- призначення
- Пристрій
- Відмінність від трансформатора напруги
- види
- Принцип роботи та застосування
- Крім завдань вимірювання, вимірювач дає можливість розділити ланцюга управління і силові ланцюги, що...
- коефіцієнт трансформації
- установка
- підключення
- контроль
- Безпека
В системі забезпечення електричною енергією трансформатори виконують різні функції. Конструкції класичного виду застосовуються для зміни певних властивостей струму до значень, найбільш придатних для здійснення вимірювань. Існують і інші види трансформаторів, які виконують завдання щодо коригування властивостей напруги до значень, відповідних найкращим чином для подальшого розподілу і передачі електроенергії. Трансформатори струму відповідно до свого призначення мають особливості конструкції, і перелік основних і допоміжних функцій.
призначення
Основним завданням такого трансформатора є перетворення струму. Він коригує властивості струму за допомогою первинної обмотки, підключеної в ланцюг по послідовній схемі. Вторинна обмотка вимірює змінений струм. Для такого завдання встановлені реле, вимірювальні прилади, захист, регулятори.
По суті справи, трансформатори струму - це вимірювальні трансформатори, які не тільки вимірюють, а й здійснюють облік за допомогою приладів. Запис і збереження робочих параметрів струму потрібно для раціонального застосування електроенергії при її транспортуванні. Це одна з функцій трансформатора струму. Моделі конструкцій бувають перетворює типу і силові варіанти виконань.
Пристрій
Зазвичай всі варіанти виконань трансформаторів подібного виду забезпечені магнитопроводами з вторинною обмоткою, яка при експлуатації навантажена певними значеннями параметрів опору. Виконання показників навантаження важливо для подальшої точності вимірювань. Разомкнутая ланцюг обмотки не здатна створювати компенсації потоків в осерді. Це дає можливість надмірного нагрівання магнітопровода, і навіть його згорянню.
З іншого боку, магнітний потік, що утворюється первинної обмоткою, має відмінність у вигляді підвищених експлуатаційних характеристик, що також призводить до перегріву муздрамтеатру. Сердечник трансформатора струму виготовляють з нанокристалічних аморфних сплавів. Це викликано тим, що трансформатор може працювати з більш широким інтервалом експлуатаційних величин, які залежать від класу точності.
Відмінність від трансформатора напруги
Одним з деяких відмінностей є спосіб створення ізоляції між двома обмотками. Первинну обмотку в трансформаторах струму ізолюють відповідно параметрам прийнятого напруги. Вторинна обмотка має заземлення.
Трансформатори струму працюють в умовах, подібних до випадку короткого замикання, так як у них невеликий опір вторинної обмотки. В цьому і полягає призначення трансформаторів, що вимірюють струм, а також відміну від трансформатора напруги за умовами роботи.
Для трансформатора напруги при короткому замиканні його робота небезпечна через ризик виникнення аварії. Для трансформатора струму такий режим роботи цілком прийнятний і безпечний. Хоча бувають у таких трансформаторів також загрози аварії, але для цього встановлюють свої системи і засоби захисту.
види
Трансформатори струму мають три основних види. Найбільш застосовувані з них:
- Сухі.
- Тороїдальні.
- Високовольтні (масляні, газові).
У сухих трансформаторів первинна обмотка без ізоляції. Властивості струму у вторинній обмотці залежать від коефіцієнта перетворення.
Тороїдальні виконання трансформаторів встановлюють на шини або кабелі. Тому первинна обмотка для них не потрібна, на відміну від звичайних трансформаторів напруги та струму. Первинний струм протікає по шині, яка проходить в центрі трансформатора. Він дає можливість вторинної обмотці фіксувати показники струму.
Такі трансформатори струму рідко використовуються для виміру параметрів струму, так як їх надійність і точність вимірів залишає бажати кращого. Вони частіше використовуються для додаткового захисту від короткого замикання.
Принцип роботи та застосування
При експлуатації в ланцюгах з великим струмом з'являється необхідність використовувати невеликі пристрої, які б допомагали контролювати потрібні параметри струму безконтактним методом. Для таких завдань широко застосовуються струмові трансформатори. Вони вимірюють струм, а також виконують багато допоміжних функцій.
Такі трансформатори виробляються в значній кількості і мають різні форми і моделі виконання. Відмінними параметрами цих пристроїв є інтервал вимірювання, клас захисту пристрою і його конструкція.
В даний час нові трансформатори струму працюють по простому методу, який був відомий в той час, коли з'явилася електрика. При дії з навантаженням в проводі утворюється електромагнітне поле, вловлювати чутливим приладом (трансформатором струму). Чим сильніше це поле, тим більший струм проходить в проводі. Потрібно тільки розрахувати коефіцієнт посилення приладу і передати сигнал в керуючу ланцюг, або в ланцюг контролю.
Трансформатори виконують функцію рамки на силовому проводі і реагують на значення мережі живлення. Сучасні вимірювальні трансформатори виконані з великої кількості витків, мають хороший коефіцієнт трансформації. Під час налаштування пристрою визначають вольтамперні властивості для розрахунку точки перегину кривої. Це потрібно для з'ясування ділянки графіка з інтервалом стійкості функції трансформатора, який також має свій коефіцієнт посилення.
Крім завдань вимірювання, вимірювач дає можливість розділити ланцюга управління і силові ланцюги, що є важливим з точки зору безпеки. Застосовуючи сучасні трансформатори струму, отримують сигнал невеликої потужності, безпечний для людини і зручний в роботі.
Як навантаження такого пристрою може бути будь-який прилад вимірювання, який може працювати з ним. При великій відстані впливає внутрішній опір лінії. В цьому випадку прилад калібрують. Також, сигнал можна передавати в ланцюг захисту і управління на основі електронних приладів.
За допомогою них виробляють аварійне відключення ліній. Прилади виробляють контроль мережі, визначають потрібні параметри. При проектуванні постає завдання по підбору приладу для вимірювання і контролю. Трансформатори вибирають за середніми параметрами мережі і конструкції приладу вимірювання. Найчастіше потужні установки комплектуються своїми вимірювальними пристроями.
На сучасному виробництві широко застосовуються вимірювальні трансформатори. Також вони знайшли застосування і в повсякденному житті. Чутливі прилади здійснюють захист дорогого устаткування, створюють безпечні умови для людини. Вони працюють в електроланцюгах, створюючи контроль над експлуатаційними параметрами.
коефіцієнт трансформації
Цей коефіцієнт служить для оцінки ефективності функціонування трансформатора. Його значення за номіналом дається в інструкції до приладу. Коефіцієнт означає відношення струму в первинній обмотці до току вторинної обмотки. Це значення може сильно змінюватися від числа секцій і витоків.
Потрібно враховувати, що цей показник не завжди збігається з фактичною величиною. Є відхилення, яке визначається умовами роботи приладу. Призначення і метод роботи визначають значення похибки. Але цей фактор також не може бути причиною відмови від контролю коефіцієнта трансформації. Маючи значення похибки, оператор згладжує її апаратурою спеціального призначення.
установка
Прості трансформатори струму, що працюють на шинах, встановлюються дуже просто, і не вимагають інструменту або техніки. Прилад ставиться одним майстром за допомогою кріпильних затискачів. Стаціонарні вимагають обладнання фундаменту, монтажу несучих стійок. Каркас кріпиться зварюванням. До цього каркасу монтується апаратура. Комплект оснащення залежить призначення пристрою і його особливості.
підключення
Щоб полегшити процес з'єднання проводів з пристроєм, виробники маркують комплектуючі деталі цифровим і літерним позначенням. За допомогою такого маркування оператори, які обслуговують пристрій, можуть легко зробити з'єднання елементів.
Спосіб підключення взаємопов'язаний з пристроєм, принципом роботи і призначенням приладу. Також впливає і схема обслуговується мережі. Трифазні лінії з нейтраллю припускають установку приладу тільки на двох фазах. Ця особливість викликана тим, що електричні мережі на напругу 6-35 кіловольт не оснащені нульовим проводом.
контроль
Цей захід складається з різних операцій: візуальний огляд, дається оцінка всієї конструкції, перевіряється маркування, паспортні дані і т.д. Далі, здійснюється розмагнічування трансформатора за допомогою повільного підвищення струму на первинній обмотці. Далі, величину струму зменшують.
Потім готують головні заходи з вимірювання параметрів. Повірка ґрунтується на оцінці правильності полярності клем котушок за нормами, також визначають похибка з подальшою звіркою з паспортними даними.
Безпека
Основні небезпеки при функціонуванні вимірювальних трансформаторів обумовлені якістю намотування котушок. Необхідно враховувати, що під витками діє основа з металу, яка у відкритому вигляді створює небезпеку і загрозу для обслуговуючого персоналу.
Тому створюється графік обслуговування, за яким проводиться періодична перевірка пристрою. Персонал зобов'язаний стежити за станом обмоток котушок. Перед проведенням перевірки трансформатор відключається і підключаються шунтуючі закоротки і заземлення обмотки.