Подключение трансформатор тока к счетчику: Подключение счетчика через трансформаторы

Выбор трансформаторов тока для электросчетчика 0,4кВ

17 января 2013 k-igor

Учет электроэнергии с потребляемым током более 100А выполняется счетчиками трансформаторного включения, которые подключаются к измеряемой нагрузке через измерительные трансформаторы. Рассмотрим основные характеристики трансформаторов тока.

1 Номинальное напряжение трансформатора тока. 

В нашем случае измерительный трансформатор должен быть на 0,66кВ.

2 Класс точности.

Класс точности измерительных трансформаторов тока определяется назначением электросчетчика. Для коммерческого учета класс точности должен быть 0,5S, для технического учета допускается – 1,0.

3 Номинальный ток вторичной обмотки.

Обычно 5А.

4 Номинальный ток первичной обмотки.

Вот этот параметр для проектировщиков наиболее важен. Сейчас рассмотрим требования по выбору номинального тока первичной обмотки измерительного трансформатора.

Номинальный ток первичной обмотки определяет коэффициент трансформации.

Коэффициент трансформации измерительного трансформатора – отношение номинального тока первичной обмотки к номинальному току вторичной обмотки.

Коэффициент трансформации следует выбирать по расчетной нагрузке с учетом работы в аварийном режиме. Согласно ПУЭ допускается применение трансформаторов тока с завышенным коэффициентом трансформации:

1.5.17. Допускается применение трансформаторов тока с завышенным коэффициентом трансформации (по условиям электродинамической и термической стойкости или защиты шин), если при максимальной нагрузке присоединения ток во вторичной обмотке трансформатора тока будет составлять не менее 40 % номинального тока счетчика, а при минимальной рабочей нагрузке — не менее 5 %.

В литературе можно встретить еще требования по выбору трансформаторов тока. Так завышенным по коэффициенту трансформации нужно считать тот трансформатор тока, у которого при 25%-ной расчетной присоединяемой нагрузке (в нормальном режиме) ток во вторичной обмотке будет менее 10% номинального тока счетчика.

А сейчас вспомним математику и рассмотрим на примере данные требования.

Пусть электроустановка потребляет ток 140А (минимальная нагрузка 14А). Выберем измерительный трансформатор тока для счетчика.

Выполним проверку измерительного трансформатора Т-066  200/5. Коэффициент трансформации у него 40.

140/40=3,5А – ток вторичной обмотки при номинальном токе.

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

Как видим 3,5А>2А – требование выполнено.

14/40=0,35А – ток вторичной обмотки при минимальном токе.

5*5/100=0,25А – минимальный ток вторичной обмотки при минимальной нагрузке.

Как видим 0,35А>0,25А – требование выполнено.

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

35/40=0,875 – ток во вторичной нагрузке при 25%-ной нагрузке.

5*10/100=0,5А – минимальный ток вторичной обмотки при 25%-ной нагрузке.

Как видим 0,875А>0,5А – требование выполнено.

Вывод: измерительный трансформатор Т-066  200/5 для нагрузки 140А выбран правильно.

По трансформаторам тока есть еще ГОСТ 7746—2001 (Трансформаторы тока. Общие технические условия), где можно найти классификацию, основные параметры и технические требования.

При выборе трансформаторов тока можно руководствоваться  данными таблицы:

Выбор трансформаторов тока по нагрузке

Обращаю ваше внимание, там есть опечатки =)

Советую почитать:

Полукосвенное включение счетчика.

Поскольку максимальный ток счетчиков прямого включения ограничен значением 100А, применить их в электроустановках с большой потребляемой мощностью не получится.

В таком случае подключение счетчиков производится не напрямую, а через трансформаторы тока (ТТ).

Счетчики полукосвенного включения подсоединяются к сети по нескольким схемам.

Десятипроводная схема — эта схема имеет раздельные цепи тока и напряжения, что является плюсом с точки зрения электробезопасности.

Минусом условно можно назвать большое количество проводов, требующихся для подключения счетчика.

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.

Трансформаторы тока включаются силовыми контактами Л1 и Л2 в разрыв (последовательно) каждого фазного провода.

Рисунок 4 — Подключение через ТТ

Назначение контактных зажимов:

• Зажим 1 — входной провод фазы А

• Зажим 2 — входной провод измерительной обмотки фазы А

• Зажим 3 — выходной провод фазы А

• Зажим 4 — входной провод фазы В

• Зажим 5 — входной провод измерительной обмотки фазы В

• Зажим 6 — выходной провод фазы В

• Зажим 7 — входной провод фазы С

• Зажим 8 — входной провод измерительной обмотки фазы С

• Зажим 9 — выходной провод фазы С

• Зажим 10 — входной нулевой провод

• Зажим 11 — нулевой провод

Включение трансформаторов тока в звезду — данная схема требует меньшего количества проводов для подключения.

Включение звездой достигается соединением вывода И2 всех обмоток трансформаторов тока в общую точку и подсоединением к зажиму 11 счетчика. Зажимы 3, 6, 9 и 10 соединяются между собой и подключаются к нулевому проводу.

Рисунок 5 — Включение ТТ в звезду

Для счетчиков трансформаторного включения существует требование ПУЭ— их подключение должно осуществляться через испытательную коробку (блок).

Наличие испытательной колодки (блока) позволяет выполнять закорачивание вторичных обмоток трансформаторов тока, подключать образцовый (эталонный) счетчик, не снимая нагрузки, а также производить замену счетчика путем отключения всех его цепей в испытательном блоке.

Схема подключения — десятипроводная, с той лишь разницей, что здесь между счетчиком и трансформаторами тока устанавливается испытательный блок.

Рисунок 6 — Подключение счетчика через испытательный блок

Семипроводная или схема с совмещенными цепями тока и напряжения.

Рисунок 7 — Семипроводная схема подключения счетчика

Такая схема считается устаревшей, но до сих пока не исчезнувшей «с лица земли».

Ее существенный минус — наличие гальванической связи между первичными и вторичными цепями, что делает такую схему источником опасности для обслуживающего персонала.

Совмещение токовых цепей и цепей напряжения осуществляется путем установки перемычек на счетчике (зажимы 1-2, 4-5 и 7-8) и на трансформаторах тока (Л1-И1).

Схема косвенного включения счетчика в сети.

На этой схеме в качестве счетчика реактивной энергии принят двухэлементный четырехпроводный счетчик с разделенными последовательными обмотками. Выше указывалось, что так как в средней фазе сети отсутствует ТТ, то вместо тока Ib.

Схема косвенного включения двухэлементных счетчиков активной и реактивной энергии в трехпроводную сеть свыше 1 кВ. соответствующим токовым обмоткам этого счетчика подведена геометрическая сумма токов Ia +Ic равная — Id. Вместо указанного счетчика реактивной энергии в данной схеме может использоваться счетчик с 90-градусным сдвигом. В этом случае к токовой обмотке второго элемента также подводится геометрическая сумма токов Ia + Ic .

На рисунке 8 показана схема включения с использованием трехфазного ТН типа НТМИ, у которого заземлена вторичной обмотки. На практике может применяться трехфазный ТН и с заземлением вторичной обмотки фазы В. Вместо трехфазного ТН также могут применяться два однофазных ТН, включенных по схеме открытого треугольника. В заключение отметим, что схема включения счетчика обычно нанесена на крышке зажимной коробки. Однако в условиях эксплуатации крышка может оказаться снятой со счетчика другого типа. Поэтому необходимо всегда убедиться в достоверности схемы путем ее сверки с типовой схемой и с разметкой зажимов.

Рисунок 8 – Схема косвенного включения в сети с выше 1кВ

Измерение переменного тока с помощью цифрового панельного измерителя PD6400 и трансформатора тока PDA6405

Обратите внимание на PDA6405

хочу рассмотреть возможность использования трансформатора.

Благодаря недавнему выпуску линейки трансформаторов переменного тока с разъемным сердечником компания Precision Digital теперь может предоставить вам удобный способ измерения переменного тока силой до 1000 ампер. Трансформатор понижает высокий ток до сигнала 0-5 AAC, который можно вводить непосредственно в счетчик.

PD6400 также имеет второй вход, который можно использовать для отображения напряжения до 300 В переменного тока.

Трансформаторы линейки PDA6405 могут преобразовывать большой переменный ток, протекающий по кабелю или проводу, в выходное напряжение 0–5 А переменного тока и доступны в диапазонах 100, 200, 400, 600 и 1000 А переменного тока. Эти неинтрузивные устройства имеют разъемный сердечник для удобства установки и представляют собой экономичное решение для мониторинга нагрузки или проверки работоспособности.

Использование PDA6405 с измерителем высокого напряжения и тока PD6400

Трансформаторы PDA6405 идеально подходят для использования с высоковольтными и амперметрами Precision Digital PD6400 или PD2-6400, поскольку они принимают выходной сигнал переменного тока 0–5 А от этих устройств.

Эти счетчики оснащены двухстрочным дисплеем, который может отображать ток на верхнем дисплее и единицы измерения на нижнем дисплее. Они также могут быть оснащены реле для сигнализации и управления и выходным сигналом 4-20 мА.

PD6400 Измеритель высокого напряжения и тока

PD2-6400 Измеритель высокого напряжения и тока

На следующей диаграмме показано, как трансформатор переменного тока PDA6405 и цифровой панельный измеритель PD6400 измеряют ток двигателя 75 ACC.

Рис. 1: Измерение тока с помощью трансформатора тока PDA6405-100 и цифровой панельный измеритель PD6400

Подключение трансформатора переменного тока PDA6405

1. Отсоедините токопроводящий кабель от источника питания.
2. Защелкните разъемную жилу вокруг силового кабеля и закройте сердечник, пока сердечник не защелкнется.
3. Подсоедините выходные провода к нужному устройству, как показано на рис. 1.
4. Снова подключите силовой кабель. См. рисунок 2 ниже для пример проводки.

Рисунок 2: Соединения PD6400 с трансформатором тока PDA6405 с выбранным переключателем переменного тока измерительное отверстие и вокруг корпуса трансформатора тока, чтобы произвести несколько оборотов для увеличения измеряемого тока. Измеренный ток равен фактическому току, умноженному на количество витков. См., например, рисунок 3.

Рис. 3: Трансформатор тока PDA6405 с четырьмя витками

Контроллер необходимо масштабировать для учета дополнительных витков. Если через преобразователь проходят четыре витка, как показано на рис. 1, нормальное показание контроллера должно быть разделено на 4.

ВАЖНО: Если не уменьшить допустимый ток, это может привести к повреждению трансформатора тока при использовании нескольких витков для увеличения измеряемого тока. Используйте следующую формулу для определения нового максимального тока:

Пример: Если максимальный номинальный ток трансформатора тока составляет 100 А, а количество используемых витков равно 4, то: Максимальный линейный ток: 100 А / 4 = 25 А

Новый максимальный ток равен текущему номинальный ток трансформатора разделить на число витков.

Нажмите для получения дополнительной информации о PDA6405

Подключение трансформатора тока к анализатору мощности

Если вы измеряете ток, который не превышает максимальный номинальный входной ток анализатора мощности, с которым вы работаете, вы можете подведение кабеля непосредственно к токовым входам анализатора мощности. Однако во многих случаях измеряемый ток будет превышать пределы входного тока вашего анализатора мощности. В этих случаях вы можете использовать трансформатор тока для преобразования тока в сигнал напряжения или тока, который может быть измерен непосредственно анализатором мощности.

Способы подключения трансформатора тока

Существует три основных метода подключения внешнего трансформатора тока/преобразователя (ТТ) к анализатору мощности.

Метод A — Токовые выходные клеммы вторичной обмотки трансформатора тока подключаются непосредственно к токовым входным клеммам анализатора мощности. Внутренний шунт анализатора мощности действует как нагрузочный резистор и обеспечивает точное измерение тока с хорошими характеристиками. Более того, передача тока от вторичной обмотки ТТ к входным токовым соединениям имеет наилучшую помехозащищенность. Выберите входной элемент с диапазоном, который максимально охватывает диапазон измеряемого тока. Например, максимальный входной ток 1 А будет использовать больший процент входного элемента 2 А, чем входной элемент 30 А, поскольку входной элемент 2 А поддерживает более низкие диапазоны тока.

Рис. 1. Для метода A токовый выход вторичной обмотки ТТ подключается непосредственно к внутреннему шунту анализатора мощности.

Метод B — Токовые выходные клеммы вторичной обмотки трансформатора тока подключаются к внешнему шунту, который подключается непосредственно к входу напряжения на анализаторе мощности. Есть случаи, когда эта опция может обеспечить превосходный процент диапазона.

Рис. 2. В методе B токовый выход трансформатора тока подает сигнал на нагрузочный резистор, подключенный к входу напряжения анализатора мощности.

Метод C — Токовые выходные клеммы вторичной обмотки ТТ подключаются непосредственно к нагрузочному резистору рядом с ТТ. Выход напряжения нагрузочного резистора соединен с входом напряжения анализатора мощности. Этот метод чувствителен к шуму и может привести к небольшому падению напряжения в зависимости от длины и расположения кабельного тракта.

Рис. 3. При использовании метода C выходное напряжение трансформатора тока напрямую подается на вход напряжения анализатора мощности.

Токонесущий кабель через ТТ для повышения точности ваших измерений

С помощью любого из этих методов, если ваш измеряемый ток меньше доступного входного диапазона ТТ, вы потенциально можете повысить точность ваших измерений. измерения путем обматывания токоведущего кабеля вокруг апертуры трансформатора тока. Это увеличивает ток, воспринимаемый ТТ, тем самым используя больше доступного динамического диапазона ТТ и повышая точность измерения.

Проведение токоведущего кабеля через апертуру ТТ умножает ток, воспринимаемый ТТ, на кратное число, приблизительно равное количеству витков.