭ необходимо перед ним ставить вводной коммутационный аппарат (магнитный пускатель, автоматический выключатель или рубильник с предохранителями) на расстоянии, не дальше 10 метров от счетчика.

Самым оптимальным вариантом является трехфазный автоматический выключатель с номинальным током, меньшим по величине тока трехфазного счетчика. Данная схема используется для ведения учета в частных домах, гаражах, не больших магазинах.

Схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока

Если в трехфазной сети величина тока по фазам превышает значение номинального тока трехфазного счетчика, то для подключения прибора учета электроэнергии используются трансформаторы тока. Трансформаторы тока служат в основном для увеличения пределов измерения контрольно-измерительных приборов, нашем случае счетчика, рассчитанных на потребляемый ток до 5 А. Состоят из шинопровода (первичная обмотка Л1, Л2) и вторичная обмотка И1, И2.

 

 

Как видно из рисунка, токовые обмотки (1-3, 4-6, 7-9)счетчика нужно подключать к выводам  И1 и И2 вторичной обмотки измерительного трансформатора. Обмотки напряжения (2, 5, 8) присоединяются к шинопроводам Л1 и к нулевому проводу, к которым будет приложено напряжение 220 В. Схема соединения токовых и параллельных обмоток называется «звездой»! Трансформаторы тока выпускают следующих значений токов 10/5 А, 15/5 А, ….100/5 А и т.д.

Схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока и напряжения

Для ведения учета электроэнергии в напряжением не 127 В, 220 В, 380 В, а выше (35 кВ, 110 кВ) совместно с трансформаторами тока используются трансформаторы напряжения, которые преобразуют во вторичной обмотке 100 Вольт для питания электросчетчика. Трансформаторы напряжения выпускают следующих напряжений: 6000/100 В, 10000/100 В.

 

Первичные обмотки трансформаторов напряжения подключаются к фазам А, В, С высоковольтной цепи и собираются в схему «звезда». Вторичные обмотки подключаются к обмоткам напряжения счетчика и к нулевому проводу, образуя также схему «звезда». Схема трансформаторов тока аналогична выше изложенной.

На главную

на Ваш сайт.

Опрос и схема подключения электросчетчика Нева МТ 314. Технические характеристики и маркировка. АСКУЭ яЭнергетик

Марка прибора учета	Нева МТ 314
Тип подключения к сети	Подключение к сети через трансформаторы	Подключение к сети непосредственно
Класс точности	0,5S/1	1/2
Номинальное напряжение, В	3х230/400 или 3х57,7/100	3х230/400
Рабочий диапазон фазных фазных напряжений, В	172…264 или 43…66	172…264
Номинальная частота сети, Гц	50
Рабочий диапазон частот, Гц	50 ± 2,5
Базовый или номинальный (максимальный) ток, А	5(10)	5(60) или 5(100)
Датчик тока	трансформатор тока
Макс.площадь сечения	15	50
Разрядность показаний	5+3	6+2
Количество тарифов	4
Количество тарифных зон суток	8
Количество сезонов	12
Количество исключительных дней	32
Тарификация в будни, сб и вс	раздельная
Точность хода часов, не более, с/сут	0,5 при номинальной температуре
Точность хода часов, типовое значение, с/сут	2 в рабочем диапазоне температур
Скорость обмена, бит/с	9600
Габаритные размеры (высота, ширина, глубина), мм	227х170х64
Масса, гр	962
Способ крепления	3 винта или рейка ТН35
Установочные размеры, мм	140…155 — 165…187
Рабочий диапазон температур, °С	-40… +70
Исполнения с интерфейсами	оптопорт; EIA 485

Схемы подключения электросчетчиков — Ремонт220

Статьи

Автор Светозар Тюменский На чтение 1 мин. Просмотров 2.7k. Опубликовано 10 марта Обновлено 19 ноября

Однофазные электросчётчики имеют четыре контакта в клеммной колодке.

Схемы подключения однофазных электросчётчиков типовые, независимо от типа счётчика. На клемму 1 подаётся питание – фаза,     клемма 2 – его выход на нагрузку; соответственно, приходящий ноль подаётся на клемму 3, его выход на нагрузку – клемма 4. Применение трансформаторов тока в них не предусмотрено.

Схема подключения однофазного электросчётчика:

Трёхфазные счётчики электроэнергии, в отличие от однофазных могут иметь разные схемы подключения, в зависимости от типа счётчика. Существуют счётчики прямого включения (более 5 Ампер) – они подключаются к сети без трансформаторов тока и счётчики электроэнергии с токовым номиналом 5 Ампер – их можно поключать с трансформаторами тока и напрямую. Буква У в маркировке счётчика (напр. СА4У-И672М) означает, что он может быть подключен как через трансформаторы тока, так и без них (универсальный).

Схема подключения трёхфазного электросчётчика прямого включения:

Схема подключения трёхфазного электросчётчика через трансформаторы тока:

 

Подключения электросчетчика Меркурий 201.5

---

схема подключения однофазного счетчика

---

Ноль в счётчик нельзя! Подключение PEN строго по ПУЭ.

---

Схемы подключения приборов учета

Подключение электросчетчика происходит по типовой схеме через контакты в клеммной колодке.

Схема подключения однофазного электросчетчика

На схеме показано подключение электросчетчика через вводной двухполюсной автомат.  После электросчетчика питание осуществляется через защитный однополюсной автомат.

Схемы включения индукционных и электронных электросчётчиков

Схемы включения индукционных и электронных электросчётчиков абсолютно идентичны.

Посадочные отверстия для крепления обоих видов электросчётчиков тоже должны быть абсолютно одинаковы, однако некоторые производители не всегда придерживаются этого требования, поэтому иногда могут возникнуть проблемы с установкой электронного электросчётчика вместо индукционного именно в плане крепления на панели.

           Зажимы токовых обмоток электросчётчиков обозначаются буквами Г (генератор) и Н (нагрузка). При этом генераторный зажим соответствует началу обмотки, а нагрузочный — ее концу.

           При подключении счетчика необходимо следить за тем, чтобы ток через токовые обмотки проходил от их начал к концам. Для этого провода со стороны источника питания должны подключаться к генераторным зажимам (зажимам Г) обмоток, а провода, отходящие от счетчика в сторону нагрузки, должны быть подключены к нагрузочным зажимам (зажимам Н).

           Самыми распространёнными схемами включения трёхфазных электросчётчиков являются схемынепосредственного (рис.2) и полукосвенного (рис.3) включения в четырехпроводную сеть.

Схема непосредственного включения трёхфазного счетчика активной энергии

Здесь необходимо обратить внимание на наличие обязательной связи нулевого проводника сети с нулевым зажимом счетчика, т.к. отсутствие такой связи может вызывать дополнительную погрешность при учете энергии в сетях с несимметрией напряжений.

При полукосвенном включении используют трансформаторы тока. Выбор трансформаторов тока проводят исходя из потребляемой мощности. Промышленностью выпускаются трансформаторы тока с различным коэффициентом трансформации – 50/5, 100/5 …. 400/5 и т.д.

Схема полукосвенного включения трёхфазного счетчика активной энергии

Монтаж цепей напряжения электросчётчика полукосвенного включения должен выполняться в соответствии с ПУЭ — медным проводом сечением не менее 1,5 мм, а токовых цепей – сечением не менее 2,5 мм.

При монтаже электросчётчиков непосредственного включения, монтаж должен быть выполнен проводом, рассчитанным на соответствующий ток.

В данном разделе приведены типовые схемы включения счетчиков электрической энергии, однако в каждом конкретном случае необходимо руководствоваться схемой подключения указанной заводом изготовителем на клеммной крышке данного счетчика или в его паспорте.

Как подключить трансформаторы тока?

Как подключить трансформаторы тока?

Первичная обмотка трансформатора тока обычно имеет только один виток. На самом деле это не виток или виток вокруг сердечника, а просто проводник или шина, проходящая через «окно». У первичной обмотки никогда не может быть больше нескольких витков, в то время как вторичная обмотка может иметь очень много витков, в зависимости от того, насколько ток должен быть понижен. В большинстве случаев первичная обмотка трансформатора тока представляет собой одинарный провод или шину , а вторичная обмотка намотана на многослойный магнитопровод, размещенный вокруг проводника, в котором необходимо измерить ток, как показано на рисунке 1.

Если первичный ток существует и вторичная цепь ТТ замкнута, обмотка создает и поддерживает противодействующую или обратную ЭДС по отношению к первичной намагничивающей силе.

Если вторичная обмотка размыкается током первичной обмотки, счетчик ЭДС снимается; а сила намагничивания первичной обмотки создает во вторичной обмотке чрезвычайно высокое напряжение, которое опасно для персонала и может вывести из строя трансформатор тока.

Рисунок 1 — Трансформатор тока ВНИМАНИЕ:
По этой причине вторичная обмотка трансформатора тока всегда должна быть закорочена перед извлечением реле из корпуса или удалением любого другого устройства, с которым работает ТТ.Это защищает ТТ от перенапряжения .

Трансформаторы тока используются с амперметрами, ваттметрами, измерителями коэффициента мощности, ватт-часами, компенсаторами, защитными и регулирующими реле, а также катушками отключения автоматических выключателей. Один трансформатор тока может использоваться для управления несколькими приборами, при условии, что совокупные нагрузки приборов не превышают тех, на которые рассчитан трансформатор тока.

Вторичные обмотки обычно рассчитаны на 5 ампер. На рисунке 2 показаны различные трансформаторы тока.Часто трансформаторы тока имеют несколько ответвлений на вторичной обмотке для регулировки диапазона тока, который можно измерить на первичной обмотке.

Рисунок 2 — Фотография трансформаторов тока

Соответствующий контент EEP с рекламными ссылками

Беспроводные и проводные трансформаторы тока CT

При таком большом количестве технологий беспроводной связи имеет смысл изучить, применимы ли беспроводные трансформаторы тока для промышленных или коммерческие приложения. Могут ли беспроводные ТТ произвести революцию в отрасли? Ниже приводится список из четырех ключевых факторов, которые необходимо учитывать при выборе проводного или беспроводного трансформатора тока: точность, установка, гибкость и цена.

Точность

Для того, чтобы измеритель мощности мог точно измерять электрическую мощность, очень важно снимать точные показания эталонных значений напряжения и тока, а также точное измерение частоты. Если какие-либо из этих измерений неточны, окончательное измерение энергии будет искажено, что приведет к недостоверным данным.

В системе, основанной на беспроводных трансформаторах тока, измерения тока передаются по беспроводной сети на приемник, который затем подключается к измерителю мощности.Беспроводная передача данных может повлиять на измерение частоты или сдвинуть измерение частоты между напряжением и током.

Помехи также могут отрицательно повлиять на точность измерения тока. Существует множество источников помех внутри и вокруг электрической панели. Беспроводные передачи по своей природе чувствительны к беспроводным помехам, и в случае беспроводных CT это может привести к потере показаний на цикл или даже дольше, в зависимости от серьезности.

Хотя искаженные показания можно компенсировать, точность всегда снижается.В конечном итоге беспроводные трансформаторы тока, испытанные в идеальных условиях, обычно соответствуют классу точности 1%.

Напротив, проводные трансформаторы тока могут обеспечивать высокоточные измерения в широком диапазоне приложений и условий. Ток по-прежнему напрямую измеряется трансформатором и отправляется на счетчик энергии. Однако сигнал передается через прямое проводное соединение (обычно по витой паре), обеспечивающее правильное измерение частоты между напряжением и током. В этом сценарии нет пропущенных показаний из-за помех от беспроводных сигналов.Фактически, витая пара помогает поддерживать точность передачи сигнала.

Проверенная десятилетиями точность проводных трансформаторов тока является надежной и воспроизводимой. Лучшие проводные трансформаторы тока, представленные сегодня на рынке, могут обеспечивать точность 0,5% или выше и обычно относятся к категории измерений с точностью «коммерческого уровня».

Установка

Беспроводные и проводные трансформаторы тока используют аналогичный процесс установки в электрической панели. В обоих случаях доступ к электрической панели должен иметь обученный, лицензированный профессионал, а трансформаторы тока должны быть установлены вокруг соответствующих проводников с вниманием к ориентации.Для проводных трансформаторов тока следующим шагом в установке является вывод подводящего провода от трансформаторов тока из электрической панели для подготовки к подключению счетчика. Этот шаг пропускается для беспроводных CT и заменяется настройкой беспроводного подключения.

Хотя сама установка может быть довольно быстрой для любой конфигурации, важно отметить, что может потребоваться значительное время для настройки беспроводного соединения беспроводных CT, чтобы гарантировать стабильное соединение с приемным модулем. Дополнительное устранение неполадок может потребоваться в шумной среде, где может быть трудно поддерживать надежное соединение.

После установки ненадежные беспроводные соединения могут привести к простою системы, потере ценных данных об энергопотреблении или увеличению количества обращений в службу поддержки на месте. Постоянное обслуживание системы, включая замену оборудования, проверку подключения и замену батарей, также имеет важное значение почти во всех случаях.

Также важно отметить, что, хотя сами трансформаторы тока можно считать «беспроводными», остальная часть системы будет полагаться на провода. Например, контроллер / приемник необходимо подключить к измерителю мощности.Для самого измерителя мощности также потребуется проводное подключение к напряжению в электрической панели. Перед установкой электрическую панель необходимо обесточить, поэтому отключение неизбежно, независимо от того, какой тип трансформатора тока выбран.

Если учесть эти факторы, можно сэкономить очень мало времени при сравнении беспроводного ТТ с проводным аналогом. Фактически, беспроводные трансформаторы тока могут занять дополнительное время, учитывая устранение неполадок связи и текущее обслуживание, которые обычно не требуются для проводных трансформаторов тока.

Гибкость

Поскольку беспроводные трансформаторы тока являются относительным новичком на рынке мониторинга энергии, варианты диапазона силы тока по-прежнему ограничены и во многих случаях предназначены для мониторинга относительно небольших нагрузок (до 200 ампер). Это сильно ограничивает круг проектов, в которых их можно использовать. В попытке расширить диапазон измерения можно использовать стороннее исправление, но, к сожалению, это может привести к дополнительным затратам и внести дополнительную ошибку в уже подверженную ошибкам систему.В некоторых случаях необходимо выбрать совершенно новый счетчик, чтобы компенсировать недостатки трансформаторов тока, что еще больше повысит стоимость и сложность проекта.

Напротив, проводные трансформаторы тока имеют прочную конструкцию и широкий диапазон диапазонов тока (до 50 000 ампер), чтобы удовлетворить практически любые требования проекта в диапазоне приложений от жилых до коммерческих или промышленных. Различные форм-факторы, от шарнирных разъемных сердечников до катушек Роговского, могут удовлетворить даже самые требовательные установки.

Цена

Хотя цена одного беспроводного трансформатора тока может быть почти такой же, как у сопоставимой проводной модели, необходимо также учитывать стоимость модуля приемника датчика тока. С учетом приемника общая стоимость может быть вдвое больше, чем проводной трансформатор тока.

Кроме того, стоимость измерительной системы — это больше, чем просто цена самого оборудования. Также необходимо учесть время установки и устранения неполадок, так как это влияет на общую стоимость проекта.Эти невидимые затраты могут быстро возрасти, особенно в сложных условиях установки.

В конце концов, беспроводные трансформаторы тока могут оказаться недоступными для проектов, чувствительных к цене, или для крупномасштабных приложений.

Заключение

Когда проводные и беспроводные трансформаторы тока сравниваются по точности, установке, гибкости и цене, становится ясно, почему проводные трансформаторы тока остаются отраслевым стандартом для управления энергопотреблением. Хотя концепция беспроводных трансформаторов тока может показаться привлекательной на первый взгляд, в действительности они остаются непрактичными для сложных приложений, требующих строгой точности и надежного обслуживания.По этим причинам беспроводные трансформаторы тока еще не получили широкого распространения в отрасли энергоменеджмента.

Accuenergy имеет более чем 20-летний опыт производства измерителей мощности и трансформаторов тока. Несмотря на то, что беспроводные трансформаторы тока были исследованы, фундаментальные недостатки технологии не позволяют ей стать жизнеспособным решением на рынке.

Для инсталляций, в которых может быть полезна опция беспроводной связи, Accuenergy рекомендует использовать стандартные проводные трансформаторы тока и измерительное оборудование, оснащенное встроенной беспроводной связью, например Wi-Fi.Если беспроводная сеть недоступна, рассмотрите возможность подключения к сети Ethernet для передачи данных измерений в систему управления зданием (BMS).

ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА С РАЗДЕЛЕННЫМ ЖИЛОМ

Премиальный коммерческий ТТ с разъемным сердечником и широким диапазоном номинальных выходов. Трансформатор тока оснащен прочной защелкой, которая фиксирует трансформатор тока с разъемным сердечником на месте с помощью механизма открытия при нажатии для быстрой установки без отсоединения кабелей.

Узнать больше о SPLIT-CORE CT

ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА С ТВЕРДЫМ ЖИЛОМ

Высокоточные трансформаторы тока в форме бублика, компактные и экономичные.Специально разработан для установки счетчиков в любой точке мира, где требуется исключительно точное преобразование сигнала.

Узнать больше о SOLID-CORE CT

ДАТЧИКИ ТОКА ПОСТОЯННОГО ТОКА

Эти датчики высокого качества, разработанные и изготовленные для высокоточного измерения постоянного тока, относятся к промышленному уровню и высоко ценятся благодаря своей экономичности и долговечности.

Узнать больше о ДАТЧИКАХ ТОКА ПОСТОЯННОГО ТОКА

S-E-08 — Технические условия для установки и использования счетчиков электроэнергии — Измерения Стандартные чертежи Канадских устройств учета электроэнергии

Категория: Электричество
Бюллетень: S-E-08 (ред.2)
Документы: SE-03, PS-E-08, E-24
Дата выпуска: 19.10.2012
Дата вступления в силу: 01.11.2012
Заменяет: SE-08 (ред.1)

---

Содержание

---

1,0 Назначение

Целью данной спецификации является официальное установление требований Measurement Canada (MC), относящихся к соответствующему подключению электросчетчиков к электрическим цепям, в которых должны измеряться допустимые единицы измерения (LUM) для установления основы для оплаты.Первоначальный сводный пакет стандартных чертежей, созданный MC в 1975 году, был изменен и дополнен, а затем переработан в электронный формат для облегчения размещения на веб-сайте MC.

2.0 Объем

Эта спецификация применяется ко всем установкам учета электроэнергии (а также к установкам автономных счетчиков), которые предназначены для использования в коммерческих счетчиках, за исключением систем учета нескольких потребителей (MCMS).

3.0 Авторитет

Эта спецификация выпущена в соответствии с разделом 12 (2) Правил по надзору за электроэнергией и газом (EGIR).

4.0 Терминология

Суммирование добавок

Способ суммирования, при котором общее заявленное количество для данной юридической единицы измерения (LUM) устанавливается путем сложения этих значений LUM, зарегистрированных двумя или более отдельными счетчиками, подключенными между распределителем электроэнергии и покупателем.

Дедуктивное суммирование

Способ дедуктивного суммирования, при котором один счетчик подключается между распределителем электроэнергии и несколькими нагрузками (потреблением или генерацией), а дополнительные счетчики подключаются между этим счетчиком и всеми нагрузками, кроме одной. Этот способ суммирования используется для косвенного определения неизмеренной нагрузки путем вычитания значения всех измеренных нагрузок из значения общей измеренной нагрузки.

Установка учета электроэнергии

Установка, состоящая из более чем одного счетчика электроэнергии, установленных в одном и том же месте, и используемая с целью получения основы для платы за электроэнергию, поставляемую покупателю.( Регламент надзора за электроэнергией и газом (SOR / 86-131), раздел 2 (1)).

Измеритель

Определено в Законе об инспекции электроэнергии и газа (глава E-4, R.S.C), раздел 2 (1).

Автономный счетчик

Обозначает счетчик, предназначенный для прямого подключения к силовой цепи без использования внешних устройств, таких как измерительные трансформаторы или шунты.

5.0 Стандартные установки

Соединения с 5,1 счетчиком

Каждый счетчик (включая измерительные трансформаторы), являющийся частью установки учета электроэнергии, должен быть подключен в соответствии с соответствующей схемой, установленной в Стандартных чертежах измерительной установки Канады. См. Приложение A.

5.2 Цветовые коды

Стандартные цветовые коды проводов

MC приведены в Приложении B. Цветовое кодирование проводов должно быть непрерывным от конца до конца.

5.3 Точки подключения напряжения

Все трансформаторы напряжения и / или клеммы напряжения счетчика должны быть подключены к линейной стороне измеряемой цепи (т. Е. Между источником питания и любыми трансформаторами тока).

5.4 Нейтральный провод

Датчики тока, размещенные в нейтральном проводе цепи, не должны способствовать определению количества любой допустимой единицы измерения.

6.0 Нестандартные установки

6.1 Подключение счетчика

Конфигурации подключения счетчика, отличные от тех, которые указаны в Приложении A, могут использоваться в соответствии с условиями, установленными в разделе 4.2.1 Спецификации S-E-03 — Технические условия на установку и использование счетчиков электроэнергии — Входные соединения и номиналы .

6.2 Цветовые коды

Цветовые коды, отличные от стандартных, приемлемы при соблюдении следующих требований:

1. разница между проводами тока и напряжения четко различима;
2. использование зеленого и белого цветов ограничено только целями, соответствующими требованиям Канадского электротехнического кодекса; и,
3. код соответствует другим установкам, принадлежащим распределителю / подрядчику электроэнергии.

6.3 Точки подключения напряжения

Клеммы напряжения счетчика могут быть подключены к стороне нагрузки измеряемой цепи при соблюдении следующих условий:

1. трансформатор тока кольцевого или «оконного» типа; и,
2. установка соответствует стандартному чертежу № 1305 или 1306 во всех других аспектах.

7,0 Вторичные обмотки трансформатора

7.1 Вторичные возвратные провода трансформатора тока могут быть разделены через один провод, подключенный от выводов счетчика к испытательному блоку / переключателю, при условии, что провод имеет достаточное сечение, чтобы выдерживать нагрузку, не создавая нагрузки, превышающей номинальную нагрузку трансформаторов. .

7.2 Вторичные обратки трансформатора напряжения могут быть разделены через один провод, соединенный от выводов счетчика к испытательному блоку / переключателю, при условии, что провод имеет достаточное сечение, чтобы не создавать нагрузку, превышающую номинальную нагрузку трансформаторов.

8.0 Заземление

8.1 Корпус каждого счетчика (включая измерительные трансформаторы), входящего в состав установки учета электроэнергии, должен быть соответствующим образом заземлен.

8.2 Вторичные провода измерительного трансформатора должны быть заземлены. Вторичные провода, которые соединены между собой, должны быть соединены и заземлены только в одной точке.

9,0 Итого

9.1 Суммирование добавки

9.1.1 Суммирование двух или более контуров может быть выполнено следующим образом:

1. через параллельное включение вторичных обмоток трансформатора тока (ТТ), или
2. за счет использования суммирующего трансформатора тока.

9.1.2 Параллельное включение вторичных обмоток ТТ допускается при соблюдении следующих условий:

1. параллельных цепей имеют одинаковое напряжение и частоту;
Трансформаторы тока
2. имеют идентичные передаточные числа;
3. цепи напряжения счетчика питаются от общей шины, к которой подключены первичные цепи; и,
4. номиналов счетчика достаточно для суммарной нагрузки.

9.1.3 Суммирующий трансформатор тока может использоваться при соблюдении следующих условий:

1. первичные цепи имеют одинаковое напряжение и частоту;
2. цепи напряжения счетчика питаются от общей шины, к которой подключены первичные цепи;
3. первичные обмотки суммирующих трансформаторов питаются от соответствующих фаз первичных линий;
4. каждая первичная обмотка суммирующего трансформатора вместе со своим первичным трансформатором тока дает правильную пропорцию от общего вторичного тока; и,
5. общий множитель для суммирующего трансформатора представляет собой сумму отношений всех первичных трансформаторов тока, которые питают суммирующий трансформатор.

9.1.4 Суммирующий счетчик может состоять из двух или более полных счетчиков, питаемых от отдельных первичных цепей, которые питают общий регистр счетчика, при соблюдении следующих условий:

,
1. катушки напряжения каждого измерительного блока питаются от первичной цепи, которая питает токовые катушки соответствующего измерительного устройства; и,
2. каждая единица измерения вносит свой вклад в итоговое значение измерения из его правильной доли от общей нагрузки.

9.1.5 Суммирование единиц ВА / ВА-часов в суммируемых цепях должно выполняться только путем векторного сложения.

9.1.6 Пиковые потребности от нескольких устройств измерения потребления могут быть суммированы, только если интервалы потребления совпадают. Все устройства должны быть синхронизированы вместе таким образом, чтобы суммирование требований происходило в одном и том же интервале. Ошибка синхронизации не должна превышать 1,0% длины интервала запроса.

9.2 Дедуктивное суммирование

9.2.1 Дедуктивное суммирование не разрешается как средство определения количества юридической единицы измерения в отдельных торговых транзакциях измерения. Полученное в результате декларирование расчетного количества может отклоняться от истинного значения до степени, которая значительно превышает пределы погрешности, предписанные разделом 46 Правил по контролю за электроэнергией и газом . Такое отклонение в точности заявленного значения может произойти, даже если точность отдельных счетчиков соответствует установленным пределам погрешности.

Примечание: Подобно распределению по времени использования, вычитаемое суммирование, используемое исключительно для целей распределения измеренного и заявленного количества на несколько подколичеств для целей распределения ставок в рамках отдельной транзакции торгового измерения, разрешено.

10.0 Подключение дополнительных устройств

Реле, приборы, вспомогательные трансформаторы и другие устройства могут быть подключены между испытательным блоком / переключателем при условии, что они не влияют на точность измерения и не мешают проверке счетчика и / или установки.Кроме того, на месте должны быть доступны электрические схемы и все данные о нагрузках для таких устройств.

11.0 4-проводные цепи, измеряемые двухэлементными счетчиками

11.1 Соединение треугольником на тестовом блоке / переключателе

Стандартные чертежи (серия 3400-D) с указанием допустимых соединений треугольником приведены в Приложении A.

11,2 ВА и ВА-час Измерение

Измерение вольт-ампер и вольт-ампер-часов разрешено в соответствии с требованиями, установленными в разделе 6 (b) документа PS-E-08 — Предварительные технические условия для установки и использования двухэлементных счетчиков электроэнергии .

11.3 На новые измерительные установки распространяется политика, установленная в разделе 5.1 бюллетеня E-24 — Политика утверждения и использования 2½-элементных измерительных приборов . Это означает, что новые 4-проводные установки (с 1 апреля 2003 г.) не должны измеряться двухэлементными счетчиками.

12.0 Многофазные цепи, измеряемые однофазными счетчиками

Использование двух одноэлементных счетчиков для измерения трехфазной трехпроводной цепи и использование трех одноэлементных счетчиков для измерения трехфазной четырехпроводной цепи разрешено только в том случае, если единицы ватт-часов и / или вар. -часовая энергия измеряется.Одноэлементный счетчик должен быть утвержден как двунаправленный или нетто-счетчик. Эта форма измерения не допускается ни для измерения ВА-часов, ни для измерения потребления.

13.0 Редакции

Целью редакции 2 является включение дополнительных чертежей для однофазных установок с испытательными блоками. В Приложение A были внесены поправки, чтобы удалить стандартные чертежи, изображающие счетчики, которые противоречат бюллетеню E-24: Политика утверждения и использования 2½-элементного счетчика , чертежи, представляющие устаревшие методы измерения, и чертежи со счетчиками, которые в настоящее время являются устаревшими из-за их старинных (устаревших) рисунки).Внесены дополнительные изменения для исправления мелких ошибок и добавления недостающей информации. В этот документ также были внесены изменения, чтобы сделать его более доступным.

Цель Редакции 1 заключалась в том, чтобы включить разъяснение требований, относящихся к суммированию, раздел 9, и, следовательно, добавить определения для «аддитивного суммирования» и «дедуктивного суммирования». В раздел 5.4 внесены изменения, позволяющие подключать трансформаторы тока к нейтральному проводнику при условии, что они не влияют на определение LUM.Раздел 9.1.6 добавлен для уточнения требований к суммированию при измерении спроса. Раздел 9.1. (c) и раздел 9.4 удаляются, поскольку они больше не применяются. В раздел 12 внесены поправки, требующие двунаправленных счетчиков или счетчиков нетто, когда одноэлементные счетчики используются для измерения нагрузки в многофазных цепях.

Приложение A — Стандартные чертежи для установок учета электроэнергии

Это приложение доступно как отдельный документ из-за его большого размера.

Приложение B — Стандартные цветовые коды Measurement Canada для установок учета электроэнергии

Таблица 1

Приложение	Фаза	Выводы трансформатора тока		Выводы напряжения
		Линия	Нагрузка	Строка	Нагрузка
3 фазы, 3 провода, треугольник Двухэлементный счетчик 2 трансформатора тока 2 ТЦ	A	Красный — Белый	Красный — Черный	Красный	желтый
	B
	С	Синий — Белый	Синий — Черный	Синий	Белый
	N
3-фазный, 4-проводный, Y Двухэлементный счетчик 3 ТТ, (треугольник в тестовых звеньях) 2 ТЦ	A	Красный — Белый	Красный — Черный	Красный	желтый
	B	Желтый — Белый	Желтый — Черный
	С	Синий — Белый	Синий — Черный	Синий	Белый
	N
3-фазный, 4-проводный, Y Измеритель на 2 ½ элемента 3 трансформатора тока 2 ТЦ	A	Красный — Белый	Красный — Черный	Красный	желтый
	B	Желтый — Белый	Желтый — Черный
	С	Синий — Белый	Синий — Черный	Синий	Белый
	N
3-фазный, 4-проводный, Y Измеритель на 2 ½ элемента 3 ТТ, (Y на трансформаторах) Без ТН; прямая связь.	A	Красный — Белый		Красный
	B	Желтый — Белый
	С	Синий — Белый		Синий
	N		Белый		Белый
3-фазный, 4-проводный, Y Трехэлементный счетчик 3 ТТ, (Y на трансформаторах) 3 ТН, (Y у трансформаторов)	A	Красный — Белый		Красный
	B	Желтый — Белый		желтый
	С	Синий — Белый		Синий
	N		Белый		Белый
3-фазный, 4-проводный, треугольник Трехэлементный счетчик 3 ТТ, (Y на трансформаторах) Без ТН; прямая связь.	A	Красный — Белый		Красный
	B	Желтый — Белый		желтый
	С	Синий — Белый		Синий
	N		Белый		Белый
3-фазный, 4-проводный, треугольник Двухэлементный счетчик 3 трансформатора тока (все вторичные к тестовым линиям) Без ТН; прямая связь.	A	Красный — Белый		Красный	Белый
	B	Желтый — Белый
	С	Синий — Белый		желтый	Синий
	N		Белый
3-фазный, 4-проводный, треугольник Двухэлементный счетчик Один 3-проводной ТТ, один 2-проводный ТТ, (все вторичные цепи для тестирования звеньев) Без ТН; прямая связь.	A	Красный — Белый	Красный — Черный	Красный	Белый
	B
	С	Желтый — Белый	Желтый — Черный	желтый	Синий
	N

• Зеленый используется только для нетоковедущего заземляющего проводника
• Белый используется для токоведущей нейтрали или общего провода

Дополнительная информация

Сообщалось о

проблемах при использовании Chrome, Mozilla Firefox и Microsoft Edge.Если вы используете эти браузеры, сохраните форму на свой компьютер:

• щелкнув правой кнопкой мыши ссылку
• выбор «Сохранить цель как»
• выбор кнопки Сохранить

Дата изменения:

2021-06-01

Трансформаторы тока для счетчика энергии с подключением через Интернет

Трансформаторы тока для измерения:
Твердый сердечник и разделенный сердечник

Для измерения энергии и мощности измеритель WEM-MX требует подачи напряжения и тока.Первичный ток необходимо снизить до уровня, который можно измерить измерителем. Трансформаторы тока (ТТ) уменьшают первичный ток и обеспечьте вторичный ток 5 ампер. Energy Tracking также предоставляет трансформаторы тока с напряжением 0,333 В переменного тока. вторичный. WEM-MX имеет базовую точность 0,2%, а конечная точность системы зависит от типа трансформаторов тока и рабочая среда. В шумной среде трансформаторы тока с вторичной обмоткой 5 А являются идеальным вариантом из-за их низкого восприимчивость к шуму.В качестве альтернативы, если трансформаторы тока монтируются далеко от измеряемой нагрузки, мы рекомендуем: использование трансформаторов тока 333 мВ, которые более экономичны и не страдают от ухудшения характеристик при подключении на большие расстояния. Если расстояние превышает 20 футов, мы рекомендуем использовать скрученный экранированный кабель. Пожалуйста, свяжитесь с нашей службой технической поддержки для получения рекомендаций.

Energy Tracking предлагает оба типа трансформаторов тока.

Твердый сердечник

Раздельное ядро ​​

ТТ с тросом / поясом Роговского

Solid Core: Этот тип трансформатора тока обычно используется там, где можно отключить питание, и он невысокий.

Split Core: Этот тип трансформатора тока используется там, где невозможно отключить питание. Первичный ток несущий канал должен быть изолирован по соображениям безопасности. Установка должна выполняться квалифицированным электриком.

В обоих типах ТТ клеммы вторичной обмотки должны быть закорочены или подключены к счетчику до первичной обмотки. цепь находится под напряжением.

---

Трансформаторы тока с вторичной обмоткой 333 мВ: Они доступны в версиях с твердым сердечником и с разъемным сердечником.Укажите основные усилители и размер окна. Доступные размеры окна: 0,75 дюйма, 1,25 дюйма или 2,00 дюйма. Размер трансформаторов тока шины: 3 «X 5».

Нажмите здесь, чтобы получить более подробную информацию и номера деталей

Трансформаторы тока доступны в различных размерах, оконных проемах и стилях от 50 до 6000 ампер. Пожалуйста, свяжитесь с нами со своими требованиями. Нажмите здесь, чтобы увидеть каталожные номера

---

Тросовые трансформаторы тока с вторичной обмоткой 333 мВ: Тросовые трансформаторы тока доступны в различных размерах, оконных проемах и стилях от 250 до 5000 ампер.Пожалуйста, свяжитесь с нами со своими требованиями.

---

| Компания | Решения | Электросчетчик WEM-MX | Регистратор импульсных данных WEPM | ET Analytics | Снимки экрана WEM-MX и аналитика ET. | Последние новости | Отчеты | Обзор | Дом

Электрические датчики: трансформаторы напряжения (ТТ) и трансформаторы тока (ТТ) | Системы измерения и контроля электроэнергии

Две «переменные процесса», на которые мы больше всего полагаемся в области электрических измерений и управления, — это напряжение и ток .По этим первичным переменным мы можем определить импеданс, реактивное сопротивление, сопротивление, а также обратные величины этих величин (проводимость, проводимость и проводимость).

Другие датчики, более общие для общих измерений процесса, такие как температура, давление, уровень и расход, также используются в электроэнергетических системах, но их описания в других главах этой книги достаточно, чтобы избежать повторения в этой главе.

В электроэнергетике используются два распространенных типа электрических датчиков: трансформаторы напряжения (PT) и трансформаторы тока (CT).Это электромагнитные трансформаторы с прецизионным передаточным числом, используемые для понижения высоких напряжений и больших токов до более разумных уровней для использования панельных приборов для приема, отображения и / или обработки.

Трансформаторы потенциала

Электроэнергетические системы обычно работают при опасно высоком напряжении. Было бы непрактично и небезопасно подключать приборы, монтируемые на панели, непосредственно к проводам энергосистемы, если напряжение этой энергосистемы превышает несколько сотен вольт.По этой причине мы должны использовать специальный тип понижающего трансформатора, называемый трансформатором потенциала , чтобы уменьшить и изолировать высокое линейное напряжение системы питания до уровней, безопасных для ввода панельных приборов.

Здесь показана простая диаграмма, иллюстрирующая, как высокое фазное и линейное напряжение трехфазной системы питания переменного тока может быть измерено низковольтными вольтметрами с использованием понижающих трансформаторов напряжения:

Трансформаторы потенциала в электроэнергетике обычно называют блоками «PT».Следует отметить, что термин «трансформатор напряжения» и связанное с ним сокращение VT становятся популярными как замена «трансформатору напряжения» и PT.

При включении вольтметра, который, по сути, является разомкнутой цепью (очень высоким сопротивлением), ПТ ведет себя как источник напряжения для приемного прибора, посылая на этот прибор сигнал напряжения, пропорциональный напряжению энергосистемы.

На следующей фотографии показан трансформатор напряжения, измеряющий напряжение между фазой и землей в трехфазной системе распределения электроэнергии.Нормальное фазное напряжение в этой системе составляет 7,2 кВ (трехфазное линейное напряжение 12,5 кВ), а нормальное вторичное напряжение ПТ составляет 120 вольт, что требует соотношения 60: 1 (как показано на стороне трансформатора):

Любое выходное напряжение на этом ПТ будет составлять \ (1 \ более 60 \) от фактического фазного напряжения, что позволяет панельным приборам безопасно и эффективно считывать точно масштабированную часть фазного напряжения 7,2 кВ (типичное). Например, вольтметр, установленный на панели, имел бы шкалу, показывающую 7200 вольт, когда его фактическое входное напряжение на клеммах составляло всего 120 вольт.Это аналогично показывающему измерителю 4–20 мА со шкалой, обозначенной в единицах «PSI» или «Градусы Цельсия», поскольку аналоговый сигнал 4–20 мА просто представляет собой некоторую другую физическую переменную, измеряемую технологическим датчиком. Здесь физической переменной, воспринимаемой трансформатором напряжения, по-прежнему является напряжение, только с соотношением 60: 1 больше, чем то, что получает прибор, установленный на панели. Как и стандарт аналогового сигнала 4–20 мА постоянного тока, широко распространенный в обрабатывающей промышленности, 115 или 120 вольт — это стандартное выходное напряжение трансформатора напряжения, используемое в электрической промышленности для представления нормального напряжения энергосистемы.

На следующей фотографии показан комплект из трех ТТ, используемых для измерения напряжения на шине подстанции 13,8 кВ. Обратите внимание на то, как каждый из этих PT оборудован двумя высоковольтными изолированными клеммами для облегчения измерения междуфазного (линейного) напряжения, а также между фазой и землей:

Здесь представлена ​​еще одна фотография трансформаторов напряжения, на которой показаны три больших трансформатора тока, используемых для точного изменения фазных напряжений на землю для каждой фазы системы 230 кВ (линейное напряжение 230 кВ, фазное напряжение 133 кВ) вплоть до 120 вольт. для панельных приборов для мониторинга:

Свободно свисающий провод соединяет одну сторону первичной обмотки каждого трансформатора с соответствующим фазным проводом шины 230 кВ.Другой вывод первичной обмотки каждого СТ подключается к общей нейтральной точке, образуя массив трансформаторов СТ, соединенных звездой. Клеммы вторичной обмотки этих ПТ подключаются к двухпроводным экранированным кабелям, по которым сигналы 120 В передаются обратно в диспетчерскую, где они подключаются к различным приборам. Эти экранированные кабели проходят через подземный канал для защиты от погодных условий.

Как и в случае с предыдущим PT, стандартное выходное напряжение этих больших PT составляет 120 вольт, что соответствует соотношению витков трансформатора около 1100: 1.Это стандартизованное выходное напряжение 120 вольт позволяет использовать ПТ любого производителя с приемными приборами любого производства, так же как стандарт 4-20 мА для аналоговых промышленных приборов обеспечивает «совместимость» между марками и моделями различных производителей.

Особой формой измерительного трансформатора, используемого в системах с очень высоким напряжением, является трансформатор напряжения с емкостной связью или CCVT. В этих чувствительных устройствах используется последовательно соединенный набор конденсаторов, делящих напряжение линии электропередачи до меньшего количества, прежде чем оно будет понижено электромагнитным трансформатором.Здесь представлена ​​упрощенная схема CCVT вместе с фотографией трех CCVT, расположенных на подстанции:

Трансформаторы тока

По тем же причинам, по которым необходимо использовать измерительные трансформаторы напряжения (напряжения), мы также видим использование трансформаторов тока для снижения высоких значений тока и изоляции высоких значений напряжения между проводниками системы электроснабжения и панельными приборами.

Здесь показана простая диаграмма, иллюстрирующая, как линейный ток трехфазной системы питания переменного тока может быть измерен слаботочным амперметром с использованием трансформатора тока:

При включении амперметра — что по сути является коротким замыканием (очень низкое сопротивление) — трансформатор тока ведет себя как источник тока для приемного прибора, посылая на этот прибор токовый сигнал, пропорциональный току линии энергосистемы.

Обычно трансформатор тока состоит из железного тороида, выполняющего роль сердечника трансформатора. Этот тип ТТ не имеет первичной «обмотки» в обычном понимании этого слова, а использует сам линейный провод в качестве первичной обмотки. Линейный провод, проходящий один раз через центр тороида, функционирует как первичная обмотка трансформатора с ровно 1 «витком». Вторичная обмотка состоит из нескольких витков провода, намотанного вокруг тороидального магнитопровода:

На виде конструкции трансформатора тока показано наматывание вторичных витков вокруг тороидального магнитопровода таким образом, что вторичный проводник остается параллельным первичному (силовому) проводнику для хорошей магнитной связи:

С силовым проводом, служащим одновитковой обмоткой, несколько витков вторичного провода вокруг тороидального сердечника ТТ делают его функцией повышающего трансформатора напряжения и понижающего трансформатора с относительно тока.Коэффициент трансформации трансформатора тока обычно определяется как отношение полного линейного тока проводника к 5 ампер, что является стандартным выходным током для силовых трансформаторов тока. Следовательно, трансформатор тока с соотношением 100: 5 выдает 5 ампер, когда силовой провод несет 100 ампер.

Коэффициент трансформации трансформатора тока предполагает опасность, достойную внимания: если вторичная обмотка трансформатора тока под напряжением когда-либо разомкнута, она может выработать чрезвычайно высокое напряжение, пытаясь протолкнуть ток через воздушный зазор этой разомкнутой цепи. .Вторичная обмотка ТТ, находящаяся под напряжением, действует как источник тока, и, как и все источники тока, она будет развивать настолько большой потенциал (напряжение), насколько это возможно при разомкнутой цепи. Учитывая возможность высокого напряжения энергосистемы, контролируемой трансформатором тока, и соотношение витков трансформатора тока с большим количеством витков во вторичной обмотке, чем в первичной, способность трансформатора тока работать как повышающий трансформатор представляет собой значительную опасность.

Как и любой другой источник тока, короткое замыкание на выходе ТТ не представляет опасности.Только обрыв цепи представляет опасность повреждения. По этой причине цепи трансформатора тока часто оснащаются закорачивающими перемычками и / или закорачивающими выключателями , которые позволяют техническим специалистам замкнуть вторичную обмотку трансформатора тока перед отключением любых других проводов в цепи. В следующих подразделах эта тема будет рассмотрена более подробно.

Трансформаторы тока производятся в широком диапазоне размеров для различных применений. Вот фотография трансформатора тока с табличкой «паспортная табличка» со всеми соответствующими спецификациями.На этой паспортной табличке коэффициент тока указан как «100/5», что означает, что этот трансформатор тока будет выдавать ток 5 ампер, когда через силовой провод, проходящий через центр тороида, протекает 100 ампер:

Черно-белая пара проводов, выходящая из этого ТТ, передает сигнал переменного тока от 0 до 5 ампер на любой контрольный прибор, масштабированный до этого диапазона. Этот прибор будет видеть \ (1 \ более 20 \) (т.е. \ (5 \ более 100 \)) тока, протекающего через силовой провод.

На следующих фотографиях контрастируют два разных стиля трансформаторов тока: один с «окном», через которое может быть пропущен любой проводник, а другой со специальной шиной, закрепленной через центр, к которой проводники присоединяются с обоих концов.Оба стиля обычно используются в электроэнергетике и работают одинаково:

Вот фотография некоторых гораздо более крупных трансформаторов тока, предназначенных для установки внутри «вводов» большого автоматического выключателя, хранящихся на деревянном поддоне:

Установленные трансформаторы тока выглядят как цилиндрические выступы у основания каждого изолятора высоковольтного выключателя. На этой конкретной фотографии показан гибкий кабелепровод, идущий к каждому проходному изолятору трансформатора тока, по которому вторичные сигналы слаботочного трансформатора тока передаются к клеммной колодке внутри панели на правом конце выключателя:

Сигналы от вводов трансформаторов тока на выключателе могут быть подключены к устройствам защитного реле для отключения выключателя в случае любого ненормального состояния.Если не используются, вторичные клеммы трансформатора тока просто закорачиваются на панели.

Здесь показан комплект из трех очень больших трансформаторов тока, предназначенных для установки на вводы силового трансформатора высокого напряжения. Каждый из них имеет текущий коэффициент понижения от 600 до 5:

.

На этой следующей фотографии мы видим крошечный трансформатор тока, предназначенный для измерений слабого тока, закрепленный на проводе, по которому проходит ток всего несколько ампер. Этот конкретный трансформатор тока сконструирован таким образом, что он может быть закреплен на существующем проводе для временных тестовых целей, а не является сплошным тороидом, через который провод должен быть пропущен через него для более постоянной установки:

Коэффициент 3000: 1 этого ТТ понижает сигнал переменного тока с 5 А до 1.667 мА переменного тока.

На этой последней фотографии показан трансформатор тока, используемый для измерения линейного тока в распределительном устройстве подстанции 500 кВ. Настоящая катушка трансформатора тока расположена внутри красного корпуса в верхней части изолятора, где проходит силовой провод. Высокий изолятор обеспечивает необходимое разделение между проводником и землей внизу, чтобы предотвратить «скачок» высокого напряжения на землю по воздуху:

Полярность трансформатора

Важной характеристикой трансформаторов в энергосистемах — как силовых, так и измерительных — является полярность .Поначалу может показаться неуместным говорить о «полярности», когда мы знаем, что имеем дело с переменными напряжениями и токами , но на самом деле под этим словом подразумевается фазировка . Когда несколько силовых трансформаторов соединены между собой для разделения нагрузки или для формирования трехфазной трансформаторной решетки из трех однофазных трансформаторных блоков, очень важно, чтобы фазовые соотношения между обмотками трансформатора были известны и четко обозначены. Кроме того, нам необходимо знать фазовое соотношение между первичной и вторичной обмотками (катушками) измерительного трансформатора, чтобы правильно подключить его к принимающему прибору, например, к защитному реле.Для некоторых инструментов, таких как простые индикаторные измерители, полярность (фазировка) не важна. Для других приборов, сравнивающих фазовые отношения двух или более сигналов, полученных от измерительных трансформаторов, правильная полярность (фазировка) имеет решающее значение.

Маркировка полярности для любого трансформатора может быть обозначена несколькими различными способами:

Знаки следует интерпретировать с точки зрения полярности напряжения , а не тока. Чтобы проиллюстрировать использование «испытательной схемы», подающей кратковременный импульс постоянного тока на трансформатор от небольшой батареи:

Обратите внимание, как на вторичной обмотке трансформатора возникает падение напряжения той же полярности, что и на первичную обмотку импульсом постоянного тока: как для первичной, так и для вторичной обмоток стороны с точками имеют одинаковый положительный потенциал.

Если аккумулятор перевернуть и испытание будет выполнено снова, сторона каждой обмотки трансформатора, отмеченная точкой, будет отрицательной:

Если мы поменяем местами подключение вторичной обмотки к резистору и восстановим все напряжения и токи, мы увидим, что точка полярности всегда представляет общий потенциал напряжения, независимо от полярности источника:

Следует отметить, что в этом методе тестирования батареи и переключателя должна использоваться батарея низкого напряжения, чтобы избежать остаточного магнетизма в сердечнике трансформатора.Одиночная 9-вольтовая сухая батарея хорошо работает с чувствительным измерителем.

Трансформаторы с несколькими вторичными обмотками действуют одинаково, при этом маркировка полярности каждой вторичной обмотки имеет ту же полярность, что и любая другая обмотка:

Чтобы еще раз подчеркнуть этот важный момент: точки полярности трансформатора всегда относятся к напряжению, а не к току. Полярность напряжения на обмотке трансформатора всегда будет соответствовать полярности любой другой обмотки того же трансформатора по отношению к точкам.Однако направление тока через обмотку трансформатора зависит от того, работает ли данная обмотка как источник или как нагрузка . Вот почему во всех предыдущих примерах видно, что токи идут в противоположных направлениях (в точку, из точки) от первичной к вторичной, а полярности напряжения соответствуют точкам. Первичная обмотка трансформатора работает как нагрузка (обычный ток, протекающий через положительный вывод), в то время как его вторичная обмотка действует как источник (обычный ток, текущий через положительный вывод).

Полярность трансформатора очень важна в электроэнергетике, поэтому были введены термины для обозначения разной полярности обмоток трансформатора. Если точки полярности для первичной и вторичной обмоток расположены на одной и той же физической стороне трансформатора, это означает, что первичная и вторичная обмотки намотаны в одном направлении вокруг сердечника, и это называется вычитающим трансформатором . Если точки полярности расположены на противоположных сторонах трансформатора, это означает, что первичная и вторичная обмотки намотаны в противоположных направлениях, и это называется добавочным трансформатором .Термины «аддитивный» и «вычитающий» имеют большее значение, когда мы рассматриваем эффекты каждой конфигурации в заземленной системе переменного тока. Следующие примеры показывают, как напряжения могут складываться или вычитаться в зависимости от фазового соотношения первичной и вторичной обмоток трансформатора:

Трансформаторы, работающие при высоком напряжении, обычно проектируются с вычитающей ориентацией обмоток, просто чтобы минимизировать диэлектрическое напряжение, оказываемое на изоляцию обмоток от межобмоточных напряжений.Измерительные трансформаторы (PT и CT) по соглашению всегда вычитающие.

Когда три однофазных трансформатора соединены между собой для образования трехфазного трансформатора, полярность обмоток должна быть правильно ориентирована. Обмотки в сети треугольником должны быть подключены таким образом, чтобы отметки полярности двух обмоток не совпадали друг с другом. Изогнутые стрелки нарисованы рядом с каждой обмоткой, чтобы подчеркнуть соотношение фаз:

Обмотки в звездообразной сети должны быть подключены таким образом, чтобы все метки полярности были обращены в одном направлении по отношению к центру звезды (обычно все метки полярности были направлены от центра):

Несоблюдение этих фазовых соотношений в группе силовых трансформаторов может привести к катастрофическому отказу, как только трансформаторы будут под напряжением!

На следующей фотографии показана схема большого силового трансформатора электросети, оборудованного несколькими трансформаторами тока, постоянно установленными в проходных изоляторах (местах, в которых силовые проводники проходят через стальной кожух блока силового трансформатора).Обратите внимание на сплошные черные квадраты, обозначающие одну сторону каждой вторичной обмотки ТТ, а также одну сторону каждой первичной и вторичной обмоток в этом трехфазном силовом трансформаторе. Сравнивая расположение этих черных квадратов, мы можем сказать, что все трансформаторы тока, а также сам силовой трансформатор намотаны как вычитающих устройств:

Пример важности маркировки полярности для подключения измерительных трансформаторов можно увидеть здесь, где пара трансформаторов тока с равным передаточным числом соединена параллельно для управления общим прибором, который должен измерять разность в токе. вход и выход из груза:

Правильно подключенный, как показано выше, измеритель в центре схемы регистрирует только разницу в выходном токе двух трансформаторов тока.Если ток в нагрузке точно равен току на выходе из нагрузки (что должно быть) и два трансформатора тока точно согласованы по соотношению витков, измеритель получит нулевой чистый ток. Если, однако, в нагрузке возникает замыкание на землю, в результате чего больше тока поступает, чем выходит из нее, то дисбаланс токов ТТ будет регистрироваться измерителем и, таким образом, указывать на состояние неисправности в нагрузке.

Предположим, однако, что техник по ошибке подключил один из этих блоков ТТ в обратном направлении.Если мы рассмотрим получившуюся схему, мы увидим, что измеритель теперь воспринимает сумму линейных токов, а не разницу , как должно:

Это приведет к тому, что измеритель будет ложно показывать дисбаланс тока в нагрузке, когда его нет.

Безопасность измерительного трансформатора

Трансформаторы потенциала (ТН или ТН) имеют тенденцию вести себя как источники напряжения по отношению к приборам измерения напряжения, которыми они управляют: выходной сигнал ТН должен быть пропорциональным представлением напряжения энергосистемы.Напротив, трансформаторы тока (ТТ), как правило, ведут себя как источники тока по отношению к приборам измерения тока, которыми они управляют: выходной сигнал ТТ должен быть пропорциональным представлением тока энергосистемы. На следующих схематических диаграммах показано, как должны вести себя СТ и ТТ при закупке соответствующих инструментов:

В соответствии с этим принципом трансформаторов тока как источников напряжения и трансформаторов тока как источников тока, вторичная обмотка трансформатора тока не должна иметь короткого замыкания, а вторичная обмотка трансформатора тока не должна быть разомкнута! Короткое замыкание вторичной обмотки PT может привести к возникновению в цепи опасного тока, поскольку PT будет пытаться поддерживать значительное напряжение на очень низком сопротивлении.Разрыв вторичной обмотки ТТ может привести к возникновению опасного напряжения между клеммами вторичной обмотки, поскольку ТТ будет пытаться пропустить значительный ток через очень высокое сопротивление.

Вот почему вы никогда не увидите предохранителей во вторичной цепи трансформатора тока. Такой плавкий предохранитель, когда он перегорел, представляет большую опасность для жизни и имущества, чем замкнутая цепь с любым током, который может получить трансформатор тока.

В то время как рекомендация никогда не замыкать выход ПТ имеет смысл для любого студента, изучающего электричество или электронику, который был натренирован никогда не замыкать накоротко аккумулятор или лабораторный источник питания, рекомендация никогда не размыкать цепь ТТ с питанием часто требует пояснений.Поскольку трансформаторы тока преобразуют ток, значение их выходного тока, естественно, ограничивается фиксированным соотношением линейного тока силового проводника. Другими словами, короткое замыкание вторичной обмотки ТТ , а не приведет к большему выходному току этого ТТ, чем то, что он будет выдавать на любой нормальный токоизмерительный прибор! Фактически, трансформатор тока испытывает минимальную «нагрузку» при подаче питания на короткое замыкание, потому что ему не нужно выдавать какое-либо существенное напряжение для поддержания такого количества вторичного тока.Только когда трансформатор тока вынужден выдавать ток через значительный импеданс, он должен «усердно работать» (т. Е. Выводить больше мощности), генерируя значительное вторичное напряжение вместе с вторичным током.

Скрытая опасность трансформатора тока подчеркивается анализом соотношения его первичного и вторичного витков. Одиночный проводник, пропущенный через апертуру трансформатора тока, действует как обмотка с одним витком, в то время как несколько витков провода, намотанного вокруг тороидального сердечника трансформатора тока, обеспечивают коэффициент, необходимый для понижения тока от линии питания к приемному устройству. .Однако, как знает каждый студент, изучающий трансформаторы, в то время как вторичная обмотка, имеющая больше витков провода, чем первичная обмотка , понижает ток на , тот же самый трансформатор, наоборот, будет повышать напряжение на на . Это означает, что трансформатор тока с разомкнутой цепью ведет себя как повышающий трансформатор напряжения. Учитывая тот факт, что измеряемая линия электропередачи обычно изначально имеет опасно высокое напряжение, перспектива того, что измерительный трансформатор повысит это напряжение еще выше, действительно отрезвляет.Фактически, единственный способ гарантировать, что трансформатор тока не будет выдавать высокое напряжение при питании от сети, — это поддержать его вторичную обмотку под нагрузкой с низким импедансом.

Также обязательно, чтобы все вторичные обмотки измерительного трансформатора были прочно заземлены , чтобы предотвратить возникновение опасно высокого напряжения на клеммах прибора из-за емкостной связи с силовыми проводниками. Заземление должно выполняться только в одной точке в каждой цепи измерительного трансформатора, чтобы предотвратить образование контуров заземления и потенциально вызвать ошибки измерения.Предпочтительным местом для этого заземления является первая точка использования, то есть клеммная колодка, устанавливаемая на приборной панели или на панели, куда попадают вторичные провода измерительного трансформатора. Если между измерительным трансформатором и приемным прибором имеются какие-либо тестовые переключатели, заземление должно быть выполнено таким образом, чтобы при размыкании тестового переключателя вторичная обмотка трансформатора не оставалась плавающей (незаземленной).

Выключатели для проверки измерительных трансформаторов

Соединения, сделанные между измерительными трансформаторами и приемными приборами, такими как монтируемые на панели счетчики и реле, должны время от времени прерываться для проведения испытаний и других функций обслуживания.Аксессуар, который часто можно увидеть в панелях силовых приборов, — это блок тестовых переключателей , состоящий из серии рубильников. Фотография испытательного блока переключателей производства ABB представлена ​​здесь:

Некоторые из этих рубильников служат для отключения трансформаторов напряжения (ТН) от приемных устройств, установленных на этой релейной панели, в то время как другие рубильные переключатели в той же группе служат для отключения трансформаторов тока (ТТ) от приемных приборов, установленных на той же панели.

Для дополнительной безопасности на блоке переключателей могут быть установлены крышки для предотвращения случайного срабатывания или электрического контакта. Некоторые крышки тестовых переключателей даже запираются на замок для дополнительной защиты от доступа.

Испытательные переключатели, используемые для отключения трансформаторов напряжения (ТП) от датчиков напряжения, представляют собой не что иное, как простые однополюсные однонаправленные (SPST) рубильники, как показано на этой схеме:

Разрыв цепи трансформатора напряжения не представляет опасности, поэтому для отключения ПТ от приемного прибора не требуется ничего особенного.

Здесь представлена ​​серия фотографий, показывающих работу одного из этих рубильников, от замкнутого (в рабочем состоянии) слева до разомкнутого (отключенного) справа:

Испытательные переключатели, используемые для отключения трансформаторов тока от токоизмерительных приборов, однако, должны быть специально сконструированы так, чтобы избежать размыкания цепи трансформатора тока при отключении из-за опасности высокого напряжения, создаваемой разомкнутыми вторичными обмотками трансформатора тока. Таким образом, испытательные переключатели ТТ предназначены для короткого замыкания на выходе ТТ перед размыканием соединения с устройством измерения тока.Для этого используется специальный рубильник , прерывающий разрыв, :

.

Здесь представлена ​​серия фотографий, показывающих работу рубильника перед размыканием, от замкнутого (в рабочем состоянии) слева до закороченного (разомкнутого) справа:

Закорачивающее действие происходит на листе из пружинной стали, контактирующем с движущимся лезвием ножа в кулачковой прорези рядом с шарниром. Обратите внимание, как лист соприкасается с кулачком ножа на правой и средней фотографиях, но не на левой фотографии.Этот металлический лист соединяется с основанием рубильника, прилегающим справа (другой полюс цепи ТТ), образуя короткое замыкание между выводами ТТ, необходимое для предотвращения дуги, когда рубильник размыкает цепь на приемный прибор.

Пошаговая последовательность иллюстраций показывает, как эта закорачивающая пружина предотвращает размыкание цепи ТТ при размыкании первого переключателя:

Обычно не замыкающий переключатель в паре тестовых переключателей ТТ оснащается «тестовым разъемом», позволяющим вставить дополнительный амперметр в схему для измерения сигнала ТТ.Этот испытательный домкрат состоит из пары пластин из пружинной стали, контактирующих друг с другом в середине размаха рубильника. Когда рубильник находится в разомкнутом положении, металлические листы продолжают обеспечивать непрерывность после разомкнутого рубильника. Однако, когда специальный штекер адаптера амперметра вставляется между пластинами, раздвигая их, цепь разрывается, и ток должен течь через два штыря тестового штекера (и в тестовый амперметр, подключенный к этому штекеру).

Пошаговая последовательность иллюстраций показывает, как тестовое гнездо поддерживает целостность разомкнутого рубильника, а затем позволяет вставить тестовый щуп и амперметр, не разрывая цепь ТТ:

При использовании такого испытательного щупа ТТ необходимо тщательно проверить электрическую целостность амперметра и измерительных проводов перед тем, как вставить щуп в испытательные гнезда.Если случится «обрыв» где-либо в цепи амперметра / вывода, опасная дуга разовьется в точке «обрыва» в момент, когда испытательный щуп раздвигает металлические пластины испытательного разъема! Всегда помните, что находящийся под напряжением трансформатор тока опасен при разомкнутой цепи, поэтому ваша личная безопасность зависит от постоянного поддержания непрерывности электрической цепи в цепи трансформатора тока.

На этой фотографии крупным планом показан замкнутый испытательный выключатель ТТ, оборудованный испытательным домкратом, при этом пружинные листы домкрата видны как пара структур в форме «обруча», обрамляющих лезвие среднего рубильника:

В дополнение к (или иногда вместо) тестовым переключателям, вторичная проводка трансформатора тока часто проходит через специальные «закорачивающие» клеммные колодки.Эти специальные клеммные колодки имеют металлическую «перемычку», проходящую по центру, через которую можно вставить винты для зацепления с проводными клеммами ниже. Любые клеммы, соединенные с этим металлическим стержнем, обязательно будут уравновешены друг с другом. Один винт всегда вставляется в шину, входящую в клемму заземления на клеммной колодке, таким образом, заземляя всю шину. Дополнительные винты, вставленные в эту шину, прижимают вторичные провода ТТ к потенциалу земли. Фотография такой закорачивающей клеммной колодки показана здесь, с пятью проводниками от многоскоростного (многоотводного) трансформатора тока с маркировкой от 7X1 до 7X5 , подключаемых к клеммной колодке снизу:

Эта закорачивающая клеммная колодка имеет три винта, вставленных в закорачивающую перемычку: один соединяет перемычку с клеммой заземления («G») на дальнем левом краю, другой — с проводом ТТ «7X5», а последний соединяет к проводу ТТ «7X1».В то время как первый винт устанавливает потенциал заземления вдоль перемычки, следующие два винта образуют короткое замыкание между двумя внешними проводниками трансформатора тока с несколькими коэффициентами. Обратите внимание на зеленые «перемычки», прикрепленные к верхней стороне этой клеммной колодки, замыкающие 7X1 на 7X5 на землю, в качестве дополнительной меры безопасности для этого конкретного трансформатора тока, который в настоящее время не используется и не подключен к какому-либо измерительному прибору.

На следующих рисунках показаны комбинации положений винтовых клемм, используемых для выборочного заземления различных проводников на трансформаторе тока с несколькими коэффициентами передачи.На первой из этих иллюстраций показано состояние, представленное на предыдущей фотографии, когда весь трансформатор тока закорочен и заземлен:

На следующем рисунке показано, как ТТ будет использоваться на полную мощность, при этом X1 и X5 подключены к панели приборов и (только) X5 заземлен в целях безопасности:

На этом последнем рисунке показано, как ТТ будет использоваться с пониженной мощностью, с X2 и X3, подключенными к приборной панели, и (только) X3 заземленным для безопасности:

Нагрузка и точность измерительного трансформатора

Для того, чтобы измерительный трансформатор функционировал как точное измерительное устройство, ему не следует чрезмерно ставить задачу подавать мощность на нагрузку.Чтобы свести к минимуму энергопотребление измерительных трансформаторов, идеальный прибор для измерения напряжения должен потреблять нулевой ток от своего трансформатора тока, в то время как идеальный прибор для измерения тока должен понижать нулевое напряжение на своем трансформаторе тока.

На практике трудно достичь нулевой мощности любого прибора. Каждый вольтметр действительно потребляет некоторый ток, даже небольшой. Каждый амперметр действительно немного понижает напряжение. Величина полной мощности, потребляемой любым измерительным трансформатором, соответственно называется нагрузка , и, как и все выражения полной мощности, измеряется в единицах вольт-ампер.2_ {сигнал}) (Z_ {инструмент}) \]

Нагрузка для любого устройства или цепи, подключенной к измерительному трансформатору, может быть выражена как значение импеданса (\ (Z \)) в омах или как значение полной мощности (\ (S \)) в вольт-амперах. Точно так же сами измерительные трансформаторы обычно рассчитаны на величину нагрузки, которую они могут создавать, и при этом работать с определенным допуском точности (например, \ (\ pm \) 1% при нагрузке 2 ВА).

Возможная нагрузка трансформатора и показатели точности

Потенциальные трансформаторы имеют максимальные значения нагрузки, указанные в терминах полной мощности (\ (S \), измеренной в вольт-амперах), стандартные значения нагрузки классифицируются буквенным кодом:

Буквенный код	Максимально допустимая нагрузка при заявленной точности
Вт	12.5 вольт-ампер
X	25 вольт-ампер
M	35 вольт-ампер
Y	75 вольт-ампер
Z	200 вольт-ампер
ZZ	400 вольт-ампер

Стандартные классы точности для трансформаторов напряжения включают 0,3, 0,6 и 1,2, соответствующие погрешности \ (\ pm \) 0,3%, \ (\ pm \) 0,6% и \ ​​(\ pm \) 1,2% от номинальное передаточное число соответственно.Эти классы точности и нагрузки обычно объединены на одной этикетке. Таким образом, трансформатор напряжения с номиналом «0,6 МОм» имеет точность \ (\ pm \) 0,6% (этот процент понимается как точность для коэффициента трансформации ) при питании нагрузки 35 вольт-ампер при ее номинальном значении (например, 120 вольт. ) выход.

Нагрузка трансформатора тока и характеристики точности

Точность трансформатора тока и нагрузки более сложны, чем номинальные параметры трансформатора тока. Основная причина этого — более широкий спектр приложений ТТ.Если трансформатор тока должен использоваться для целей измерения (т. Е. Приводных ваттметров, амперметров и других инструментов, используемых для регулирующего контроля и / или выставления счетов, где требуется высокая точность), предполагается, что трансформатор будет работать в пределах своих стандартных номиналов. текущие значения. Например, трансформатор тока с соотношением 600: 5, используемый для измерения, должен редко, если вообще когда-либо, видеть значение первичного тока, превышающее 600 ампер, или вторичный ток, превышающий 5 ампер. Если текущие значения, проходящие через трансформатор тока, когда-либо превысят эти максимальные стандартные значения, влияние на регулирование или выставление счетов будет незначительным, поскольку это должны быть переходные события.Однако защитные реле предназначены для интерпретации переходных процессов в энергосистемах и реагирования на них. Если трансформатор тока должен использоваться для реле , а не для измерения, он должен надежно работать в условиях перегрузки, обычно создаваемых неисправностями энергосистемы. Другими словами, релейные приложения ТТ требуют гораздо большего динамического диапазона измерения, чем измерительные приложения. Абсолютная точность не так важна для реле, но мы должны убедиться, что ТТ будет давать достаточно точное представление о линейном токе в условиях неисправности, чтобы защитное реле (а) функционировало должным образом.Трансформаторы, даже те, которые используются для защитных реле, никогда не видят переходных процессов напряжения столь же широких, как переходные процессы тока, наблюдаемые трансформаторами тока.

Номинальные значения ТТ класса счетчика

обычно выражаются в виде процентного значения, за которым следует буква «B», за которой следует максимальная нагрузка, выраженная в омах импеданса. Следовательно, трансформатор тока с классификацией измерения 0,3B1,8 демонстрирует точность \ (\ pm \) 0,3% отношения витков при питании импеданса 1,8-омметра при 100% выходном токе (обычно 5 ампер).

Класс реле ТТ номиналы обычно принимают форму максимального напряжения , падающего на нагрузку при 20-кратном номинальном токе (т. Е. Вторичный ток 100 А для ТТ с номинальной выходной мощностью 5 А) при сохранении точности в пределах \ (\ pm \) 10% от номинального передаточного числа. Не случайно для защиты энергосистемы обычно выбираются соотношения ТТ таким образом, чтобы максимальный ожидаемый симметричный ток короткого замыкания через силовой проводник не превышал в 20 раз номинальный ток первичной обмотки ТТ.Следовательно, трансформатор тока с классом реле C200 может выдавать напряжение до 200 вольт при максимальной нагрузке при номинальном токе 20 \ (\ times \). Предполагая, что номинальный выходной ток составляет 5 ампер, 20-кратное превышение этого значения будет составлять 100 ампер, подаваемых на реле. Если падение напряжения реле при этом токе может достигать 200 вольт, это означает, что вторичная цепь ТТ может иметь значение импеданса до 2 Ом (\ (200 \ hbox {V} \ div 100 \ hbox {A } = 2 \> \ Омега \)). Таким образом, номинал релейного ТТ C200 — это просто еще один способ сказать, что он может выдерживать нагрузку до 2 Ом.

Буква «C» в примере рейтинга «C200» означает , рассчитанное как , что означает, что рейтинг основан на теории. В некоторых трансформаторах тока вместо этого используется буква «T», которая обозначает , проверено, . Эти трансформаторы тока были фактически испытаны при указанных значениях напряжения и тока, чтобы гарантировать их работоспособность в реальных условиях.

Насыщение трансформатора тока

Стоит более подробно изучить концепцию максимальной нагрузки ТТ.В идеальном мире трансформатор тока действует как источник тока для измерителя или реле, которое он питает, и, таким образом, вполне достаточно для подачи тока в короткое замыкание (полное сопротивление 0 Ом). Проблемы возникают, если мы требуем, чтобы трансформатор тока выдавал больше мощности, чем он предназначен, что означает, что трансформатор тока вынужден пропускать ток через чрезмерное сопротивление. Во времена электромеханических счетчиков и защитных реле, когда устройства полностью питались сигналами измерительного трансформатора, нагрузка на определенные счетчики и реле могла быть весьма значительной.Современные электронные измерители и реле создают гораздо меньшую нагрузку на измерительные трансформаторы, приближаясь к идеальным условиям нулевого импеданса для входов, считывающих ток.

Напряжение, создаваемое любой индуктивностью, включая обмотки трансформатора, описывается Законом электромагнитной индукции Фарадея:

\ [V = N {d \ phi \ over dt} \]

Где,

\ (В \) = Индуцированное напряжение (вольт)

\ (N \) = Количество витков провода

\ (d \ phi \ over dt \) = Скорость изменения магнитного потока (Веберов в секунду)

Следовательно, чтобы генерировать большее напряжение, трансформатор тока должен развивать в своем сердечнике более быстро изменяющийся магнитный поток.Если рассматриваемое напряжение является синусоидальным на постоянной частоте, магнитный поток также отслеживает синусоидальную функцию во времени, пики напряжения совпадают с самыми крутыми точками на форме волны потока, а точки «нуля» напряжения совпадают с пиками потока. форма волны, при которой скорость изменения магнитного потока с течением времени равна нулю:

Возложение большей нагрузки на ТТ (т. Е. Большее сопротивление, через которое должен проходить ток) означает, что ТТ должен развивать большее синусоидальное напряжение для любой заданной величины измеренного линейного тока.Это соответствует форме волны магнитного потока с более быстро изменяющейся скоростью нарастания и спада, что, в свою очередь, означает форму волны магнитного потока с более высоким пиком (предполагая синусоидальную форму). Проблема с этим в какой-то момент заключается в том, что требуемый магнитный поток достигает таких высоких пиковых значений, что железный сердечник ТТ начинает насыщаться магнетизмом, после чего ТТ перестает вести себя линейно и больше не будет точно воспроизводить форма и величина кривой тока в линии электропередачи. Проще говоря, если мы возложим на трансформатор тока слишком большую нагрузку, он начнет выдавать искаженный сигнал, который больше не будет точно отображать линейный ток.

Тот факт, что максимальное выходное напряжение переменного тока ТТ зависит от предела магнитного насыщения его железного сердечника, становится особенно актуальным для ТТ с несколькими передаточными числами , у которых вторичная обмотка имеет более двух «ответвлений». Трансформаторы тока с несколькими передаточными числами обычно используются в качестве стационарных трансформаторов тока во вводах силовых трансформаторов, что дает конечному пользователю свободу при конфигурировании своих схем измерения и защиты. Рассмотрим этот ввод распределительного трансформатора 600: 5 CT с классом точности C800:

.

Классификация этого ТТ «C800» основана на его способности подавать максимум 800 вольт на нагрузку , когда все его вторичные витки используются .Другими словами, его рейтинг составляет «C800» только при подключении к ответвителям X1 и X5 для полного соотношения 600: 5. Если вместо этого кто-то подключится к ответвлениям X1-X3, используя только 30 витков провода во вторичной обмотке ТТ вместо всех 120 витков, этот ТТ будет ограничен подачей 200 В на нагрузку до насыщения: такой же магнитный поток, что и может генерировать 800 вольт на 120 витках провода, может индуцировать только четверть этого напряжения на четверть числа витков в соответствии с законом электромагнитной индукции Фарадея (\ (V = N {d \ phi \ over dt} \ )).Таким образом, трансформатор тока следует рассматривать как блок «C200», если он подключен с соотношением сторон 150: 5.

Наличие любого постоянного тока в проводниках линии электропередачи переменного тока создает проблему для трансформаторов тока, которую можно понять только с точки зрения магнитного потока в сердечнике ТТ. Любой постоянный ток (DC) в линии электропередачи, проходящей через CT, смещает магнитное поле CT на определенную величину, заставляя CT легче насыщаться в одном полупериоде переменного тока, чем в другом. Постоянные токи никогда не поддерживаются бесконечно в энергосистемах переменного тока, но часто присутствуют в виде переходных импульсов при определенных условиях неисправности.Даже в этом случае переходные постоянные токи будут оставлять сердечники ТТ с некоторым остаточным магнитным смещением, предрасполагающим их к насыщению в будущих условиях повреждения. Способность сердечника трансформатора тока сохранять некоторый магнитный поток с течением времени называется остаточной массой .

Остаточная намагниченность сердечника трансформатора — нежелательное свойство. Его можно смягчить, сконструировав сердечник с воздушным зазором (вместо того, чтобы делать сердечник как непрерывный путь из черного металла), но это ставит под угрозу другие желательные свойства, такие как пределы насыщения (т.е. максимальное выходное напряжение). Некоторые отраслевые эксперты рекомендуют размагничивать трансформаторы тока обслуживающим персоналом в рамках ремонтных работ после сильноточного повреждения, чтобы обеспечить оптимальную производительность при возвращении системы в эксплуатацию. Размагничивание заключается в пропускании большого переменного тока через трансформатор тока с последующим медленным уменьшением величины этого переменного тока до нуля ампер. Постепенное снижение напряженности переменного магнитного поля от полной до нуля имеет тенденцию к хаотизации магнитных доменов в железном сердечнике, возвращая его в ненамагниченное состояние.

Какой бы ни была причина, насыщение ТТ может стать серьезной проблемой для цепей защитных реле, поскольку эти реле должны надежно работать при любых переходных перегрузках по току. Чем больше ток через первичную обмотку ТТ, тем больший ток он должен выводить на защитное реле. Для любой заданной нагрузки на реле (входного импеданса реле) больший токовый сигнал приводит к большему падению напряжения и, следовательно, к большей потребности ТТ в выдаче управляющего напряжения.Таким образом, насыщение ТТ с большей вероятностью произойдет во время событий перегрузки по току, когда нам больше всего нужен ТТ для правильной работы. Таким образом, любой, кому поручено выбрать подходящий трансформатор тока для релейной защиты, должен тщательно рассмотреть максимальное ожидаемое значение перегрузки по току при сбоях в системе, гарантируя, что ТТ будут выполнять свою работу, одновременно управляя нагрузками, налагаемыми реле.

Испытания трансформаторов тока

Трансформаторы тока могут подвергаться стендовым испытаниям на коэффициент трансформации и насыщение путем подачи переменного напряжения переменного тока на вторичную обмотку при одновременном контроле вторичного тока и первичного напряжения.Для обычных трансформаторов тока «оконного» типа первичная обмотка представляет собой одинарный провод, пропущенный через центральное отверстие. Идеальный трансформатор тока должен обеспечивать постоянный импеданс источника переменного напряжения и постоянное соотношение напряжений от входа к выходу. Реальный трансформатор тока будет демонстрировать все меньшее и меньшее сопротивление по мере того, как напряжение превышает его порог насыщения:

Идеальный трансформатор тока (без насыщения) должен отображать прямую линию. Изогнутая форма выявляет эффекты магнитного насыщения, когда в сердечнике трансформатора тока присутствует такой сильный магнетизм, что дополнительный ток дает лишь незначительное увеличение магнитного потока (что проявляется в падении напряжения).

Конечно, ТТ никогда не получает питание от вторичной обмотки при установке и эксплуатации. Цель подачи питания на ТТ «в обратном направлении», как показано, состоит в том, чтобы избежать пропускания очень высоких токов через первичную обмотку ТТ. Однако, если доступно сильноточное испытательное оборудование, такой тест с первичным впрыском на самом деле является наиболее реалистичным способом проверки ТТ.

В следующей таблице показаны фактические значения напряжения и тока, полученные во время испытания вторичного возбуждения на реле CT класса C400 с соотношением 2000: 5.Напряжение источника было увеличено с нуля до приблизительно 600 вольт переменного тока при 60 Гц для испытания, в то время как падение вторичного напряжения и первичное напряжение были измерены. При напряжении около 575 вольт от трансформатора тока слышен «жужжащий» звук — слышимый эффект магнитного насыщения. Расчетные значения импеданса вторичной обмотки и коэффициента передачи также показаны в этой таблице:

\ (I_S \)	\ (V_S \)	\ (V_P \)	\ (Z_S = V_S \ div I_S \)	Соотношение = \ (V_S \ div V_P \)
0.0308 A	75,14 В	0,1788 В	2,44 к \ (\ Омега \)	420,2
0,0322 А	100,03 В	0,2406 В	3,11 к \ (\ Omega \)	415,8
0,0375 А	150,11 В	0,3661 В	4,00 к \ (\ Omega \)	410,0
0,0492 А	301,5 В	0,7492 В	6,13 к \ (\ Omega \)	402.4
0,0589 А	403,8 В	1,0086 В	6,86 к \ (\ Omega \)	400,4
0,0720 А	500,7 В	1,2397 В	6.95 к \ (\ Omega \)	403,9
0,0883 А	548,7 В	1,3619 В	6,21 к \ (\ Omega \)	402,9
0,1134 A	575,2 В	1.4269 В	5,07 к \ (\ Omega \)	403.1
0,1259 A	582,0 В	1.4449 В	4,62 к \ (\ Омега \)	402,8
0,1596 А	591,3 В	1.4665 В	3,70 к \ (\ Omega \)	403,2
0,2038 А	600,1 В	1.4911 В	2,94 к \ (\ Omega \)	402,5

Как видно из этой таблицы, рассчитанный импеданс вторичной обмотки \ (Z_S \) начинает резко падать, когда вторичное напряжение превышает 500 вольт (около точки «изгиба» кривой).Расчетное отношение витков выглядит удивительно стабильным — близко к идеальному значению 400 для ТТ 2000: 5 — но следует помнить, что это соотношение рассчитывается на основе напряжения , а не тока . Поскольку в этом тесте не сравниваются первичный и вторичный токи, мы не можем увидеть влияние насыщения на способность этого ТТ к измерению тока. Другими словами, этот тест показывает, когда начинается насыщение, но не обязательно показывает, как насыщение влияет на коэффициент тока ТТ.

Разница между ТТ с соотношением сторон 2000: 5 и классификацией реле C400 и ТТ с соотношением сторон 2000: 5 с классификацией реле C800 заключается не в количестве витков во вторичной обмотке ТТ (\ (N \)), а в скорее количество черного металла в сердечнике ТТ. Трансформатор C800, чтобы развивать напряжение свыше 800 В для удовлетворения нагрузки на реле, должен выдерживать в своем сердечнике вдвое больший магнитный поток, чем трансформатор C400, а для этого требуется магнитный сердечник в трансформаторе C800 с (как минимум) вдвое больше флюсовой способности.При прочих равных условиях, чем выше нагрузочная способность трансформатора тока, тем больше и тяжелее он должен быть из-за обхвата магнитопровода.

Сопротивление провода цепи трансформатора тока

Нагрузка, испытываемая трансформатором рабочего тока, представляет собой полное последовательное сопротивление измерительной цепи, состоящее из суммы входного сопротивления приемного прибора, полного сопротивления провода и внутреннего сопротивления вторичной обмотки самого трансформатора тока. Унаследованные электромеханические реле с их «управляющими» катушками, управляемыми токами ТТ, создают значительную нагрузку.Поскольку нагрузка, налагаемая электромеханическим реле, проистекает из работы катушки с проволокой, это полное сопротивление нагрузки является сложной величиной, имеющей как действительную (резистивную), так и мнимую (реактивную) составляющие. Современные цифровые реле с аналого-цифровыми преобразователями на их входах обычно создают чисто резистивную нагрузку на их трансформаторы тока, и эти значения нагрузки обычно намного меньше, чем нагрузка, возлагаемая на электромеханические реле.

Существенным источником нагрузки в любой цепи ТТ является сопротивление провода, по которому выходной ток ТТ идет к приемному устройству и от него.Довольно часто общее «петлевое» расстояние цепи ТТ составляет несколько сотен футов или более, если ТТ расположены в удаленных областях объекта, а защитные реле расположены в центральной диспетчерской. По этой причине важным аспектом конструкции системы защитных реле является размер (калибр) проводов, чтобы гарантировать, что общее сопротивление цепи не превышает допустимую нагрузку ТТ.

Проволока большего сечения имеет меньшее сопротивление на единицу длины, чем провод меньшего сечения, при прочих равных условиях.{0,232 G — 2,32} \]

Где,

\ (R_ {1000ft} \) = Приблизительное сопротивление провода в Ом на 1000 футов длины провода

\ (G \) = Американский калибр провода (AWG), номер провода

Размер провода

AWG, как и у большинства «калибровочных» шкал, является обратным: большее число означает более тонкий провод. Вот почему формула предсказывает меньшее значение \ (R \) для большего значения \ (G \). Простым примером значения, которое можно подставить в эту формулу, является число 10, представляющее провод # 10 AWG, общий размер проводника для вторичных цепей ТТ:

\ [R_ {1000ft} = e ^ {(0.0 = 1 \> \ Omega \ hbox {на 1000 футов} \]

Имейте в виду, что этот результат сопротивления провода 1 Ом на 1000 футов длины относится к общей длине цепи , а не к расстоянию между ТТ и приемным прибором. Полная вторичная электрическая цепь ТТ, конечно, требует двух проводов , поэтому потребуется 1000 футов провода для покрытия 500 футов расстояния между ТТ и прибором. В некоторых источниках указан провод №12 AWG в качестве минимального калибра для вторичных цепей ТТ независимо от длины провода.

Пример: сечение провода цепи ТТ, простой

Практический пример поможет проиллюстрировать, как сопротивление провода играет роль в характеристиках цепи ТТ. Давайте начнем с рассмотрения трансформатора тока класса точности C400, который будет использоваться в цепи защитного реле, причем сам трансформатор тока имеет измеренное сопротивление вторичной обмотки 0,3 \ (\ Omega \) с соотношением витков 600: 5. По определению, трансформатор тока C400 — это трансформатор, способный генерировать 400 вольт на своих выводах, одновременно подавая нагрузку в 20 раз больше номинального тока.Это означает, что максимальное значение нагрузки составляет 4 Ом, поскольку это импеданс, который упадет на 400 вольт при вторичном токе 100 ампер (в 20 раз больше номинальной выходной мощности ТТ в 5 ампер):

Хотя трансформатор тока имеет класс C400, что означает, что на его выводах вырабатывается 400 вольт (максимум), на самом деле обмотка должна быть способна выдавать более 400 вольт, чтобы преодолеть падение напряжения на собственном внутреннем сопротивлении обмотки. В данном случае при сопротивлении обмотки 0.3 Ом, несущий ток 100 ампер (наихудший случай), напряжение обмотки должно составлять 430 вольт, чтобы обеспечить 400 вольт на клеммах. Это значение 430 вольт при 60 Гц с синусоидальной формой волны тока представляет собой максимальное количество магнитного потока, с которым может справиться этот сердечник ТТ при сохранении коэффициента тока в пределах \ (\ pm \) 10% от его номинального значения 600: 5. Таким образом, 430 вольт (внутри трансформатора тока) является нашим ограничивающим фактором для обмотки трансформатора тока при любом значении тока .

Этот шаг расчета максимального напряжения внутренней обмотки ТТ — не просто иллюстрация того, как определяется класс ТТ «C».Скорее, это важный шаг в любом анализе нагрузки цепи ТТ, потому что мы должны знать максимальный потенциал обмотки, которым ограничен ТТ. У кого-то может возникнуть соблазн пропустить этот шаг и просто использовать 400 В в качестве максимального напряжения на клеммах во время состояния неисправности, но это приведет к незначительным ошибкам в таком простом случае, как этот, и гораздо более значительным ошибкам в других случаях, когда мы должны уменьшите напряжение обмотки ТТ по причинам, описанным далее в этом разделе.

Предположим, что этот ТТ будет использоваться для подачи тока на защитное реле, представляющее чисто резистивную нагрузку 0.2 Ом. Системное исследование показывает, что максимальный симметричный ток короткого замыкания составляет 10 000 ампер, что чуть ниже номинального первичного тока 20 \ (\ times \) для ТТ. Вот как будет выглядеть схема во время этого состояния неисправности, когда трансформатор тока выдает максимальное (внутреннее) напряжение 430 вольт:

Предел внутреннего напряжения ТТ в 430 вольт по-прежнему остается в силе, потому что это функция магнитной индукции его сердечника, а не линейного тока. При токе повреждения энергосистемы 10 000 ампер этот трансформатор тока выдаст только 83.33 ампера, а не 100 ампер, использованных для определения классификации C400. Максимальное полное сопротивление цепи легко предсказать по закону Ома: 430 вольт (ограничено магнитным сердечником трансформатора тока), давая 83,33 ампера (ограниченное током неисправности системы):

\ [R_ {total} = {V_W \ over I_ {fault}} = {430 \ hbox {V} \ over 83,33 \ hbox {A}} = 5,16 \> \ Omega \]

Поскольку мы знаем, что полное сопротивление в этой последовательной цепи является суммой сопротивления обмотки ТТ, сопротивления провода и нагрузки реле, мы можем легко вычислить максимальное сопротивление провода путем вычитания:

\ [R_ {total} = R_ {CT} + R_ {провод} + R_ {реле} \]

\ [R_ {wire} = R_ {total} — (R_ {CT} + R_ {relay}) \]

\ [R_ {wire} = 5.{(0,232) (12) — 2,32} = 1,59 \> \ Omega \ hbox {на 1000 футов} \]

\ [{4.66 \> \ Omega \ over 1.59 \> \ Omega / \ hbox {1000 ft}} = 2,93 \ times \ hbox {1000 ft} = 2930 \ hbox {ft} \]

Конечно, это общей длины проводника , что означает, что для двухжильного кабеля между ТТ и защитным реле максимальное расстояние будет вдвое меньше: 1465 футов.

Пример: сечение провода цепи ТТ с учетом постоянного тока

Предыдущий сценарий предполагает ток короткого замыкания исключительно переменного тока.Реальные неисправности могут содержать значительные составляющие постоянного тока в течение коротких периодов времени, длительность этих переходных процессов постоянного тока связана с постоянной времени \ (L \ over R \) силовой цепи. Как упоминалось ранее, постоянный ток имеет тенденцию намагничивать железный сердечник трансформатора тока, предрасполагая его к магнитному насыщению. Таким образом, трансформатор тока в этих условиях не сможет генерировать полное напряжение переменного тока, возможное во время контролируемого стендового испытания (например, трансформатор тока C400 в этих условиях не сможет выдержать нагрузку до своего номинального напряжения 400 В на клеммах).Простой способ компенсировать этот эффект — снизить напряжение на обмотке ТТ на коэффициент, равный \ (1 + {X \ over R} \), причем отношение \ (X \ over R \) является реактивным сопротивлением к — коэффициент сопротивления энергосистемы в точке измерения. Снижение номинальных характеристик трансформатора обеспечивает запас прочности для наших расчетов, предполагая, что значительная часть емкости магнитного сердечника ТТ может потребляться намагничиванием постоянного тока во время определенных неисправностей, оставляя меньше магнитного «запаса» для генерации переменного напряжения.

Давайте повторим наши расчеты, предполагая, что защищаемая энергосистема теперь имеет отношение \ (X \ к R \), равное 14.Это означает, что наш трансформатор тока C400 (с максимальным внутренним потенциалом обмотки 430 вольт) должен быть понижен до максимального напряжения обмотки:

\ [{430 \ hbox {V} \ over {1 + {X \ over R}}} = {430 \ hbox {V} \ over {1 + 14}} = 28,67 \ hbox {V} \]

Если мы применим это пониженное напряжение обмотки к той же цепи ТТ, мы обнаружим, что этого недостаточно для передачи 83,33 А через реле:

С суммарным сопротивлением ТТ и реле 0,5 \ (\ Omega \) (без сопротивления провода), напряжение на обмотке 28.67 вольт могут дать только 57,33 ампер, что намного меньше, чем нам нужно. Очевидно, что этот трансформатор тока не сможет работать в условиях отказа, когда переходные процессы постоянного тока подталкивают его ближе к магнитному насыщению.

Обновление ТТ до другой модели, имеющей более высокий класс точности (C800) и больший коэффициент понижения тока (1200: 5), улучшит ситуацию. Предполагая, что внутреннее сопротивление обмотки этого нового ТТ составляет 0,7 Ом, мы можем рассчитать его максимальное внутреннее напряжение обмотки следующим образом: если этот ТТ рассчитан на подачу 800 В на его клеммы при вторичном токе 100 А через 0.7 Ом внутреннего сопротивления, это должно означать, что вторичная обмотка ТТ внутренне генерирует на 70 вольт больше, чем 800 вольт на своих выводах, или 870 вольт при чисто переменном токе. Учитывая, что коэффициент \ (X \ over R \) нашей энергосистемы равен 14 для учета переходных процессов постоянного тока, это означает, что мы должны снизить напряжение внутренней обмотки трансформатора тока с 870 вольт до 15 раз меньше, или 58 вольт. Применение этого нового ТТ к предыдущему сценарию отказа:

Расчет допустимого полного сопротивления цепи с учетом улучшенного напряжения нового ТТ:

\ [R_ {total} = {V_W \ over I_ {fault}} = {58 \ hbox {V} \ over 41.67 \ hbox {A}} = 1.392 \> \ Omega \]

Еще раз, мы можем рассчитать максимальное сопротивление провода, вычтя все другие сопротивления из максимального общего сопротивления цепи:

\ [R_ {wire} = R_ {total} — (R_ {CT} + R_ {relay}) \]

\ [R_ {wire} = 1,392 \> \ Omega — (0,7 \> \ Omega + 0,2 \> \ Omega) = 0,492 \> \ Omega \]

Таким образом, мы можем иметь сопротивление провода в этой цепи до 0,492 \ (\ Омега \), оставаясь в пределах номинальных значений трансформатора тока. Используя медный провод 10 AWG (с сопротивлением 1 Ом на 1000 футов), мы получаем общую длину проводника 492 фута, что составляет 246 футов расстояния между выводами CT и выводами реле.

Что такое камера КТ? — Ризердон

11 июля, 2018 • Камера CT • CT

В камере

A CT находятся трансформаторы тока для измерения низкого напряжения.

Они необходимы для преобразования высокого напряжения в низкое в многоквартирных жилых или коммерческих помещениях.

Когда мощность на объекте должна быть больше 100 А (~ 70 кВА при 415 В), тогда счетчик электроэнергии работает с трансформаторами тока (ТТ), размещенными в их собственном корпусе — камере ТТ.Силовые кабели поступают на площадку через вырез в камеру ТТ, и оператор счетчика обычно устанавливает свой счетчик на камеру ТТ.

Камера CT Ritherdon:

Камера ТТ Ritherdon представляет собой изолированный корпус, предназначенный для установки счетчика электроэнергии и размещения ТТ, а также защищенный от взлома и герметизируемый блок. Однако он разработан с учетом требований безопасности, а также быстрой и простой установки. Корпус поставляется отдельно с задней панелью, поэтому вес не является проблемой.Задняя панель легко закрепляется внутри шкафа после того, как она будет установлена ​​в вырез и прикреплена к стене. Индивидуальные крышки, которые защищают электрика и позволяют проводить работы в камере ТТ на одной фазе без необходимости изолировать весь блок.

CT Палата операторов строительных сетей (BNO):

Оператор распределительной сети (DNO) не несет ответственности за стояки и отводы к многоэтажным зданиям. Соответственно, подрядчик по электротехнике должен будет установить собственное электрическое соединение в здании.Установка панелей CT часто оказывается очень сложной задачей. Проводка ТТ и пусконаладочные испытания P283 требуются оператором счетчика и поставщиком энергии. Правильные трансформаторы тока измерительного типа, подключение и вторичная проводка трансформаторов тока, а также неправильный размер хвостовика могут привести к задержкам в установке счетчиков и, в конечном итоге, к задержке подачи питания в здание заказчика оператором счетчика или DNO.

Преимущества использования камеры Ritherdon CT:

• Предназначен для подключения источников питания на 100–600 А.
• Доказанный опыт работы в качестве «первоклассного устройства» в области монтажа, обеспечения качества и безопасности на юго-востоке Англии.
• Интуитивный дизайн — гибкость.
• Встроенная гибкость, поэтому их можно устанавливать в различных положениях, чтобы обеспечить поступление питания как сверху, так и снизу.
• Переднюю панель можно откинуть с любой стороны, чтобы обеспечить необходимое пространство и доступ.
• Избегает необходимости дорогостоящего перетаскивания хвостов.Наши панели CT предназначены для размещения секторных многожильных, одножильных или многожильных проводников с закругленными углами.
• Принимается всеми операторами счетчиков.
• Оператор счетчика может разместить свой счетчик на передней панели. Это позволяет избежать необходимости в дополнительных измерительных панелях и сложности прокладки многожильной проводки к соседним точкам.

Как я могу установить камеру КТ Ritherdon ?:

Ritherdon and Company Limited совместно с Siemens может предоставить и установить камеру ТТ BNO, подключить и ввести в эксплуатацию ваши ТТ в соответствии с требованиями Elexon P283, а также установить ваши счетчики в тот же день.Возможно объединить все действия по подключению и подаче энергии в один день. Это устраняет сложности, связанные с необходимостью управлять несколькими поставщиками с разными сроками выполнения заказа. Мы также предлагаем услуги по поставке с трансформаторами тока или без них.

Дополнительная информация.

---

---

← Предыдущее сообщение Более поздняя публикация →

---

Lovato Electric | Энергетика и автоматизация

Выберите вашу страну Выберите вашу страну…Global сайт —————- CanadaChinaCroatiaCzech RepublicGermanyFranceItalyPolandRomaniaRussian FederationSpainSwitzerlandTurkeyUnited Арабские EmiratesUnited KingdomUnited Штаты —————- AfghanistanAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua И BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBosnia И HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Индийский океан TerritoryBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCayman IslandsCentral африканских RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Килинг) IslandsColombiaComorosCongoCongo, Демократическая Республика TheCook IslandsCosta RicaCote D’ivoireCroatiaCubaCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEast TimorEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland (Мальвинские) острова Фарерские IslandsFijiFinlandFranceFrench GuianaFrench PolynesiaFrench Южный Territor iesGabonGambiaGeorgiaGermanyGhanaGibraltarGreeceGreenlandGrenadaGuadeloupeGuamGuatemalaGuineaGuinea-bissauGuyanaHaitiHeard остров и МакДональда IslandsHoly See (Vatican City State) HondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIran, Исламская Республика OfIraqIrelandIsraelItalyJamaicaJapanJordanKazakstanKenyaKiribatiKorea, Корейская Народно-Демократическая Республика OfKorea, Республика OfKosovoKuwaitKyrgyzstanLao Народная Демократическая RepublicLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyan Арабская JamahiriyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacauMacedonia, бывшая югославская Республика OfMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesia, Федеративные Штаты OfMoldova, Республика OfMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNetherlands AntillesNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorthern Марианские островаНорвегияОманПакистанПалауПалестинская территория, оккупированнаяПанамаПапуа-Новая ГвинеяПарагвайПеруФилиппиныПиткэрнP olandPortugalPuerto RicoQatarReunionRomaniaRussian FederationRwandaSaint HelenaSaint Киттс И NevisSaint LuciaSaint Пьер и MiquelonSaint Винсент и GrenadinesSamoaSan MarinoSao Фолиант И PrincipeSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Джорджия и Южные Сандвичевы IslandsSouth SudanSpainSri LankaSudanSurinameSvalbard и Ян MayenSwazilandSwedenSwitzerlandSyrian Arab RepublicTaiwan, провинция ChinaTajikistanTanzania, Объединенная Республика OfThailandTogoTokelauTongaTrinidad И TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTurks И Кайкос IslandsTuvaluUgandaUkraineUnited Араб ЭмиратыВеликобританияСоединенные ШтатыМалые отдаленные острова СШАУругвайУзбекистанВануатуВенесуэлаВьетнамВиргинские острова, Британские Виргинские острова, СШАs.

No related posts.