Инструкция по проверке трансформаторов тока
Обновлено: 05.05.2024
Проверка трансформатора тока
Устройства для пропорционального преобразования переменного тока до значений, безопасных для его измерений, называют трансформаторами тока.
Проверка ТТ проводится с целью выявления его работоспособности, при этом не производится оценка метрологических характеристик, которые определяют класс точности и сдвига фаз между вектором первичного и вторичного токов.
Перечень возможных неисправностей
Ниже приведены наиболее распространённые причины неисправностей ТТ:
- механические повреждения магнитопровода;
- повреждения изоляции корпуса;
- механические повреждения обмоток:
- обрывы обмоток;
- снижение изоляции проводников обмотки, создающее межвитковые замыкания;
- механический износ выводов обмотки и контактов.
Методы проверок
Для оценки работоспособности трансформатора проводится внешний визуальный осмотр и проверка электрических характеристик.
Внешний визуальный осмотр
С него начинается каждая проверка, и она позволяет оценить:
- состояние внешних поверхностей деталей;
- наличие сколов и трещин на изоляции;
- состояние клеммных или болтовых соединений;
- наличие видимых дефектов.
Проверка изоляции
Испытания изоляции
В случае установки в составе высоковольтного оборудования трансформатор тока смонтирован в линии нагрузки, при этом он входит в линию конструктивно, и в таком случае испытания изоляции проводятся при проведении совместных высоковольтных испытаний отходящей линии сотрудниками службы изоляции. По результатам проведенных испытаний оборудование может быть допущено в эксплуатацию.
Проверка состояния изоляции
Для проведения измерения сопротивления изоляции следует использовать мегомметр с Uвых соответствующий требованиям техдокументации на ТТ. Для большинства существующих высоковольтных устройств проверку сопротивления изоляции следует проводить прибором с Uвых в 1 Кв.
Мегомметром проводят измерения сопротивление изоляции между:
- корпусом и обмотками (каждой из обмоток);
- каждой из обмоток и всеми остальными.
К эксплуатации могут быть допущены собранные токовые цепи с величиной сопротивления изоляции не менее 1 мОм.
Оценка работоспособности трансформатора тока
1. Прямой метод проверки
Для проведения следует использовать штатную цепь включения трансформатора в цепи первичного и вторичного оборудования или же, собрать новую цепь для проверки, при которой ток величиной от 20 до 100 % от номинальной величины проходит по первичной обмотке трансформатора и замеряется во вторичной.
Численное значение замеренного первичного тока нужно разделить на численное значение замеренного тока вторичной обмотки. Полученное значение и будет коэффициентом трансформации, которое следует сравнить с паспортным значением, что позволит судить об исправности трансформатора.
Трансформатор тока может содержать не одну, а несколько вторичных обмоток. До начала испытаний все обмотки должны быть надежно подключены к нагрузке или же закорочены. В противном случае, в разомкнутой вторичной обмотке, при условии появлении тока в первичной обмотке, возникнет напряжение в несколько КВ, опасное для жизни человека и могущее привести к повреждению оборудования.
Магнитопроводы большинства высоковольтных трансформаторов тока нуждаются в заземлении. Для этого в их конструкции предусмотрена специальная клемма, которая маркируется буквой “З”.
На практике очень часто возникают какие-либо ограничения по проверке трансформаторов под нагрузкой, обусловленные особенностями эксплуатации и безопасности испытаний. В связи с этим часто используются иные способы проверки.
2. Косвенные методы
Каждый из перечисленных ниже способов проверки может предоставить лишь частичную информации о состоянии трансформаторов. Поэтому эти способы необходимо применять в комплексе.
Определение правильности маркировки выводов обмоток
Целостность обмоток ТТ и их выводов следует определять замером их активных сопротивлений с проверкой или последующим нанесением маркировки.
Определение начала и конца каждой из обмоток следует проводить способом, позволяющим установить полярность.
Проверка полярности выводов обмоток.
Для проведения испытаний к вторичной обмотке присоединить амперметр или вольтметр магнитоэлектрического типа с определенной полярностью на его выводах.
Определение полярности выводов обмоток Трансформатора тока.Рекомендуется использовать прибор с нулем посередине шкалы, однако, допускается использовать и с нулем, расположенным в начале шкалы.
Все остальные вторичные обмотки трансформатора необходимо, из соображений безопасности, зашунтировать.
К первичной обмотке ТТ необходимо подключить источник постоянного тока, затем последовательно подключить к нему сопротивление для ограничения тока разряда. Достаточно использовать обыкновенный элемент питания (батарейку) с лампочкой накаливания. Вместо выключателя можно просто коснуться проводом от лампочки клеммы первичной обмотки ТТ и затем отвести его.
При совпадении полярности стрелка сдвинется вправо и возвратится назад. Если прибор подключен с обратной полярностью, то стрелка будет сдвигаться влево.
При отключении питания у однополярных обмоток стрелка сдвигается толчком влево, а в противном случае – толчком вправо.
Таким же образом следует проверить полярность подключения других обмоток трансформатора.
Снятие характеристики намагничивания.
Зависимость напряжения на клеммах вторичных обмоток от протекающего по ним тока намагничивания называется вольт-амперной характеристикой, сокращенно ВАХ. Она свидетельствует о правильности работы обмотки и магнитопровода, позволяет оценить их исправность.
Для того, чтобы исключить влияние помех со стороны расположенного рядом силового оборудования, характеристику ВАХ следует снимать, предварительно разомкнув цепь первичной обмотки.
Для построения характеристики ВАХ необходимо пропускать переменный ток различных величин через обмотку ТТ и измерять напряжение на входе обмотки. Такие испытания можно проводить любым лабораторным стендом с блоком питания, имеющим выходную мощность, позволяющую нагружать обмотку до насыщения магнитопровода трансформатора, при котором кривая насыщения обратится в горизонтальное положение.
Полученные по замерам данные нужно занести в таблицу протокола. По табличным данным строятся графики ВАХ.
Перед началом проведения замеров и после их окончания следует в обязательном порядке производить размагничивание магнитопровода методом нескольких постепенных увеличений тока в обмотке и последующим снижением тока до нуля.
Важно
Для измерения значений токов и напряжений следует использовать приборы электромагнитной или электродинамической систем, которые могут воспринимать действующие значения тока и напряжения.
Наличие в обмотке короткозамкнутых витков уменьшает величину выходного напряжения в обмотке и снижает крутизну ВАХ. В связи с этим, при первом использовании исправного ТТ необходимо сделать замеры и построить график ВАХ, а при последующих проверках ТТ через определенное нормативами время следует контролируют состояние выходных параметров.
Инструкция по проверке трансформаторов тока
ИНСТРУКЦИЯ
ПО ПРОВЕРКЕ ТРАНСФОРМАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ И ИХ ВТОРИЧНЫХ ЦЕПЕЙ
Издание второе, переработанное и дополненное
Проект Инструкции составили инженеры В.Н.Вавин и М.Л.Голубев
УТВЕРЖДЕНА Заместителем начальника Главтехуправления, главным специалистом-электриком К.М.Антиповым 27 февраля 1979 г.
В Инструкции приведены программа и методы проверки трансформаторов напряжения (ТН) и их вторичных цепей. Даны основные сведения о трансформаторах напряжения и рекомендации по их применению, а также указания по расчетам и способам выполнения цепей напряжения.
Инструкция рассчитана на персонал служб РЗАИ энергосистем.
ВВЕДЕНИЕ
Инструкция содержит указания по проверке ТН и цепей напряжения, общих для всех присоединений и устройств защиты, автоматики, измерений, сигнализации, а также по выполнению схем и расчетной проверки ТН и их вторичных цепей.
В Инструкции приведены также основные сведения о погрешностях ТН, их конструкциях и параметрах.
Указания по проверке цепей напряжения отдельных присоединений и устройств содержатся в "Общей инструкции по проверке устройств релейной защиты, электроавтоматики и вторичных цепей" ("Энергия", 1975)* и в инструкциях по проверке других устройств.
* Далее - Общая инструкция.
Проверка ТН предусмотрена в объеме, необходимом для правильного выполнения соединения обмоток и схемы питания вторичных цепей.
При подготовке второго издания Инструкция переработана в связи со значительными изменениями рекомендуемых схем включения ТН и построения схем цепей напряжения.
Во втором издании Инструкции так же, как и в первом, не приведены методы проверки высоковольтной изоляции и погрешностей ТН. Проверка погрешностей не предусмотрена "Правилами устройств электроустановок" ("Энергия", 1966).
С выходом данной Инструкции первое издание (Госэнергоиздат, 1960) аннулируется.
1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ТН
1.1. Трансформаторы напряжения применяются для питания электроизмерительных приборов, цепей релейной защиты, автоматики и сигнализации в электроустановках с рабочим напряжением выше 220 В. В Советском Союзе ТН выпускаются в соответствии с требованиями ГОСТ 1983-77* "Трансформаторы напряжения. Общие технические требования".
* Действует ГОСТ 1983-2001, здесь и далее по тексту. - Примечание "КОДЕКС".
Основные сведения о ТН, необходимые для оценки возможности их использования в тех или иных условиях (точность работы, особенности конструктивного выполнения, технические данные) приведены в приложении 1.
1.2. Каждый ТН должен работать в классе точности (см. приложение 1), соответствующем требованиям, установленным директивными материалами Минэнерго СССР, в зависимости от характера подключенной нагрузки:
- для питания расчетных счетчиков класса 1, а также измерительных приборов классов точности 1 и 1,5 ТН должен работать в классе точности 0,5;
- для наиболее распространенных указывающих измерительных приборов класса точности 2,5 должен обеспечиваться класс точности ТН 1 и только как исключение допускается класс точности 3;
- для питания цепей релейной защиты требуется работа ТН в классе точности 3.
При питании вторичных нагрузок разного характера (например, релейной защиты и расчетных счетчиков) от одного и того же ТН должен обеспечиваться наиболее высокий класс точности ТН, необходимый для работы подключенной к нему аппаратуры.
1.3. Нагрузка ТН не должна превышать номинальной для требуемого класса точности.
1.4. Потеря напряжения во вторичных цепях ТН (см. приложение 1), снижающая точность работы подключенной к нему аппаратуры, согласно требованиям, установленным директивными материалами Минэнерго СССР, не должна превышать в цепи от ТН до расчетных счетчиков межсистемных линий электропередачи 0,25% (при питании от ТН класса точности 0,5), до других расчетных счетчиков - 0,5%, до щитовых приборов - 1,5%, до фиксирующих измерительных проборов (ФИП) - 2%, до реле защиты и автоматики - 3%.
1.5. Схемы включения ТН и схемы их вторичных цепей должны обеспечивать надежное питание подключенной к ним аппаратуры учета электроэнергии, измерений, релейной защиты, автоматики.
2. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К СХЕМАМ ТН И ИХ ВТОРИЧНЫХ ЦЕПЕЙ
2.1. Схемы ТН должны соответствовать условиям их работы и назначению и выполняться на основе указаний директивных материалов Минэнерго СССР.
Рекомендуемые схемы ТН и их вторичных цепей приведены в приложении 2.
2.2. Заземление вторичных обмоток трансформаторов напряжения.
2.2.1. Вторичные обмотки ТН должны заземляться для обеспечения безопасности персонала. Заземление должно быть надежным и наглядным. В проводах, соединяющих точку заземления с обмотками ТН не должно быть коммутационных и защитных аппаратов (рубильников, переключателей, автоматических выключателей, предохранителей и др.). Сечение заземляющего провода должно быть не менее 4 мм (по меди).
Заземление допускается выполнять через пробивной предохранитель, что наиболее целесообразно и рекомендуется Правилами устройства электроустановок для ТН, питающих оперативные цепи релейной защиты и автоматики.
Заземляться должна нулевая точка или один из фазных выводов вторичных обмоток. При соединении основных вторичных обмоток в звезду более распространено заземление одной из фаз (обычно фазы ), а не нуля. Это создает преимущества при проверке под рабочим напряжением правильности сборки и маркировки цепей напряжения.
2.2.2. Заземление должно устанавливаться по возможности ближе к ТН, как правило, на ближайшей к нему сборке выводов. Однако при этом недопустимо даже кратковременное объединение заземленных или незаземленных проводов вторичных цепей разных ТН во избежание неправильных действий релейной защиты или устройств синхронизации в случае появления тока в заземляющем контуре (например, при КЗ или при сварочных работах в РУ). Указанные неправильные действия возможны потому, что часть тока из заземляющего контура ответвится во вторичные цепи через два заземления, установленные в разных местах (у ТН, цепи которых объединены), и создаст значительное падение напряжения, существенно искажающее векторную диаграмму вторичных напряжений.
2.2.3. В связи с указанным в п.2.2.2 при установке заземления вблизи ТН переключение нагрузки с одного ТН на другой должно производиться только с разрывом цепи, а при включении автоматических устройств синхронизации сразу на два ТН должно обеспечиваться электрическое разделение их вторичных цепей с помощью разделительных или фазоповоротных трансформаторов.
При отсутствии автоматических синхронизаторов разделение заземленной фазы в схеме ручной синхронизации может быть выполнено без разделительных трансформаторов.
2.2.4. Установка заземления вблизи ТН обязательна во всех автономных вторичных цепях при отсутствии переключения питания цепей напряжения на другой ТН: в цепях ТН, присоединенных к генераторам, к третичным обмоткам автотрансформаторов, к одинарной системе шин и т.д.
2.2.5. При наличии переключения питания нагрузки ТН для действующих электростанций и подстанций допускается следующие отступления от требования установки заземления вблизи ТН (см. приложение 2):
- устанавливать заземление на релейном щите на общей для всех ТН заземляющей шинке, если кабели от всех ТН разных РУ выведены на этот релейный щит. Заземленные непосредственно у ТН выводы их вторичных обмоток, питающих автономные цепи напряжения, присоединять к этой шинке не допускается;
- устанавливать для ТН каждого РУ одно общее заземление на релейном щите, если на электростанции или подстанции имеется два или более РУ с двойной системой шин и отдельными релейными щитами. Общая заземляющая шинка при этом может прокладываться только в пределах отдельных релейных щитов.
2.3. Отсоединение ТН от вторичных цепей.
Для обеспечения безопасности при работах на ТН и его вторичных цепях должны устанавливаться рубильники или использоваться съемные трубчатые предохранители, разъемные соединения выкатных тележек в ячейках КРУ и т.п.
2.4. Включение ТН со стороны ВН.
2.4.1. В цепи первичной обмотки ТН до 35 кВ, как правило, должны устанавливаться предохранители для обеспечения сохранения в работе шин или других первичных цепей, к которым подключен ТН при КЗ на его ошиновке или вводах ВН.
Ток КЗ при повреждениях в цепи вторичной обмотки и даже на ее выводах во многих случаях имеет недостаточное значение для перегорания этих предохранителей, вследствие чего сам ТН ими не защищается.
2.4.2. В тех случаях, когда возникновение КЗ в цепи первичной обмотки маловероятно или последствия такого КЗ не представляют особой опасности для электроснабжения потребителей, предохранители на стороне ВН ТН могут не устанавливаться. Так, в комплектных токопроводах мощных генераторов ТН включаются без предохранителей, поскольку при этом разделение отдельных фаз практически исключает возникновение КЗ на ошиновке. При установке ТН на каком-либо одном присоединении, имеющем надежный резерв (например, на трансформаторе, работающем параллельно с другими), а не на шинах, он также может включаться без предохранителей, так как повреждение в цепи этого ТН приведет к отключению только одного присоединения без прекращения питания его нагрузки.
2.4.3. Допускается также включение без предохранителей на шины КРУ 6-10 кВ однофазных ТН с литой изоляцией (типа ЗНОЛ), поскольку при их повреждении маловероятно возникновение КЗ на шинах.
2.4.4. На напряжение 35 кВ и выше ТН могут включаться без предохранителей. Как показал опыт эксплуатации, это не приводит к существенному снижению надежности электростанций и подстанций, так как повреждения ТН происходят относительно редко.
2.5. Защита при повреждениях во вторичных цепях.
2.5.1. Для защиты ТН от повреждения при КЗ во вторичных цепях должны применяться предохранители или автоматические выключатели. Предохранители могут устанавливаться только на ТН, не питающих быстродействующие устройства релейной защиты, которые могут неправильно работать при нарушении исправности цепей напряжения. При наличии таких устройств для защиты ТН должны применяться автоматические выключатели (см. приложение 2).
2.5.2. Автоматические выключатели или предохранители должны включаться во все незаземленные провода вторичных цепей ТН. Исключение составляет лишь цепь 3, в которую защитные аппараты должны включаться только на ТН, работающих в сетях с изолированной нейтралью, где защита необходима для предотвращения повреждения ТН, у которого цепь 3 оказалась закороченной при устойчивом однофазном замыкании на землю на стороне высшего напряжения. Указанная защита в цепи 3 должна применяться только при разводке этой цепи по панелям отдельных присоединений или при наличии в ней кабеля длиной более 10 м.
2.5.3. Двухобмоточные ТН и соединенные в звезду основные обмотки трехобмоточных трансформаторов должны защищаться трехполюсными автоматическими выключателями с электромагнитными и тепловыми расцепителями (см. приложение 2).
Основные и дополнительные обмотки трехобмоточных ТН должны защищаться отдельными автоматическими выключателями.
На ранее установленных автоматических выключателях ТН допускается оставлять только электромагнитные расцепители, если они обеспечивают требуемую чувствительность.
2.5.4. При недостаточной чувствительности теплового расцепителя к удаленным КЗ в протяженных цепях, питающихся от шинок на щите, или при недопустимости отключения КЗ с выдержкой времени теплового расцепителя (проверяется расчетом) необходимо устанавливать в этих цепях неселективные (с автоматическими выключателями в цепях вторичных обмоток ТН) автоматические выключатели с электромагнитными и тепловыми расцепителями.
2.5.5. В цепи 3 ТН в сетях с изолированной нейтралью должен устанавливаться автоматический выключатель только с тепловым расцепителем или предохранитель. При наличии испытательного провода, выведенного от замкнутой вершины разомкнутого треугольника, в нем устанавливается автоматический выключатель только с электромагнитным расцепителем. В этом случае обеспечивается сохранение цепи 3, если ток КЗ проходит через оба защитные аппарата.
2.5.6. Во вспомогательных проводах, присоединенных к замкнутым вершинам разомкнутого треугольника ТН 110 кВ и выше, должен устанавливаться автоматический выключатель с электромагнитным и тепловым расцепителями.
2.5.7. Автоматические выключатели и предохранители, устанавливаемые во вторичных цепях, должны размещаться по возможности ближе к ТН, чтобы протяженность незащищенных кабелей от ТН до защитных аппаратов была возможно меньшей. Шкафы ТН, расположенные на открытых РУ, должны иметь подогрев, что необходимо для надежной работы расположенных в них автоматических выключателей.
2.5.8. Для более быстрого восстановления питания цепей напряжения защиты элементов открытых РУ автоматические выключатели, защищающие ТН, разрешается переносить из его шкафа на щит в следующих случаях:
- если не требуется быстрый автоматический вывод из действия защиты линий для предотвращения ее ложных срабатываний при повреждении цепей напряжения (например, при пуске всех ступеней дистанционной защиты по току обратной последовательности);
- если ложное действие защиты при нарушении исправности вторичных цепей между ТН и автоматическим выключателем не может привести к опасным нарушениям нормального режима работы энергосистемы или какого-либо ее участка.
При перестановке автоматических выключателей на щит в шкафу ТН должен быть установлены либо автоматический выключатель, имеющий только тепловой расцепитель, либо предохранители ПР или НПН, надежно защищающие кабель и отстроенные по времени от электромагнитных расцепителей выключателей, перенесенных на щит. При установке предохранителей рубильники в шкафу ТН могут быть демонтированы.
2.6. Предотвращение действия релейной защиты из-за неисправностей цепей напряжения.
2.6.1. В сетях напряжением от 35 до 330 кВ устройства, блокирующие защиту при нарушениях цепей напряжения, должны получать питание от двух источников - от основных вторичных обмоток ТН, соединенных в звезду, и от дополнительных обмоток, соединенных по схеме разомкнутого треугольника. Описание таких устройств приведено в приложении 2.
2.6.2. Для обеспечения возможности включения устройств блокировки в схемах ТН должны предусматриваться выводы из всех точек, к которым подключаются эти устройства, и должна быть выполнена разводка по панелям проводов от этих точек. Основные и дополнительные обмотки ТН следует защищать отдельными автоматическими выключателями.
2.6.3. При питании от ТН устройств защиты и автоматики во избежание их неправильного действия из-за обрывов цепей напряжения кроме блокирования этих устройств на элементах напряжением 35 кВ и выше необходима сигнализация нарушения целости цепей напряжения (см. приложение 2).
2.6.4. У ТН 110 кВ и выше кроме вторичных цепей основных обмоток должна контролироваться исправность цепи разомкнутого треугольника дополнительных обмоток. Это необходимо ввиду ответственности этой цепи, питающей защиту линий от наиболее часто возникающих однофазных КЗ, и невозможности выявления ее неисправности по постоянно работающим измерительным приборам.
Контроль исправности цепи 3 осуществляется периодическими измерениями напряжения небаланса, в нормальном режиме составляющего 1-3 В (приложение 2).
2.7. Самопроизвольное смещение нейтрали в сетях напряжением 3-35 кВ.
2.7.1. Для предотвращения самопроизвольных смещений нейтрали и повреждений ТН директивными материалами Минэнерго СССР рекомендуется в электроустановках напряжением 3-35 кВ при отсутствии компенсирующих устройств (дугогасящих катушек), а также генераторов и синхронных компенсаторов с непосредственным охлаждением водой обмоток статора устанавливать резисторы в цепи разомкнутого треугольника каждого ТН 3-35 кВ с заземленной нейтралью на стороне ВН (см. приложение 2).
2.7.2. При наличии дугогасящих катушек или генераторов (синхронных компенсаторов) с непосредственным водяным охлаждением обмоток статора защита от самопроизвольных смещений нейтрали не требуется ввиду невозможности их возникновения.
Инструкция по проверке трансформаторов тока
Общие технические условия
Current transformers. General specifications
Дата введения 2017-03-01
Предисловие
Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, применения, обновления и отмены"
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью "Ц СВЭП" (ООО "Ц СВЭП") и Открытым акционерным обществом "Свердловский завод трансформаторов тока" (ОАО "СЗТТ")
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 016 "Электроэнергетика"
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 10 декабря 2015 г. N 48)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ISO 3166) 004-97
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Минэкономики Республики Армения
Госстандарт Республики Беларусь
Госстандарт Республики Казахстан
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 23 июня 2016 г. N 674-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 7746-2015 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 марта 2017 г.
5 В настоящем стандарте учтены основные нормативные положения следующих международных стандартов*:
IEC 61869-1:2007 "Трансформаторы измерительные. Часть 1. Общие требования" ("Instrument transformers - Part 1: General requirements", NEQ);
IEC 61869-2:2012 "Измерительные трансформаторы. Часть 2. Дополнительные требования к трансформаторам тока" ("Instrument transformers - Part 2: Additional requirements for current transformers", NEQ)
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.
7 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Март 2019 г.
Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.
В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на электромагнитные трансформаторы тока (далее - трансформаторы) на номинальное напряжение от 0,66 до 750 кВ включительно, предназначенные для передачи сигнала измерительной информации приборам измерения, защиты, автоматики, сигнализации и управления в электрических цепях переменного тока частотой 50 или 60 Гц, разработанные после 1 января 2016 г.
Дополнительные требования к отдельным видам трансформаторов в связи со спецификой их конструкции или назначения (например, для каскадных трансформаторов, трансформаторов, предназначенных для работы с нормированной точностью в переходных режимах, трансформаторов для установки в комплектных распределительных устройствах (КРУ), пофазно экранированных токопроводах, комбинированных) следует устанавливать в стандартах, технических условиях, договорах или контрактах (далее - документации) на трансформаторы конкретных типов.
Стандарт не распространяется на трансформаторы лабораторные, нулевой последовательности, суммирующие, блокирующие, насыщающиеся.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 2.601-2013 Единая система конструкторской документации. Эксплуатационные документы
ГОСТ 8.217-2003 Государственная система обеспечения единства измерений. Трансформаторы тока. Методика поверки
ГОСТ 12.2.007.0-75 Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности
ГОСТ 12.2.007.3-75 Система стандартов безопасности труда. Электротехнические устройства на напряжение свыше 1000 В. Требования безопасности
ГОСТ 12.3.019-80 Система стандартов безопасности труда. Испытания и измерения электрические. Общие требования безопасности
ГОСТ 15.001-88 Система разработки и постановки продукции на производство. Продукция производственно-технического назначения
В Российской Федерации действует ГОСТ Р 15.301-2016 "Система разработки и поставки продукции на производство. Продукция производственного назначения. Порядок разработки и поставки продукции на производство".
ГОСТ 15.309-98 Система разработки и постановки продукции на производство. Испытания и приемка выпускаемой продукции. Основные положения
ГОСТ 27.003-90 Надежность в технике. Состав и общие правила задания требований по надежности
ГОСТ 403-73 Аппараты электрические на напряжение до 1000 В. Допустимые температуры нагрева частей аппаратов
ГОСТ 1516.2-97 Электрооборудование и электроустановки переменного тока на напряжение 3 кВ и выше. Общие методы испытаний электрической прочности изоляции
ГОСТ 1516.3-96 Электрооборудование переменного тока на напряжения от 1 до 750 кВ. Требования к электрической прочности изоляции
ГОСТ 2933-83 Аппараты электрические низковольтные. Методы испытаний
В Российской Федерации действует ГОСТ 2933-83.
ГОСТ 3484.1-88 Трансформаторы силовые. Методы электромагнитных испытаний
ГОСТ 3484.5-88 Трансформаторы силовые. Испытания баков на герметичность
ГОСТ 6581-75 Материалы электроизоляционные жидкие. Методы электрических испытаний
ГОСТ 8024-90 Аппараты и электротехнические устройства переменного тока на напряжение свыше 1000 В. Нормы нагрева при продолжительном режиме работы и методы испытаний
ГОСТ 8865-93 Системы электрической изоляции. Оценка нагрево-стойкости и классификация
ГОСТ 9920-89 (МЭК 694-80, МЭК 815-86) Электроустановки переменного тока на напряжение от 3 до 750 кВ. Длина пути утечки внешней изоляции
ГОСТ 10434-82 Соединения контактные электрические. Классификация. Общие технические требования
ГОСТ 14254-2015 (МЭК 529-89) Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (Код IP)
ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды
ГОСТ 15543.1-89 Изделия электротехнические. Общие требования в части стойкости к климатическим внешним воздействующим факторам
ГОСТ 15963-79 Изделия электротехнические для районов с тропическим климатом. Общие технические требования и методы испытаний
ГОСТ 16504-81 Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения
ГОСТ 16962.2-90 Изделия электротехнические. Методы испытаний на стойкость к механическим внешним воздействующим факторам
ГОСТ 17516.1-90 Изделия электротехнические. Общие требования в части стойкости к механическим внешним воздействующим факторам
ГОСТ 18425-73 Тара транспортная наполненная. Метод испытания на удар при свободном падении
ГОСТ 18685-73 Трансформаторы тока и напряжения. Термины и определения
ГОСТ 19880-74 Электротехника. Основные понятия. Термины и определения
В Российской Федерации действует ГОСТ Р 52002-2003.
ГОСТ 20074-83 Электрооборудование и электроустановки. Метод измерения характеристик частичных разрядов
В Российской Федерации действует ГОСТ Р 55191-2012.
ГОСТ 21130-75 Изделия электротехнические. Зажимы заземляющие и знаки заземления. Конструкция и размеры
ГОСТ 21242-75 Выводы контактные электротехнических устройств плоские и штыревые. Основные размеры
ГОСТ 23216-78 Изделия электротехнические. Хранение, транспортирование, временная противокоррозионная защита, упаковка. Общие требования и методы испытаний
Инструкция по проверке трансформаторов тока
- РД 34.35.301 «Инструкция по проверке трансформаторов тока, используемых в схемах релейной защиты» (издание второе, М.: Энергия, 1977)
-
РД 34.35.302-90 «Типовая инструкция по организации и производству работ в устройствах релейной защиты и электроавтоматики электростанций и подстанций»РД 34.45-51.300-97 «Объем и нормы испытаний электрооборудования»ПУЭ «Правила устройства электроустановок»ГОСТ 18685-73 «Трансформаторы тока и напряжения. Термины и определения»ГОСТ 15150-69 «Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды»ГОСТ 7746-89 «Трансформаторы тока. Общие технические условия»ГОСТ 9920-89 «Электроустановки переменного тока на напряжение от 3 до 750 кВ. Длина пути утечки внешней изоляции»РД 153-34.0-35.617-2001 «Правила технического обслуживания устройств релейной защиты, электроавтоматики, дистанционного управления и сигнализации электростанций и подстанций 110-750 кВ»РД 34.11.321-96 «Нормы погрешности измерений технологических параметров тепловых электростанций и подстанций»РД 34.11.333-97 «Типовая методика выполнения измерений количества электрической энергии. Учет электрической энергии и мощности на энергобъектах»
РД 153-34.0-35.301-2002. Инструкция по проверке трансформаторов тока, используемых в схемах релейной защиты и измерения
РД издан но лицензионному договору с РАО "ЕЭС России".
Срок первой проверки настоящего РД — 2008 г.,
периодичность проверки - один раз в 5 лет.
Взамен РД 34.35.301
ВВОДНАЯ ЧАСТЬ
Инструкция содержит указания по проверке трансформаторов тока (ТТ), используемых для релейной
защиты, автоматики и измерения, а также указания по проверке вторичных токовых цепей до входных з ажимов
устройств защиты, автоматики и измерения.
Проверка токовых цепей внутри указанных устройств, так же как и проверка ТТ в полной схеме
устройства, должна выполняться в соответствии с типовой инструкцией по организации и производству работ в
устройствах релейной защиты и электроавтоматики электростанций и подстанций.
При подготовке третьего изда ния были учтены замеч ания ряда энергосистем к предыдущему изданию
Инструкции и изменения, появившиеся за прошедшее время в электротехнике, организации и эк ономике
энергетики.
В настоящее издание Инструкции введен раздел о методах проверки погрешностей ТТ для разных
вариантов их использования в реле йной з ащите, в котором перечисле ны суще ствующие сейчас методы
определения погрешностей ТТ и дано краткое изложение двух наиболее простых из них.
Не приводятся в настоящей Инстру кции м етоды проверки высоковольтной изоляции ТТ, не и меющие
отношения к вторичным цепям. В Инструкцию не включены способы проверки трансформаторов нулевой
последовательности (эти сведения отражаются в специальных инструкциях по устройствам сигн ализации и
защитам о т замыканий на зем лю и на кор пуса оборудова ния), а также све дения о ТТ с зазором, воздушных
трансформаторах типа п ояса Роговского и д ругих пока еще не имеющих широкого распространения датчик ах,
которые должны приводиться в инструкциях фирм-изготовителей.
С выходом настоящей Инструкции утрачивает силу РД 34.35.301 "Инструкция по проверке
трансформаторов тока, используемых в схемах релейной защиты. Издание второе" (М.: Энергия, 1977).
Принятые обозначения и сокращения
АВ — автоматический выключатель.
ВАХ — вольт-амперная характеристика.
ИТТ — испытываемый трансформатор тока.
МДС — магнитодвижущая сила.
ПХН — прямоугольная характеристика намагничивания.
СХН — спрямленная характеристика намагничивания.
ТН — трансформатор напряжения.
ТТ — трансформатор тока.
XX — холостой ход.
ЭДС — электродвижущая сила.
ЭТТ — эталонный трансформатор тока.
— коэффициент XX.
— обобщенный параметр режима ТТ.
В — мгновенное значение магнитной индукции.
— расчетная амплитуда магнитной индукции в магнитопроводе.
— максимальная магнитная индукция в магнитопроводе.
— магнитная индукция насыщения по ПХН или СХН для данного ТТ.
е — мгновенное значение ЭДС.
— вторичная ЭДС (ЭДС вторичной обмотки).
— вторичная ЭДС насыщения.
F — магнитодвижущая сила (МДС).
— номинальная МДС.
f — частота.
— токовая погрешность.
— погрешность МДС.
Н — действующее значение напряженности магнитного поля в магнитопроводе.
— действующее значение первичного тока.
— мгновенное значение первичного тока.
— номинальный первичный ток ТТ.
— номинальный вторичный ток ТТ.
— мгновенное и действующее з начения первичного тока, приведенные к числу витков вторичной
обмотки ТТ.
— мгновенное и действующее значения вторичного тока.
— мгновенное, действующее и амплитудное значения намагничивающего тока,
приведенные к числу витков вторичной обмотки ТТ (значения вторичного намагничивающего тока).
— мгновенное, действующее и амплитудное значения намагничивающего тока,
приведенные к числу витков первичной обмотки ТТ (значения первичного намагничивающего тока).
— первичный и вторичный мгновенный ток полной погрешности.
— первичный и вторичный комплексный действующий ток полной погрешности.
— предельная кратность ТТ при 5 или 10% полной погрешности (при данной нагрузке).
— номинальная предельная кратность ТТ при 5 или 10% полной погрешности.
— витковый коэффициент трансформации.
l — средняя длина силовой линии магнитного поля.
— индуктивность нагрузки.
— номинальный коэффициент трансформации.
Q — сечение стали магнитопровода.
— активное сопротивление вторичной обмотки.
— активное сопротивление нагрузки.
— активное сопротивление вторичной ветви в схеме замещения ТТ.
— номинальная мощность нагрузки.
t — текущее время.
Т — длительность периода тока.
— напряжение на вторичной обмотке.
— число витков первичной обмотки.
— число витков вторичной обмотки.
— номинальное число витков вторичной обмотки.
— индуктивное сопротивление рассеяния вторичной обмотки.
— индуктивное сопротивление нагрузки.
— индуктивное сопротивление вторичной ветви в схеме замещения ТТ.
— комплексное сопротивление вторичной ветви.
— полное сопротивление вторичной обмотки.
— полное сопротивление нагрузки.
— полное сопротивление вторичной ветви в схеме замещения ТТ.
— номинальное сопротивление нагрузки ТТ.
— полное сопротивление ветви намагничивания, приведенное к числу витков вторичной обмотки ТТ.
— номинальное сопротивление насыщения.
— угол между векторами намагничивающего и вторичного токов ТТ.
— угол потерь в стали.
— угловая погрешность.
— полная погрешность.
— коэффициент витковой коррекции.
— угол сопротивления вторичной ветви в схеме замещения ТТ.
— рабочий магнитный поток.
— потокосцепление вторичной обмотки.
В Инструкции все перечисленные выше величины выражены в единицах СИ, например:
Величина Единица СИ
1 ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ТТ
1.1 Трансформатор тока как измерительный электроаппарат
1.1.1 Устройство и принцип действия ТТ
Простейший и самый распространенный ТТ — двухобмоточный. Он имеет одну первичную обмотку с
числом витков w
и одну вторичную обмотк у с числом витков w
. Обмотки н аходятся на общем
магнитопроводе, благодаря которому между ними существует хорошая электромагнитная (индуктивная) связь.
Первичная обмотка, и золированная от вторичной обмотки на полное рабочее напряжение аппарата,
включается последовательно в рассеч ку цепи контролируемого первичного тока, а в торичная обмотка
замыкается на нагрузку (измерительные приборы и реле), обеспечивая в ней протекание вторичного тока,
практически п ропорционального переменному п ервичному току. Чем меньше п олное сопротивление нагру зки
и полное сопротивление втори чной обмотки z
, тем точнее соблюдается про порциональность между
первичным и вторичным токами, т.е. т ем меньше погрешности ТТ. Идеальный режим работы ТТ — это режим
КЗ вторичной обмотки, тогда как для ТН идеальным является режим XX.
Один вывод вторичной обмотки обычно з аземляетс я, поэтому он имеет потенциал, близкий к потенциалу
контура заземления электроустановки.
Трансформаторы тока для защиты предназначены для передачи измерительной информации о
первичных токах в устройства защиты и автоматики. При этом они обеспечивают:
1) масштабное преобразование переменного тока различной силы в перем енный вторичный ток
приемлемой силы для питания устройств релейной защиты;
2) изолирование втор ичных цепей и реле , к к оторым имеет доступ обслуж ивающий персонал, от цепей
высокого напряжения. Аналогичные ф ункции выполняют и ТТ для измерений, п редназначенные для п ередачи
информации измерительным приборам.
Между ТТ для з ащиты и для измерений нет принципиальной разницы. Существующ ие различия
заключаются в неодинаковых требованиях к точности и к диапазонам первичного тока, в которых погрешности
ТТ не д олжны превышать допустимых значений. К ТТ для измерений предъявляется требование ограничения
сверху д ействующего значения вторичного тока при протекании тока К З по первичной обмотке, для них
устанавливается номинальный коэффициент безопасности приборов. Это требование не предъявляется к ТТ для
защиты, которые должны обеспечивать н еобходимую точность трансформации тока и при КЗ. Номин альный
коэффициент б езопасности фактически является верхним пределом для номинальной предельной кратности ТТ
для измерений. Поэтому в стандартах н екоторых стран (например, в германских правилах VDE 0414 "Regeln für
Meßwandler") для всех ТТ нормируется номинальная п редельная кратность (Nenn Überstromziffer "n"), причем
ее ограничение для измерительных ТТ задается в форме n < . а для т рансформаторов тока для защиты в форме
При анализе явлений в ТТ н еобходимо учитывать положительные направления первичного и вторичного
токов в соответствующих обмотках, а также ЭДС, индуктируемой во втори чной обмотке, от которых зависят
знаки (плюс или минус) в формулах и углы векторов на векторных диаграммах.
В технике релейной защиты приняты положительные направления для токов и ЭДС, показанные на
рисунке 1. Звездочками от мечены однополярные зажимы обмоток, например их начала, к оторые по ГОСТ
РД 153-34.0-35.301-2002. Инструкция по проверке трансформаторов тока, используемых в схемах релейной защиты и измерения
ступени, остальные три вторичные обмотки трансформатора должны быть замкнуты на свою нагрузку.
При исправном ТТ верхней ступени его намагничивающий ток не превышает 2 — 3%
намагничивающего тока любого ТТ нижней ступени, поэтому он почти не влияет на ВАХ ТТ нижней ступени.
В то же время возникновение неисправности у ТТ верхней ступени может быть замечено при плановой
проверке по изменению ВАХ сразу у всех ТТ нижней ступени. На рисунке 20, а показано изменение ВАХ ТТ
нижней ступени при закороченном одном витке ТТ верхней ступени. Такое изменение будет обнаружено лишь
при достаточной точности измерений. Поэтому при плановых проверках ВАХ каскадных ТТ рек омендуется
пользоваться стабильным составом приборов, сравнивая результаты с эталонной характеристикой. Если при
проверке будет замечено хотя бы незначительное снижение характеристики по сравнению со снятой при новом
включении, следует отдельно проверить ВАХ ТТ верхней ступени. На рисунке 20, б видно, что закорачивание
одного витка ТТ верхней ступени обнаруживается легко при непосредственной проверке его ВАХ.
Читайте также: