Функции трансформаторов
Трансформатор представляет собой устройство, предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока без изменения частоты систем (системы) переменного тока, что в свою очередь обеспечивает энергию для токовой обмотки измерительных приборов или реле, отражая нормальные параметры эксплуатации и неисправности электрооборудования.

Трансформаторы преобразуют напряжения переменного тока и/или гальваническую развязку в таких областях как электроэнергетика, электроника, радиотехника. выполняют нормализацию и миниатюризацию устройств во вторичной сети, таким образом, данные устройства отличаются небольшой и легкой конструкцией, низкой стоимостью, простой установкой. Дистанционное измерение и контроль могут осуществляться низковольными тонкими контрольными кабелями. Когда в основной цепи происходит короткое замыкание, трансформатор позволяет защитить устройства от повреждения высоким током во вторичной цепи.

Принцип работы трансформатора тока
Как правило, количество витков первичной обмотки трансформатора тока меньше вторичной, таким образом, трансформатор тока можно рассматривать в качестве преобразователя. Принцип работы такой же, как и у трансформатора напряжения, условия эксплуатации похожи на условия замыкания накоротко в трансформаторе напряжения. Первичная обмотка трансформатора тока подключена к основной цепи, получающий измеряемый ток I1, в то время как вторичная обмотка соединена с токовой катушкой амперметра или ваттметра с низким собственным сопротивлением, получающий ток вторичной обмотки I2. Электромагнитные параметры и положительные направления определяются электромеханикой.

Класс точности трансформаторов тока
Точность - это максимальная погрешность, когда ток первичной обмотки соответствует номинальному значению и нагрузка вторичной обмотки находится в пределах допустимого диапазона. Трансформаторы тока с различным классом точности должны использоваться для различных измерительных приборов. Например, расчетные и измерительные трансформаторы тока имеют класс точности в пределах от 0,1 до 0,5, в то время как амперметры, контролирующие ток нагрузки входных и выходных цепей, как правило, оборудованы трансформаторами тока с классом точности от 1,0 до 3,0.

Применение трансформаторов тока
Монтаж трансформаторов тока должен соответствовать принципу последовательного подключения. Первичная обмотка должна быть подсоединена последовательно с измеряемой цепью, в то время как вторичная обмотка подключается последовательно со всеми приборами нагрузки.

В соответствии со значением измеряемого тока необходимо выбрать соответствующий коэффициент преобразования для минимизации погрешности. Вторичная обмотка должна быть заземлена в случае повреждения системы изоляции, высокое напряжение в первичной обмотке может перейти во низковольтную вторичную обмотку и вызвать несчастный случай или аварию вследствие отказа оборудования.

Вторичная обмотка не должна быть незамкнута.

Для устройств регистрации неисправностей и сбоев измерительных приборов, реле, выключателей, трансформаторы тока с 2-8 вторичной обмоткой должны быть установлены в цепях генераторов, трансформаторов напряжения, выходных шинах, секционных выключателях шин, байпас выключателях и т.д. Система заземления токов большой силы обычно идет с 3-х фазной установкой, а система заземления низкого тока может использовать 2-х или 3-фазную конфигурацию в зависимости от практических условий.

О точности трансформаторов
Классы точности трансформаторов: 0.2, 0.2S, 0.5, 0.5S. В нормальных условиях эксплуатации, погрешность трансформатора должна быть в пределах заданного диапазона.

Трансформаторы тока (для измерения)
Что касается измерительных трансформаторов тока с классом точности 0,1, 0,2, 0,5 или 1, в при омическом значении нагрузки вторичной обмотки в пределах 25% - 100% от номинального значения нагрузки, токовая и фазовая погрешность номинальной частоты должна быть в пределах, указанных в нижеследующей таблице.

Класс точности Токовая погрешность (± %) (при номинальном первичном токе) (%) Фазовая погрешность (при номинальном первичном токе) (%)
±мин ±crad
5 20 100 120 5 20 100 120 5 20 100 120
0.1 0.2 0.5 1 0.4 0.75 1.5 3.0 0.2 0.35 0.75 1.5 0.1 0.2 0.5 1.0 0.1 0.2 0.5 1.0 15 30 90 180 8 15 45 90 5 10 30 60 5 10 30 60 0.45 0.9 2.7 5.4 0.24 0.45 1.35 2.7 0.15 0.3 0.9 1.8 0.15 0.3 0.9 1.8

Относительно измерительных трансформаторов тока с классом точности 0,2 S и 0,5 S: при омическом значении нагрузки вторичной обмотки в пределах 25% -100% от номинального значения нагрузки, токовая и фазовая погрешность номинальной частоты должна быть в пределах, указанных в нижеследующей таблице.

Класс точности Токовая погрешность (± %) (при номинальном первичном токе) (%) Фазовая погрешность (при номинальном первичном токе) (%)
± мин ± crad
1 5 20 100 120 1 5 20 100 120 1 5 20 100 120
0.2S 0.75 0.35 0.2 0.2 0.2 30 15 10 10 10 0.9 0.45 0.3 0.3 0.3
0.5S 1.5 0.75 0.5 0.5 0.5 90 45 30 30 30 2.7 1.35 0.9 0.9 0.9

Трансформаторы напряжения (для измерения)
При нагрузке в пределах 25% -100% от номинального значения, с частотой при номинальном значении, напряжении в пределах 80% -120% от номинального значения, и коэффициенте мощности 0,8 (запаздывание), погрешность напряжения и фазовая погрешность измерительного трансформатора напряжения должны быть в пределах, указанных в нижеследующей таблице.

Класс точности Погрешность напряжения (± %) Фазовая погрешность Допустимый диапазон первичного напряжения Допустимый диапазон вторичной нагрузки
± ' ±crad
0.1 0.1 5 0.15 (0.8-1.2) U In (0.25-1.0) S n cos φ 2 =0.8 (задержка)
0.2 0.2 10 0.3
0.5 0.5 20 0.6
1 1 40 1.2
3 3 не установлено не установлено

Примечание: при нескольких вторичных обмотках, из-за взаимного влияния между обмотками, каждая из них должна отвечать требованиям соответствующего класса точности в диапазоне 25% - 100% номинальной выходной мощности, в то время как другие катушки работают в диапазоне 0-100% от номинального выходного значения. Мы можем проводить измерения только по предельным значениям для обеспечения эффективного результата. Только при случайной краевой нагрузке, влияние на другие вторичные обмотки можно упустить.

Трансформаторы тока (для защиты)
Точность защитных трансформаторов тока оценивается в процентах от предельно допустимой полной погрешности при номинальном точном предельном значении первичного тока. Обозначается буквой Р, что означает защиту. Существует норматив точности 5P и 10P трансформаторов тока. Например, точность 5P10 означает, что при первичном токе в 10 раз от номинального первичного тока, полная погрешность катушки может быть меньше 5%. Число 10 - коэффициент предела. Пределы погрешности приведены в нижеследующей таблице.

Класс точности Токовая погрешность (%) (при номинальном первичном токе) Фазовая погрешность (при номинальном первичном токе) Полная погрешность (%)(при номинальном первичном токе)
' ±crad
5 P 10 P 1 3 60 - 1.8 - 5 10

Трансформатор напряжения (для защиты)
Точность защитного трансформатора напряжения оценивается в процентах от предельно допустимой погрешности напряжения при напряжении в диапазоне от 5% от номинального напряжения до соответствующего предельного напряжения от номинального точного коэффициента напряжения. Обозначается буквой Р, что означает защиту. Класс точности для защитных трансформаторов напряжения: 3P и 6P. Пределы погрешности приведены в нижеследующей таблице.

Класс точности Погрешность напряжения (± %) Фазовая погрешность
± ± crasd
3 P 6 P 3.0 6.0 120 240 3.5 7

Примечание: Если трансформатор идет с двумя раздельными вторичными обмотками, из-за их взаимовлияния, пользователь должен указать диапазон выхода на каждой катушке. Верхний предел каждого диапазона выхода должен соответствовать стандартному значению номинальной мощности, при этом каждая катушка должна соответствовать собственным требованиям к точности в диапазоне выхода, другая же катушка может быть загружена в пределах от 0 до 100% от верхнего предельного значения выхода. Измерения могут производиться только на предельные значения для обеспечения эффективного результата. Если диапазон не указан, диапазон выхода каждой катушки будет находиться в пределах 25% - 100% от номинального выходного значения.

Рекомендуемые продукты
  • Малогабаритный трансформатор напряжения 260 ОмМалогабаритный трансформатор напряжения 260 Ом характеризуется высокой точностью преобразования напряжения 0,1 или 0,2. В номинальном рабочем состоянии ток во входной и выходной цепи составляет 2 мА, при этом напряжение на выходе значительно ниже, чем на входе.
  • Трансформатор тока нулевой последовательности 10 АТрансформаторы тока нулевой последовательности 10 А применяются к цепям с низким током. При сбое измеряемой цепи, трансформатор преобразует входной ток с силой тока 10А в ток нулевой последовательности в диапазоне от 10 мА до 1000 мА и контролирует отключение цепи.