Трансформатор тока

Трансформаторы тока: точное измерение и надежная защита энергосистем

Трансформаторы тока (ТТ) являются критически важными компонентами любой современной электроустановки среднего и высокого напряжения. Их основное назначение — преобразование первичного тока любой величины в стандартизированный, безопасный для измерения и управления вторичный сигнал. Это позволяет осуществлять точный учет электроэнергии, мониторинг параметров сети и обеспечивать работу релейной защиты, изолируя дорогостоящее оборудование и персонал от контакта с высоковольтными цепями.

Принцип работы ТТ основан на законах электромагнитной индукции. Первичная обмотка, включенная последовательно в контролируемую цепь, создает магнитный поток в магнитопроводе, который наводит пропорционально уменьшенный ток во вторичной обмотке, стандартно 1А или 5А. Это преобразование происходит с высокой точностью и минимальным фазовым сдвигом, что и определяет качество устройства.

Ключевые функции и преимущества

• Безопасность. Гальваническая развязка между высоковольтной первичной цепью и низковольтными цепями измерения и защиты. Это гарантирует безопасность персонала при обслуживании приборов учета и релейной аппаратуры.

• Точность измерений. Обеспечивают высокоточное преобразование тока для его последующего измерения стандартными амперметрами и счетчиками электроэнергии.

• Надежность защиты. Подают нормированный сигнал на устройства релейной защиты (мicroprocessor-based relays), обеспечивая их быстрое и точное срабатывание при коротких замыканиях, перегрузках и других аварийных режимах.

• Унификация оборудования. Позволяют использовать стандартизированные измерительные приборы и защитные реле на любых объектах, независимо от реального уровня первичных токов.

• Масштабируемость. Легко интегрируются в системы АСКУЭ и АСУ ТП для сбора данных и дистанционного контроля.

Критерии выбора трансформатора тока

Подбор оптимальной модели ТТ требует комплексного учета параметров сети и задач:

1. Номинальное первичное напряжение. Должно соответствовать классу напряжения электроустановки (0.66 кВ, 6 кВ, 10 кВ, 35 кВ и т.д.).

2. Номинальный первичный ток (I1н). Выбирается исходя из максимального рабочего тока защищаемой или контролируемой линии. Стандартный ряд: от 5А до тысяч ампер.

3. Номинальный вторичный ток (I2н). Стандартные значения: 5А или 1А (все более популярен из-за меньших потерь в соединительных проводах).

4. Класс точности. Определяет допустимую погрешность преобразования.

• Для измерений (учета): Высокие классы точности 0.2S, 0.5S, 1.0.

• Для защиты: Классы 5P, 10P, где цифра указывает допустимую полную погрешность в процентах.

5. Номинальная нагрузка вторичной цепи (в ВА). Суммарное сопротивление всех подключенных приборов, реле и соединительных проводов. Неправильный подбор приводит к потере точности.

6. Ток термической стойкости (Ith). Определяет способность ТТ выдерживать термическое воздействие тока короткого замыкания в течение 1-3 секунд без повреждений.

7. Ток электродинамической стойкости (Idyn). Способность выдерживать электродинамические усилия от ударного тока короткого замыкания.

8. Коэффициент безопасности (FS) для измерительных ТТ. Параметр, показывающий, во сколько раз должен быть превышен номинальный первичный ток, чтобы погрешность достигла 10%.

9. Коэффициент трансформации. Отношение номинального первичного тока к номинальному вторичному (например, 100/5А).

10. Конструктивное исполнение:

• Проходные (опорные): Устанавливаются на проходных изоляторах или металлоконструкциях ячеек КРУ.

• Встроенные: Монтируются в полости высоковольтных вводов силовых трансформаторов или выключателей.

• Шинные: Надеваются непосредственно на токоведущую шину.

• Разъемные (с разъемным магнитопроводом): Позволяют установку без разрыва токопровода, идеальны для модернизации.

Области применения

• Учет электроэнергии. Вводные и фидерные connections на промышленных предприятиях, коммерческих зданиях, в многоквартирных домах (ГРЩ, АВР).

• Релейная защита и автоматика. В составе защит линий, трансформаторов, генераторов, электродвигателей на подстанциях и распределительных пунктах.

• Оперативный контроль и телеметрия. В системах SCADA для диспетчеризации и мониторинга режимов работы энергосистем.

• Промышленная автоматизация. Для контроля нагрузки на оборудовании и в системах управления технологическими процессами.

Трансформатор тока — это не просто преобразователь, а высокоточный датчик, от корректности выбора и монтажа которого зависит безопасность, достоверность учета и бесперебойность работы всей электроустановки. Наши специалисты готовы помочь с подбором модели, полностью соответствующей вашим техническим условиям и требованиям нормативной документации (ПУЭ, ГОСТ).