Подключение счетчика через трансформатор тока: Подключение счетчика через трансформаторы

Подключение счетчика электроэнергии в низковольтную сеть большой мощности | Публикации

Для подключения счетчика в сеть большой мощности (с большими токами) необходимо применять специальные устройства — измерительные трансформаторы тока. Речь идет о низковольтных сетях до 0,66 кВ, где уровень номинального тока 100 А и выше. Счетчики прямого включения не предназначены для использования в таких мощных сетях, поэтому и требуется снизить уровень рабочего тока до величины, удобной для измерения приборами учета — 5 А.

Способ подключения в сеть счетчика, при котором токовые обмотки счетчика подключаются к измерительным выводам трансформатора тока называют полукосвенным. При этом способе подключения счетчика используется рабочее напряжение сети (обмотки напряжения подключаются к электросчетчику напрямую).

Существует также и косвенный способ подключения счетчика, однако он применяется для учета электроэнергии в установках с напряжением более 1 кВ. При косвенном подключении счетчика кроме трансформаторов тока применяются трансформаторы напряжения, снижающие высокое значение напряжение до 100 В.

Класс точности и его значение для учета электроэнергии

Правила Устройства Электроустановок (сокращенно ПУЭ) устанавливают классы точности для трансформаторов тока различных категорий применений. Так, для коммерческого учета должны устанавливаться трансформаторы тока с классом точности не более 0,5, а для технического учета необходим класс точности не выше 1,0.

Также встречаются трансформаторы тока с практически одинаковыми классами точности 0,5 и 0,5S. В чем заключается между ними разница? Погрешность обмотки ТТ с классом точности 0,5 не нормируется ниже 5%. Это значит, что при нагрузке в главной цепи ниже 5% электрическая энергия не будет учитываться. Класс точности 0,5S говорит о том, что трансформатор тока будет передавать сигнал на счетчик при уровне нагрузки не ниже 1%.

Схемы подключения счетчика через трансформаторы тока

Подключить трехфазный счетчик электроэнергии в мощную низковольтную сеть с глухозаземленной нейтралью можно по приведенным ниже схемам.

Цепи тока и напряжения в этой схеме, которую еще называют «десятипроводной» (по количеству используемых проводов), разделены. Подобное разделение цепей напряжения и тока позволяет повысить электробезопасность и легко проверять правильность подключения.

Следующая схема, в которой все выводы И2 измерительных трансформаторов тока соединяются в общую точку и присоединяются к нулевому проводнику, называется «звезда» (т. к. трансформаторы тока соединены по одноименной схеме). Она экономична с точки зрения использования проводов, однако усложняет проверку схемы включения счетчика представителями энергоснабжающих организаций.

«Семипроводная» схема на сегодняшний день является устаревшей, но так или иначе до сих пор встречается. Эта схема, будучи самой экономичной, опасна для обслуживающего персонала и потому должна быть модернизирована до десятипроводной.

Подключения счетчика электроэнергии через переходную испытательную коробку (КИП)

Как указано в ПУЭ (п 1. 5.23.), подключать трехфазные счетчики электроэнергии следует через испытательные коробки, упомянутые выше. Они (коробки испытательные переходные) позволяют производить замену счетчика, не отключая нагрузку, так как все необходимые переключения можно произвести в КИП.

Также встречаются низковольтные сети с изолированной нейтралью (система IT). Если быть более точным, то в сети с такой системой заземления нейтральный проводник может быть как полностью изолирован, так и заземлен при помощи специальных приборов, обладающих большим электрическим сопротивлением.

Такая система (IT) применяется на объектах, к которым предъявляются высокие требования по надежности и безопасности электроснабжения. Например, изолированная система IT применяется для электрических установок угольных шахт, для мобильных дизельных и бензиновых электростанций, а также для аварийного освещения и электроснабжения больниц. Подключить счетчик электроэнергии к трансформаторам тока в сеть с изолированной нейтралью можно по следующей схеме.

Измерительные трансформаторы тока — это устройства, преобразующие большие значения тока главных цепей до величины 5 А, удобной для измерения счетчиками электроэнергии. Именно это и определяет их основное назначение: питание цепей учета электроэнергии (коммерческий и технический) в мощных установках, там где счетчики прямого включения просто не могут применяться.

По материалам КЭАЗ

Выбор трансформаторов тока для счетчика электроэнергии 0,4кВ

2 Класс точности.

Содержание

Выбор трансформаторов тока для счетчика электроэнергии 0,4 кВ

17 января 2013 года. k-igor

Измерение электроэнергии с потребляемым током более 100А осуществляется с помощью трансформаторных счетчиков тока, которые подключаются к измеряемой нагрузке с помощью измерительных трансформаторов. Давайте рассмотрим основные характеристики трансформаторов тока.

1 Номинальное напряжение трансформатора тока.

В нашем случае измерительный трансформатор должен иметь напряжение 0,66 кВ.

2 Класс точности.

Класс точности трансформаторов тока зависит от назначения счетчика электроэнергии. Для коммерческих измерений класс точности должен быть 0,5S, для технических измерений допустимо 1,0.

3 Номинальный ток вторичной обмотки.

4 Номинальный первичный ток.

Это самый важный параметр для проектировщиков. Теперь рассмотрим требования к выбору номинального тока измерительного трансформатора. Номинальный первичный ток определяется коэффициентом трансформации.

Коэффициент трансформации измерительного трансформатора – это отношение номинального первичного тока к номинальному вторичному току.

Коэффициент трансформации следует выбирать в соответствии с номинальной нагрузкой с учетом аварийного режима работы. В соответствии с ПУЭ допускается использование трансформаторов тока с более высоким коэффициентом трансформации:

1. 5.17. Допускается применение трансформаторов тока с завышенным коэффициентом трансформации (для электродинамической и термической стойкости или защиты шин), если ток во вторичной обмотке трансформатора тока при максимальной нагрузке фидера составляет не менее 40 % номинального тока счетчика, а при минимальной рабочей нагрузке – не менее 5 %.

Дополнительные требования к выбору трансформаторов тока можно найти в литературе. Например, трансформатор тока, вторичный ток которого составляет менее 10% от номинального тока счетчика при 25% расчетной подключаемой нагрузки (в нормальном режиме работы), следует рассматривать как трансформатор сверхтока.

Теперь вспомним математику и возьмем эти требования в качестве примера.

Пусть установка потребляет 140 А (минимальная нагрузка 14 А). Выберите трансформатор тока для счетчика.

Проверим трансформатор тока T-066 200/5; его коэффициент трансформации равен 40.

140/40=3,5A – вторичный ток при номинальном токе.

5*40/100=2А – минимальный вторичный ток при номинальной нагрузке.

Как видите, 3,5A>2A – требование выполнено.

14/40=0.35A – вторичный ток при минимальном токе.

5*5/100=0.25A – минимальный вторичный ток при минимальной нагрузке.

Как видите, 0,35A>0,25A – условие выполнено.

140*25/100 – ток 35А при 25% нагрузке.

35/40=0,875 – вторичный ток при 25% нагрузке.

5*10/100=0.5A – минимальный вторичный ток при 25% нагрузке.

Как видно, 0,875A>0,5A, требование выполнено.

Вывод: измерительный трансформатор Т-066 200/5 для нагрузки 140А является правильным.

В случае с трансформаторами тока также ГОСТ 7746-2001 (Трансформаторы тока. Общие характеристики), где можно найти классификацию, основные параметры и технические требования.

Цель данной статьи – дать базовые знания по выбору трансформатора тока для измерительных цепей или цепей релейной защиты, а также породить вопросы, самостоятельное решение которых повысит ваши инженерные навыки.

Выбор номиналов трансформаторов тока

Прежде чем определить номиналы и проверить их в различных условиях, необходимо выбрать тип ККТ, ее компоновку и версию. В любом случае, оценки являются обычным делом. Некоторые критерии отбора будут отличаться, как описано ниже.

1. номинальное рабочее напряжение СТ. Это значение должно быть больше или равно номинальному напряжению установки, в которой будет установлен трансформатор тока. Он должен быть выбран из стандартного диапазона, кВ: 0,66, 3, 6, 10, 15, 20, 24, 27, 35, 110, 150, 220, 330, 750.

Затем встает вопрос о выборе ТТ первичного тока. Значение этого тока должно быть больше номинального тока электроустановки, в которой установлен ТТ, но с учетом перегрузочной способности.

Вот пример из книги. Предположим, что статор ТТ имеет рабочий ток 5600А. Но мы не можем предположить 6000A CT, потому что турбогенератор может работать с перегрузочной способностью 10%. Таким образом, ток на генераторе будет 5600+560=6160. И мы не сможем измерить это значение с помощью ТТ на 6000 А.

Затем вам нужно будет взять следующее значение из текущего диапазона ГОСТ. Вот цифры: 1, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 75, 80, 100, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 750, 800, 1000, 1200, 1500, 1600, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 8000, 10000, 12000, 14000, 16000, 18000, 20000, 25000, 28000, 30000, 32000, 35000, 40000. После 6000 идет 8000. Однако некоторые электрические устройства нельзя перегружать. Для них значение тока будет равно номинальному току.

Однако на этом выбор первичного тока не заканчивается, поскольку следующим шагом является проверка термической и электродинамической стойкости к коротким замыканиям.

2.1 Испытание на термическую стойкость при первичном токе проводится по формуле:

Это испытание показывает, что ТТ выдержит определенное значение тока короткого замыкания (IТ) в течение определенного интервала времени (tt) и что температура ТТ не превысит допустимых пределов. Или, короче говоря, тепловой эффект от тока короткого замыкания.

iud – импульсный ток короткого замыкания

ku – коэффициент перенапряжения, равный отношению тока короткого замыкания iud к амплитуде периодической составляющей. Для повреждений в установках выше 1 кВ коэффициент перенапряжения составляет 1,8; для повреждений до 1 кВ и в некоторых других случаях – 1,3.

2.2 Испытание первичным током на электродинамическую устойчивость:

В данном испытании мы исследуем процесс, при котором происходит динамический удар из-за высокого тока короткого замыкания, что может привести к отключению ТТ.

Для наглядности мы сведем данные испытаний первичного тока КТ в небольшую таблицу.

(3) Третий пункт – проверка трансформатора тока на мощность вторичной нагрузки.. Здесь важно, чтобы выполнялось условие Snom>=Snag. Это означает, что номинальная вторичная мощность ТТ должна быть больше номинальной вторичной нагрузки.

Вторичная нагрузка – это сумма сопротивлений последовательно соединенных устройств, реле, проводов и контактов, умноженная на квадрат вторичного тока ТТ (5, 2 или 1А, в зависимости от типа).

Значение этого сопротивления может быть определено теоретически или, если установка работает, путем измерения сопротивления вольтметром/амперметром или омметром.

Сопротивление оборудования (амперметров, вольтметров), реле (PT-40 или современных) и счетчиков можно узнать из паспортов, поставляемых с новым оборудованием, или на сайте завода. Если в паспорте не указано сопротивление, а только мощность, то на помощь приходит известный факт – полное сопротивление реле равно потребляемой мощности, деленной на квадрат тока, при котором указана мощность.

Схемы подключения трансформаторов тока и формулы для определения сопротивления вторичной обмотки для различных типов коротких замыканий

Устройства не всегда подключаются последовательно, что может вызвать трудности при определении величины вторичной нагрузки. На рисунке ниже показаны возможности подключения нескольких трансформаторов тока и значение znagr для различных типов коротких замыканий (1ф, 2ф, 3ф – однофазное, двухфазное, трехфазное).

zp – сопротивление реле

rper – сопротивление контактов

Сопротивление провода – это длина проводника, деленная на произведение проводимости и поперечного сечения проводника. Проводимость меди составляет 57, алюминия – 34,5.

Помимо вышеперечисленных, существуют дополнительные требования к релейным и измерительным цепям – проверка соответствия электрическим нормам и ГОСТ.

Выбор трансформаторов тока для релейной защиты

Трансформаторы тока для защитных реле выпускаются в классах точности 5P и 10P. Убедитесь, что точность ТТ (токовая или полная погрешность) не превышает 10%. Для некоторых типов защиты эти десять процентов должны быть обеспечены до максимальных токов короткого замыкания. В отдельных случаях ошибка может превышать 10 процентов, поэтому необходимо принять специальные меры для обеспечения правильного срабатывания защит. Более подробную информацию можно найти в региональных электротехнических нормах и справочниках. Существует множество нюансов и объяснений на эту тему. Требования ГОСТа приведены в таблице:

Хотя это не самые высокие классы точности для нормальной работы, они и не должны быть такими, потому что реле работает в аварийных ситуациях, и задача реле – обнаружить эту аварийную ситуацию (падение напряжения, повышение или понижение тока, частоты) и предотвратить ее – а для этого нужна возможность измерения значений вне рабочего диапазона.

Выбор трансформаторов тока для измерительных цепей

Трансформаторы тока класса 0,5(S) должны быть подключены к измерительным цепям. Это обеспечивает наиболее точное измерение. Однако во время возмущений и неисправностей осциллограммы из цепей счетчика могут показывать аномальные токи, напряжения (честно). Но это не страшно, так как эти неисправности длятся недолго. Еще опаснее, если класс точности коммерческих цепей учета не соблюдается, тогда год принесет такую финансовую ошибку, что заноза в заднице.

Измерительные трансформаторы могут иметь завышенные коэффициенты трансформации, но этому есть объяснение: при максимальной нагрузке на фидер вторичный ток трансформатора тока должен составлять не менее 40% от максимального тока счетчика, а при минимальной – не менее 5%. Это требование пункта 1.5.17 ПУЭ7 является приемлемым с чрезмерным коэффициентом трансформации. И уже на этом этапе может быть ошибочно рассматривать это требование как обязательный тест.

Согласно требованиям ГОСТа, значение вторичной нагрузки для классов точности до одного включительно должно находиться в диапазоне 25-100% от номинального значения.

Диапазоны первичного и вторичного тока для различных классов точности должны соответствовать приведенным в таблице ниже:

На основании приведенных выше данных можно составить таблицу выбора ТТ по мощности. Однако если для вторичной обмотки требования почти везде 25-100, то для первичной контроль может составлять от 1% от первичного тока до пяти, плюс контроль погрешности. Поэтому здесь не обойтись без стола.

Таблица для первичного выбора трансформаторов тока по мощности и току

Пройдемся по столбцам: первый столбец – возможная полная мощность нагрузки в кВА (от 5 до 1000). Далее следуют три столбца значений тока, соответствующих этим мощностям для трех классов напряжения – 0,4; 6,3; 10,5. И последние три столбца – это диапазон возможных коэффициентов трансформации тока. Эти соотношения были протестированы при следующих условиях:

• при 100% нагрузке вторичный ток составляет менее 5А (ток счетчика) и более 40% от 5А
• при 25% нагрузке вторичный ток составляет более 5% от 5A

Я рекомендую, если вы калькулятор или студент, создать свою собственную электронную таблицу. И если вы оказались здесь случайно, это все благодаря таким людям, как мы – инженерам, электрикам =)

Для сведения тех из вас, кто в курсе. В последнее время производители предлагают следующую услугу: вы рассчитываете необходимые вам параметры tt, а они используют эти параметры для создания модели и ее производства. Это выгодно, когда необходимо изменить коэффициент трансформации трансформатора, длину проводов, что делает схему более дорогой и увеличивает ошибки. Некоторые производители даже пишут, что это не намного дороже, чем обычное массовое производство, но выигрыш очевиден. Интересно, сталкивался ли кто-нибудь с этим на практике?

Вот как выглядят основные моменты выбора трансформатора тока. После выбора и установки, перед включением, наступает самый ответственный момент – пуско-наладочные испытания и измерения.

Точный выбор трансформатора по классу точности можно сделать на основе таблицы.

Класс точности

Класс точности трансформатора тока определяется ГОСТ 7746-2001 и зависит от его назначения и параметров первичного тока и вторичной нагрузки:

• В условиях низкого сопротивления происходит почти полное шунтирование намагниченной ветви. Прибор будет работать с большой погрешностью.
• При увеличении сопротивления ошибка также увеличивается. Причиной этого является работа прибора в области насыщения.
• При минимальном номинальном токе трансформатор работает в нижней части кривой намагничивания, а при максимальном – в области насыщения.

Точный выбор трансформатора в зависимости от класса точности можно получить из таблицы.

Класс точности	Номинальный первичный ток в % % % Предел вторичной нагрузки в	Предел вторичной нагрузки в %
0,1	5, 20, 100-200	25-100
0,2
0,2 S	1,5, 20, 100, 120
0,5	5, 20, 100, 120
0,5 S	1, 5, 20, 100, 120
1	5, 20, 100-120
3	50-120	50-100
5
10

Для защитных устройств класс точности также указан в таблице.

Класс точности	Предельная ошибка			Процент ограничения вторичной нагрузки
	тепловой	угловой
		min	ср.
5Р	±1	±60	±1,8	5
10Р	±3	Стандарт недоступен		10

Модели с классом точности от 0,2S до 0,5 используются для учета электроэнергии, модели с классом минимальной чувствительности 1 или 3 и модели с классом точности 5P и 10P – для релейной защиты.

КТ с магнитным сердечником из нанокристаллических (аморфных) сплавов нашли применение в современных коммерческих измерительных системах, КТ достигают высокого класса точности 0.5, 0.5S 0,2S, с низким первичным током.

Выбор трансформаторов тока

Трансформаторы тока выбираются по номинальному напряжению, номинальному первичному току и проверяются на электродинамическую и термическую стойкость к току короткого замыкания. Особенностью при выборе трансформаторов тока является выбор по классу точности и проверка допустимой нагрузки вторичной цепи.

• Трансформаторы тока для подключения денежных счетчиков должны иметь класс точности 0,5.
• В технических измерениях допускается применение трансформаторов тока с классом точности 1;
• Для подключения индикаторных приборов не менее 3;
• Для защиты реле класс 10(P).

Чтобы погрешность трансформатора тока не превышала допустимую погрешность для данного класса точности, вторичная нагрузка Z2 не должна быть больше номинальной нагрузки Z2nom, указанной в каталогах.

Индуктивное сопротивление таких цепей мало, поэтому предположим Z2p = g2p. Вторичная нагрузка r2 состоит из сопротивления приборов, соединительных проводов и сопротивления контактов rc:

Для определения сопротивления устройств, питающихся от трансформаторов тока, необходимо составить таблицу – перечень электроизмерительных приборов, установленных в данном источнике питания.

Общее сопротивление устройств, Ом, рассчитывается по общей мощности:

В РУ 6-10 кВ применяются трансформаторы с /2ном = 5А, в РУ 110 – 220 кВ – 1 или 5А. Сопротивление контактов GC составляет 0,05 Ом для двух-трех устройств и 0,10 – для большего количества устройств. Сопротивление проводников рассчитывается в зависимости от их сечения и длины. Для алюминиевых проводников минимальное сечение составляет 4 мм2, для медных – 2,5 мм2.

Расчетная длина кабеля зависит от схемы подключения трансформатора тока и расстояния l от трансформатора до оборудования:

• с трансформаторами тока в неполной звезде;
• 21 – со всеми блоками в одной фазе
• l – для соединения трансформаторов тока в полную звезду.

Длина l может быть принята как ориентировочная для напряжений 6-10 кВ:

• при установке устройств в распределительные шкафы / = 4 … 6 m;
• на распределительной панели / = 30…40 м;
• для РУ-35 кВ / = 45…60 м;
• для РУ – 220 кВ / = 65…80 м.

Если сопротивление вторичной цепи трансформатора тока превышает ZHOU для данного класса точности с учетом сечения кабеля, то необходимое сечение кабеля должно быть определено с учетом допустимого сопротивления вторичной цепи:

где p – удельное сопротивление.

Полученное сечение округляется до большего стандартного сечения контрольных проводов: 2,5; 4; 6; 10 мм2.

Условия выбора трансформатора тока приведены в таблице 7.5. Кроме того, можно определить: CTN = 1t.tn/UR21nom – коэффициент умножения тока динамического сопротивления трансформатора тока; CT = /T//|”OM – коэффициент умножения тока термического сопротивления; /i “OM – номинальный ток первичной обмотки трансформатора тока.

Трансформаторы тока с коэффициентом трансформации n t = 150/5 выбираются в зависимости от нагрузки в режиме КЗ.

Как выбрать трансформаторы тока для подключения расчетных счетчиков

Счетчики для выставления счетов за потребленную электроэнергию между коммунальной компанией и потребителями должны быть установлены на границе раздела сетей на основе баланса собственности и эксплуатационной ответственности между коммунальной компанией и потребителем. Количество счетчиков на объекте должно быть минимальным и обосновываться схемой электроснабжения, принятой для данного объекта, и действующими тарифами на электроэнергию для данного потребителя. Счетчики для арендаторов в жилых, общественных и других административно обособленных зданиях должны устанавливаться отдельно для каждого независимого потребителя (организации, домоуправления, цеха, магазина, мастерской, склада и т.д.).

Коэффициент трансформации трансформатора тока должен быть выбран в соответствии с подключаемой расчетной нагрузкой, с учетом аварийного режима работы установки. Трансформатор тока – это трансформатор тока, вторичный ток которого будет составлять менее 10% от номинального тока счетчика (номинальный ток счетчика составляет 5 A) при 25% номинальной подключенной нагрузки (в нормальном режиме работы).

В зависимости от величины сопротивления вторичной обмотки потребителя Z 2, Ом и нагрузки вторичной обмотки трансформатора тока S2, ВА, один и тот же трансформатор тока может работать в разных классах точности. Для обеспечения достаточной точности показаний приборов и работы защитных устройств, подключенных к трансформатору тока, значение Z2 не должно превышать номинальную нагрузку трансформатора тока.

Трансформаторы тока имеют погрешности тока ΔI и угловые погрешности δ . Текущая погрешность, выраженная в процентах, учитывается в показаниях всех приборов в соответствии с заданным коэффициентом:

где knom – номинальный коэффициент трансформации; I1 и I2 – первичный и вторичный токи трансформатора, соответственно.

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, которым соответствуют текущие значения погрешности, п.е. Класс точности трансформаторов тока должен быть 0,5 для коммерческих счетчиков; 1 для электросчетчиков; 3 для реле токовой защиты; 0,2 для лабораторных приборов.

Пример выбора трансформаторов тока для подключения счетчика.

Номинальный ток фидера в нормальном режиме составляет 90 А, в аварийном режиме – 126 А.

Выберите трансформаторы тока с коэффициентом трансформации n t = 150/5 в зависимости от нагрузки в аварийном режиме.

Тест. При нагрузке 25% ток в первичной цепи составляет I1 = ( 90 x 25)/100 = 22,5 A.

Ток во вторичной цепи (с коэффициентом трансформации n t = 150 : 5 = 30) составит

I 2 = I1/nt = 22 , 5/30 = 0,75 A.

Трансформаторы тока выбраны правильно, поскольку I 2 > I n измерительного прибора, т.е. 0,75 > 0,5.

Проводники или кабели между трансформаторами тока и счетчиками должны иметь сечение не менее 2,5 мм2 меди и 4 мм2 алюминия. Максимальное сечение проводов и кабелей, которые могут быть подключены к клеммам счетчика, не должно превышать 10 мм2.

При выборе трансформаторов тока для счетчиков тока рекомендуется использовать данные ПУЭ (таблица “Выбор трансформаторов тока”). Для безопасного монтажа, проверки и замены счетчиков и трансформаторов тока в электроустановках с двумя питающими проводниками (вводами) и двумя распределительными сборками с коммутационными аппаратами для их соединения (секционные разъединители, СЗР и т.д.), разъединители должны быть установлены до приборов учета, установленных на вводе, а разъединители должны быть установлены после приборов учета для обеспечения отключения цепи от распределительной сборки.

Если вам понравилась эта статья, пожалуйста, поделитесь ею в социальных сетях. Это поможет развитию нашего сайта!

При выборе подходящего коэффициента мощности необходимо учитывать следующие параметры: Потребляемая мощность измерительных приборов (при последовательном подключении . ), длина кабеля, сечение кабеля. Чем длиннее кабель и меньше его сечение, тем выше потери в питающем кабеле, т.е. номинальная мощность трансформатора должна иметь соответствующее значение.

Выбор трансформаторов тока – основные характеристики

В этой статье описаны основные характеристики трансформаторов тока.

Коэффициент трансформации

Расчетный коэффициент трансформатора – это отношение первичного номинального тока к вторичному номинальному току, которое указывается на заводской табличке в виде неправильной дроби.

Наиболее часто используются измерительные трансформаторы x / 5 A, большинство измерительных приборов имеют более высокий класс точности при 5 A. По техническим и прежде всего экономическим причинам рекомендуется использовать трансформаторы x / 1 A при большой длине измерительной линии. Потери в линии в трансформаторах 1А составляют всего 4% от потерь в трансформаторах 5А. Однако в этом случае измерительные приборы обычно имеют более низкий класс точности.

Номинальный ток

Номинальный ток или номинальный ток (ранее используемое название) – это первичный и вторичный номинальный ток (первичный номинальный ток, вторичный номинальный ток), указанный на заводской табличке, на который рассчитан трансформатор. За исключением классов 0,2 S и 0,5 S, номинальные токи составляют 10 – 12,5 – 15 – 20 – 25 – 30 – 40 – 50 – 60 – 75 A, числа, полученные путем умножения этих значений в десять раз.

Номинальный вторичный ток составляет от 1 до 5 А, предпочтительно 5 А.

Номинальные токи для классов 0,2 S и 0,5 S варьируются от 25 A до 50 A и 100 A, а число, получаемое при умножении этих значений на кратное 10, вторичный ток составляет (всего) 5 A.

Правильный выбор номинального первичного тока очень важен для точности измерений. Рекомендуется, чтобы соотношение было как можно ближе к измеренному / определенному току (In).

Пример: In = 1 154 A; выбранное соотношение = 1 250/5.

Номинальный ток может быть определен на основе следующих предположений:

• Номинальный ток измерительного трансформатора, умноженный на 1,1 (трансформатор с наиболее близкими характеристиками)
• предохранитель (номинальный ток предохранителя = номинальный ток трансформатора) измеряемой части установки (главные низковольтные распределители, распределительные шкафы)
• Фактический номинальный ток, умноженный на 1,2 (этот метод следует использовать, когда фактический ток значительно меньше номинального тока трансформатора или предохранителя)

Не рекомендуется использовать трансформаторы со слишком высокими номиналами,
Точность измерения при относительно низких токах (по отношению к исходному номинальному току) может быть сильно ограничена.
(по отношению к первоначальному номинальному току).

Номинальная мощность трансформаторов тока

Номинальная мощность трансформаторов тока – является результирующей нагрузки на стороне счетчика и вторичного номинального тока квадранта и измеряется в ВА. Стандартизированные значения составляют 2,5 – 5 – 10 – 15 – 30 ВА. В зависимости от условий применения можно выбрать значения более 30 ВА. Номинальная мощность определяет способность трансформатора проводить вторичный ток в пределах допустимого диапазона нагрузки.

При выборе подходящей мощности следует учитывать следующие параметры: Потребляемая мощность измерительных приборов (при последовательном подключении . ), длина кабеля, сечение кабеля. Чем больше длина кабеля и меньше его сечение, тем больше потери в питающей линии, а значит, номинальная мощность трансформатора должна иметь соответствующее значение.

Мощность нагрузки должна быть близка к номинальной мощности трансформатора. Очень низкая мощность потребителя (малая нагрузка) увеличивает коэффициент умножения тока нагрузки, поэтому измерительное оборудование может быть недостаточно защищено от короткого замыкания. Слишком высокая мощность нагрузки (высокая нагрузка) отрицательно влияет на точность.

Часто в системе уже есть трансформаторы тока, которые можно использовать при установке нового счетчика. Обратите внимание на номинальную мощность трансформатора: достаточна ли она для дополнительных измерительных приборов?

Классы точности

Трансформаторы тока делятся на различные классы точности. Стандартные классы точности: 0,1; 0,2; 0,5; 1; 3; 5; 0,1 S; 0,2 S; 0,5 S. Код класса соответствует текущей кривой погрешности и угловой погрешности.

Классы точности трансформаторов тока зависят от измеряемой величины. Если трансформаторы тока работают при малых токах по отношению к номинальному току, точность измерения значительно снижается. В следующей таблице приведены пределы погрешности по отношению к номинальному значению тока:

Для комбинированных измерительных приборов рекомендуется использовать трансформаторы тока одного класса точности. Трансформаторы тока с более низким классом точности приводят к снижению точности измерения всей системы “преобразователь тока + измерительный прибор”, которая в данном случае определяется классом точности трансформатора тока. Тем не менее, технически возможно использовать трансформаторы тока с точностью измерения ниже, чем у измерительного прибора.

Кривая погрешности трансформатора тока

Измерительные и защитные трансформаторы

Хотя измерительные трансформаторы должны насыщаться как можно быстрее после превышения диапазона потребляемого тока (выраженного как кратное значение тока нагрузки FS), для предотвращения увеличения вторичного тока в случае неисправности (например, короткого замыкания) и, таким образом, защиты подключенного оборудования, защитные трансформаторы должны оставаться в насыщенном состоянии как можно дольше.

Защитные трансформаторы используются для защиты установки в сочетании с подходящими коммутационными устройствами. Стандартными классами точности для защитных трансформаторов являются 5P и 10P. Буква “P” означает “защита”. За обозначением класса защиты следует номинальное значение (в %) номинального тока нагрузки. Например, 10P5 означает, что при пятикратном превышении номинального тока отрицательное отклонение на вторичной стороне от ожидаемого значения в соответствии с коэффициентом трансформации (линейным)
составляет не более 10% от ожидаемого значения.

Для комбинированных счетчиков настоятельно рекомендуется использовать измерительные трансформаторы.

Читайте далее:

• Измерительный инструмент – это инструмент для измерения. Что такое измерительный инструмент?.
• Трансформатор напряжения (ТН, ТВ): принципиальные схемы и принцип работы.
• Обзор и конструкция современных счетчиков электроэнергии Обзор и устройство современных счетчиков электроэнергии /.
• Расчет основных электрических величин и первичной изоляции обмоток трансформатора.
• Что означает класс точности измерительного прибора; Школа для электриков: электротехника и электроника.
• Как проверить правильность подключения счетчика к проводу под напряжением.
• Обозначение реле на электрической схеме.

Измерение напряжения 240 В переменного тока в жилых помещениях с одним трансформатором тока

• Центр поддержки
• Часто задаваемые вопросы
• Измерение напряжения 240 В переменного тока в жилых помещениях с одним трансформатором тока

Можно ли измерить двухпроводную (без нейтрали) жилую цепь США на 240 В переменного тока с помощью одного трансформатора тока?

Измерители WattNode ^® привязывают свои измерения к нейтрали или заземлению, если нейтраль отсутствует. Поэтому мы рекомендуем контролировать обе линии и использовать два ТТ для наибольшей точности. Однако если нейтрали нет (или нет тока нейтрали), то ток в обоих проводах одинаков. Напряжение (относительно земли или нейтрали) будет почти (но не точно) одинаковым для обеих фаз. Таким образом, используя один ТТ, вы измерите половину нагрузки. Вы можете удвоить результаты (или удвоить эффективный номинальный ток ТТ), чтобы скорректировать это.

Опция 1: Нейтраль Доступен

Если нейтраль доступна, вы можете контролировать половину нагрузки с помощью WNB-3Y-208-P, WNC-3Y-208-FT10 или WNC-3Y-208-MB моделей (требуется нейтраль для внутреннего источника питания). Подключите землю и нейтраль, как обычно, затем подключите одну из двух линий (L1 или L2) к входу WattNode

ØA (фаза A) измерителя WattNode. Разместите ТТ вокруг той же линии, контролируемой ØA , и подключите ТТ к входу ØA CT .

При желании вы можете использовать входы фаз B и C для контроля двух дополнительных нагрузок. WattNode Pulse, Опция P3 позволяет независимо контролировать каждую фазу. Измерители WattNode Modbus и WattNode LonWorks обеспечивают пофазные выходные данные, что позволяет независимо измерять каждую фазу.

• Вам потребуется масштабировать показания, чтобы скорректировать использование только одного трансформатора тока. Подробнее см. в разделе Масштабирование ниже.
• См. Вопросы ниже для примечаний о точности этого подхода и других вопросов.

Второй вариант: без нейтрали

Если нейтраль отсутствует, необходимо использовать модель «треугольник», которая питается от клемм фазы A ØA и фазы B ØB . Модели WNB-3D-240-P, WNC-3D-240-FT10 или WNC-3D-240-MB могут измерять двухпроводную цепь 240 В переменного тока, подключив L1 к фазе A, а L2 к фазе B. ØA и ØB Входы переменного тока должны быть подключены для питания счетчика WattNode. Затем вы можете использовать один трансформатор тока на фазе A или B.

Вы также можете использовать эту конфигурацию для мониторинга нескольких нагрузок, но это немного сложнее, потому что вам нужно позаботиться о том, чтобы фазы ТТ совпадали с фазами напряжения (или меняли ориентацию ТТ).

Масштабирование

• Для узлов WattNodes с импульсным выходом вычислите масштабные коэффициенты, как если бы номинальный ток ТТ был вдвое больше фактического значения.
• Для LonWorks и Modbus WattNodes можно ввести значение CtAmps, вдвое превышающее фактическое значение. Это приведет к правильным значениям мощности и энергии, но заявленный ток будет вдвое больше фактического значения.
• Кроме того, вы можете масштабировать сообщаемые значения мощности и энергии в два раза.

Проблемы

• Ваша точность может быть не такой хорошей, если напряжение L1 не соответствует напряжению L2. Как правило, дополнительная ошибка составляет половину процентной разницы между L1 и L2. Например:
  L1 = 119 В перем. тока
L2 = 121 В перем. тока
L1–L2 % Разница = 1,68 %
L1+L2 = 240 В перем.0002 WattNode Phase A Power = 119 * 5 * 2 = 1190 Вт
Ошибка мощности фазы A = 0,83%

Примечание: Эта ошибка питания является дополнительной ошибкой из-за контроля только половины нагрузки. Он не включает другие ошибки, такие как нормальная точность WattNode и трансформатора тока.

• Нельзя использовать один ТТ с двухпроводными цепями 208 В переменного тока с углом между фазами 120 градусов. Для этих цепей НЕОБХОДИМО использовать два трансформатора тока.

Как система трансформаторов тока узнает направление мощности?

\$\начало группы\$

Я знаю, что важно правильно подключить трансформатор тока, чтобы не казалось, что мощность переходит от источника к нагрузке. Но как именно это работает? Поскольку это система переменного тока, она измеряет ток, идущий туда и обратно (переменный ток), так как же он может отличаться, если ТТ так или иначе подключен?

Если он подключен наоборот (подключен неправильно), вторичная сторона КТ будет отображать синусоидальную волну как отрицательную, когда измеренный синус в действительности положительный, и отображать синусовую волну как положительную, когда измеренный синус, в реальность, отрицательно. Но поскольку сигнал переменного тока постоянно переключается с отрицательного на положительный. Тогда как это дает какую-либо информацию о направлении питания в проводах?

Используются ли измерения трансформатора тока вместе с измерением напряжения или что-то в этом роде? но поскольку у вас могут быть различные виды нагрузок, такие как резистивные, емкостные или индуктивные, это не имеет смысла, поскольку ток может вести или тянуть и т. д.

Кто-нибудь может помочь мне понять?

П.С. Под «неправильным подключением» я подразумеваю два вывода на первичной стороне , расположенные напротив друг друга (контакты 1 и 2 на первичной стороне переключаются), и два вывода на вторичной стороне

9.0107 напротив друг друга (контакты 1 и 2 на вторичном переключаются).

• силовая электроника
• токоизмерительная
• токоизмерительная
• силовая измерительная

\$\конечная группа\$

5

\$\начало группы\$

Для измерения тока полярность подключения не имеет значения. Трансформатор тока будет управлять измерителем переменного тока, и ему все равно. 9T VI dt $$, и это число может иметь положительный, отрицательный или нулевой результат для ненулевых значений V и I в зависимости от их относительных фаз.

Под «неправильным подключением» я подразумеваю, что два вывода на первичной стороне расположены напротив друг друга (контакты 1 и 2 на первичном переключателе) и два вывода на вторичной стороне расположены напротив друг друга (контакты 1 и 2 на вторичной стороне).

Одновременная смена полярности на обеих сторонах трансформатора не даст результата, так как относительная фаза останется неизменной.

\$\конечная группа\$

4

\$\начало группы\$

Выход трансформатора тока не содержит информации о направлении потока мощности. Направление потока мощности можно определить, если в то же время доступна полярность мгновенного напряжения между проводами (предполагается 2 провода) и направления токов в проводах в тот же момент времени. Предполагается, что токи в двух проводах равны амперам, но имеют противоположные направления, как говорит закон Кирхгофа о токах 9.0016

Правило Мощность течет в определенный момент именно по направлению тока в том проводе, который в этот же момент времени имеет положительный полюс напряжения между проводами:

Если нагрузка резистивное направление мгновенного переменного тока изменяется в тот же момент, что и направление напряжения, поэтому направление потока мощности остается прежним.

Реактивные нагрузки потребляют ток таким образом, что между током и напряжением имеется фазовый сдвиг, так что часть цикла переменного тока мощность течет к нагрузке, а часть обратно к источнику напряжения.

Практический ваттметр одновременно измеряет напряжение между проводами и силу тока. Он усредняет мгновенную мощность, но может показывать отрицательное значение, если поменять местами провода измерения напряжения или провода измерения тока. Это потому, что мгновенная мощность — это мгновенные напряжение и ток, умноженные.