Проверка трансформаторов тока для учета электроэнергии
Обновлено: 14.05.2024
Методика испытаний трансформаторов тока
2. Измерение тангенса угла диэлектрических потерь tg δ изоляции
Измерение tg δ основной изоляции производится на напряжении 10 кВ по нормальной (прямой) схеме измерительного моста. Схема измерений основной изоляции с использованием моста переменного тока типа Р5026 приведена на рис. 2.
Порядок и способы использования приборов описаны в методике испытания силовых трансформаторов (М1. 3).
Измерение tg δ для всех типов ТТ производятся без отсоединения вторичных цепей.
3. Испытание повышенным напряжением
Электрические испытания изоляции электрооборудования необходимо проводить при температуре изоляции не ниже 5 ° С. Измерение электрических характеристик изоляции, произведенные при отрицательной температуре, должны быть повторены через возможно короткий срок при температуре изоляции не ниже 5°С. Изоляцию одного и того же электрооборудования рекомендуется испытывать при одинаковой температуре и по однотипным схемам.
Перед проведением испытаний электрооборудования наружная поверхность его изоляции должна быть очищена от пыли и грязи, кроме тех случаев, когда испытания проводятся методом, не требующим отключения электрооборудования.
При испытании электрооборудования повышенным напряжением частотой 50 Гц к испытательной установке рекомендуется подводить линейное напряжение сети.
Скорость подъёма напряжения до одной трети испытательного значения может быть произвольной. Далее испытательное напряжение должно подниматься плавно, со скоростью, допускающей производить визуальный отсчет по приборам, и по достижении установленного значения поддерживаться неизменным в течение всего времени испытаний. После требуемой выдержки времени напряжение плавно снижается до значения не более одной трети испытательного и отключается.
Под продолжительностью испытаний подразумевается время приложения полного испытательного напряжения, установленного нормами испытаний.
При измерении характеристик изоляции электрооборудования должны учитываться случайные и систематические погрешности, обусловленные погрешностями измерительных приборов и аппаратов, дополнительными ёмкостями и индуктивными связями между элементами измерительной схемы, воздействием температуры, влиянием внешних электромагнитных и электростатических полей на измерительное устройство, погрешностями метода и т. д.
При сопоставлении результатов измерения следует учитывать температуру, при которой производились измерения, и вносить поправки в соответствии со специальными указаниями.
При испытании внешней изоляции оборудования повышенным напряжением частоты 50 Гц, производимом при факторах внешней среды, отличающихся от нормальных (температура воздуха 20 0 С, абсолютная влажность 11 г/м 3 , атмосферное давление 101300 Па) значение испытательного напряжения должно определяться с учетом поправочного коэффициента на условия испытаний, регламентируемого в соответствии со стандартами.
При проведении нескольких видов испытаний изоляции электрооборудования испытанию повышенным напряжением должны предшествовать тщательный осмотр и оценка состояния изоляции другими методами.
Оборудование, забракованное при внешнем осмотре, независимо от результатов испытаний должно быть заменено или отремонтировано.
Испытание трансформаторов тока повышенным напряжением рекомендуется производить до их монтажа на стационарной испытательной установке, кроме шинных ТТ, которые испытываются только по окончании монтажа совместно с ошиновкой.
Испытательное напряжение прикладывается поочередно к каждой обмотке. Остальные обмотки соединяются с корпусом и заземляются.
При испытании повышенным напряжением вторичных обмоток и присоединенных к ним цепей необходимо проверить допустимость приложения испытательного напряжения ко всем аппаратам.
4. Снятие характеристик намагничивания
Характеристики намагничивания используются для выявления повреждения стали, наличия короткозамкнутых витков и определения пригодности трансформаторов тока по их погрешностям для использования в данной схеме релейной защиты при данной нагрузке.
Снятие характеристик намагничивания (зависимости напряжения на вторичной обмотке от тока намагничивания в ней) производится путем подачи регулируемого напряжения на одну из вторичных обмоток при разомкнутой первичной обмотке.
Все остальные вторичные обмотки ТТ должны быть замкнуты.
Характеристика снимается до номинального тока или до начала насыщения измерением напряжения при 6-8 значениях тока (больше измерений делается на начальной части хар-ки).
У трансформаторов небольшой мощности насыщение наступает при токе до 5 А (схема рис. 4а).
У мощных трансформаторов тока, имеющих большой коэффициент трансформации, насыщение наступает при токах, значительно меньших 5 А; характеристики таких трансформаторов снимают до максимально возможного напряжения. Схема на рис. 4б позволяет получить напряжение до 500 В при питании от сети 380 В.
Рекомендуется использовать комбинированные приборы серии Ц.
5. Проверка однополярных выводов
При проверке встроенных ТТ ( до их установки на место) через его окно продевается стержень (провод), играющий роль первичной обмотки.
6. Измерение коэффициента трансформации
Производится для установления соответствия трансформатора тока его паспортным и проектным данным, а также для установки заданного коэффициента трансформации у трансформаторов, выпускаемых с устройством, позволяющим производить его изменение.
Проверка коэффициента трансформации ТТ производится путем измерения соотношений токов в первичной и вторичных обмотках.
7. Измерение сопротивления обмоток постоянному току
Измерения выполняются у трансформаторов тока напряжением 110 кВ и выше.
Измерения могут производиться любым способом: одинарными (ММВ) и двойными (Р333) мостами, методом амперметра-вольтметра. Зажимы мостов постоянного тока и выводы вторичных обмоток необходимо соединять в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора. Одинарные мосты не рекомендуется использовать при значениях измеряемого сопротивления менее 1 Ом.
Вольтметр подключается непосредственно к выводам обмоток ТТ. Значение тока устанавливается так, чтобы отсчет производился по второй половине шкалы амперметра.
8. Измерение сопротивления вторичной нагрузки ТТ.
Измерения сопротивления вторичной нагрузки выполняется по нижеприведенной схеме для всех фаз. Значения полученных сопротивлений не должны превышать паспортных данных ТТ.
Программа для проверки трансформаторов тока 0,4кВ
17 июля 2013 k-igorЧтобы не получать замечания от энергосбыта нужно правильно выбирать трансформаторы тока для счетчика трансформаторного включения. В одной из статей я уже приводил пример проверки ТТ. Сегодня представлю свою программу для проверки трансформаторов тока 0,4кВ.
В конце статьи представлены нормативные документы, на основании которых была выполнена программа по проверке трансформаторов тока 0,4кВ.
Необходимо иметь ввиду, что при токах до 100А необходимо предусматривать счетчики прямого включения. Получается минимальный трансформатор тока, который мы можем использовать на стороне 0,4кВ – 150/5.
Для подключения расчетных счетчиков необходимо использовать трансформаторы тока и напряжения класса точности не более 0,5.
Коэффициент трансформации (отношение первичной обмотки ТТ к вторичной обмотке) трансформаторов тока выбирается по расчетному току. Значение расчетного тока не должно превышать номинальный ток трансформатора тока.
Если коэффициент трансформации ТТ будет завышен, то счетчик будет считать электроэнергию с классом точности не гарантированным заводом-изготовителем. Согласно ГОСТ 7746—2001 трансформаторы тока допускают перегрузку в 20%, но не более двух часов в неделю. Об этом следует помнить при организации учета электроэнергии на двухтрансформаторной подстанции с возможностью подключения всей нагрузки на один трансформатор, т.к. трансформаторы тока выбираются по аварийному режиму.
Завышение коэффициента трансформации трансформаторов тока недопустимо.Поскольку белорусские нормы немного отличаются от российских, я сделал отдельно 2 отдельных файла по проверке ТТ. На самом деле программы практически ничем не отличаются. Основное отличие в трактовке п.1.5.17 ПУЭ и п.4.2.4.4 ТКП39-2011. Слова разные, а суть одна и та же =)
Внешний вид программы:
Внешний вид программы для проверки трансформаторов тока
В отличие от других моих программ внешний вид немного изменился. Теперь весь расчет прозрачен и при необходимости может быть предоставлен для обоснования своего выбора.
Для расчета достаточно ввести расчетный ток, минимальный потребляемый ток и выбрать номинальный ток первичной обмотки трансформатора. Ток вторичной обмотки, как правило, равен 5А.
Чтобы получить программу, зайдите на страницу МОИ ПРОГРАММЫ.
В программе производится проверка согласно ПУЭ (ТКП), т.к. там представлены более жесткие требования, чем в РМ-2559. В РМ-2559 сказано, что минимальный ток вторичной обмотки для электронных счетчиков должен быть 0,1А или 2%. В ПУЭ (ТКП) про электронные счетчики ничего не сказано, значит требования распространяются на все счетчики и минимальный ток вторичной обмотки нужно принимать не менее 0,25А или 5%.
Нормативные документы по выбору трансформаторов тока 0,4кВ:1 ТКП 339-2011. Электроустановки на напряжение до 750 кВ…
2 ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок.
3 РМ-2559. Инструкция по проектированию учета электропотребления в жилых и общественных зданиях.
4 ГОСТ 7746—2001. Трансформаторы тока. Общие технические условия.
Советую почитать:
Расчет реактивной мощности Расчет потери напряжения в сети наружного освещения Расчет сетей дистанционного управления Удобно ли рассчитывать потери напряжения через моменты? Рубрика: Про расчет Метки: трансформатор токаОтличная статья, и как раз вовремя)).
Сейчас проектирую объект, нужно трансформаторы подобрать было, хотя ток не более 30 ампер, проблема в том что сечение проводов (по потере) слишком большое для счетчика. я все-же поставил тт.
Комент почему-то в спам попал)) До 100А нужно брать счетчики прямого включения.
Сечение жилы не позволяет
Не любит энергосбыт ставить трансформаторы тока на такой ток. А почему завышенное сечение кабеля, если ток всего 30А? Я так понимаю сечение не менее 35мм2?
сечение 35, хотя если потери сделать 5% то и того 50мм2 надо, просто очень длинный участок наружного декоративного освещения, а подключить дали только с одной точки, и она находится с краю нагрузки.
А как скачать-то эту програмку? Кнопка «открыть ссылку» не работает
Нажмите на одну из 4-х социальных кнопок и ссылка откроется.
Андрей, питающий кабель у вас будет подключен к коммутационному аппарату (рубильнику или автомату), а от аппарата до счетчика будет сделана разводка проводами ПВ3 25мм2 и все будет нормально. После счетчика будет защитный автомат, т.е. внешние сети не будут напрямую подключаться к счетчику.
что-то не хочет ссылка открываться (жал на все три иконки соц сетей)
Скачайте со страницы МОИ ПРОГРАММЫ, там есть ссылка с DepositFiles.
Огромное Вам спасибо за замечательный сайт и интересные статьи.
Мне приходилось слышать абсолютно разнополярные мнения по поводу влияния установки трансформаторов тока с завышенным номиналом на учёт счетчиком электроэнергии. Одни, говорят (и я в том числе) что благодаря этому счётчик не считает малые значения токов (и, выходит, это выгодно абоненту), другие же утверждают (правда безаргументированно), что это приводит к резкому переучету (что, получается, играет на руку Энергосбытовой компании). Помогите, пожалуйста, разобраться с данным вопросом ! 🙂
Спс, Александр. Благодаря таким словам хочется еще больше развивать свой блог.
Суть этой проверки в том, чтобы подобрать трансформаторы тока с нужным номиналом и при этом трансформатор тока гарантированно работал в необходимом классе точности.
Если у нас завышен номинальный ток трансформатора тока (а у нас ЭНЕРГОСБЫТ такое не согласовывает), то скорее всего счетчик может изменять показания как большую сторону так и в меньшую сторону.
Васильченко Павел :А нас ещё заставляют проверять ТТ по оптимальной загрузке: т.е. выдерживать соотношение мощностей измерительных приборов и ТТ.
Это по ГОСТ 7746—2001 (МЭК 44-1:1996)
Предел вторичной нагрузки, должен быть (25-100)% номинального значения. Для трансформаторов с номинальными вторичными нагрузками 1; 2; 2,5; 3; 5 и 10 ВА нижний предел вторичных нагрузок: 0,8; 1,25; 1,5; 1,75; 3,75 и 3,75 ВА соответственно. Иногда догрузочные резисторы использовать приходится.
Спс за информацию, буду иметь ввиду.
antonbessonov :Значением минимального потребляемого тока можно поманипулировать? Потому что в реале он может быть совсем маленьким, например ночью, и узнать его точное значение я не знаю как. Значит я просто подгоню значение минимального потребляемого тока, чтобы условия в программе выполнялись. Можно так?
Да, а как по-другому?))
Проверка по 1.5.17 совершенно бессмысленна, почему все невнимательно читают ПУЭ. В ПУЭ сказано:
Допускается применение трансформаторов тока с завышенным коэффициентом трансформации (по условиям электродинамической и термической стойкости или защиты шин)
Т.е. применить ТТ с заниженным Ктт допустимо, только если ТТ с нужными Ктт не проходят проверку по условиям электродинамической или термической стойкости.
Например, ток присоединения 50 А, номинальный ток ТТ 50 А, но токи КЗ не позволяют использовать ТТ с номинальным током 50 А, а ТТ с Ктт 100/5 проходят по условиям электродинамической стойкости. Тут Трансы 100/5 и проверяют по 1.5.17 ПУЭ
Если у вас расчетный ток 90А, а номинальный ток ТТ 100, эту проверку делать смысла нет никакого!
И сама проверка лажа, если максимальный ток определяют как правило верно, то минимальный ток берут как правило 10 % от максимального (чем регламентируется? А ничем! Лажа!) конечно в любом случае если у тебя расчетный ток больше 50% номинального, минимальный будет больше условия по ПУЭ.
И приводить токи из первичной обмотки ко вторичной ни какого смысла нет, абсолютно бессмысленная операция, и в том и в том случае делится все на одно и тоже число.
До 100 А трансформатор тока, как правило, не применяют.
ПУЭ п.1.4.2. В электроустановках до 1 кВ трансформаторы тока по режиму КЗ не проверяются.
Еще как применяются, но с чего вы взяли, что в моем примере говорится о 0,4 кВ, я имел ввиду десятку.
Но вопрос не в уровне напряжения, вопрос в бессмысленности расчета.
То, что Вы привели пункт 1.4.2 ПУЭ, хорошо, но если читать пункт 1.5.17 там сказано: допускается применение трансформаторов тока с завышенным коэффициентом трансформации (по условиям электродинамической и термической стойкости или защиты шин) почему-то все до выделенной части не дочитывают.
Иными словами, завышенный Ктт применить можно только в том случае, если ваши ТТ с нормальным Ктт не удовлетворяют требованию по электродинамической и термической стойкости. Вот Вы пишете, что ТТ по 0,4 кВ не проверяют по режиму КЗ, ну раз не проверяют, значит и расчет ваш не нужен. Выбирайте Ктт по максимальному рабочему току и дело с концом, зачем эти лишние движения.
Кстати, уведомления на E-mail не приходят
Денис, а где написано, что в статье речь идет про ТТ 10кВ? Прочитайте название темы.
По поводу уведомлений, все приходит, возможно вы не подтвердили свой e-mail. Раньше была такая проблема, но я где-то месяц назад устранил.
Игорь, а какая разница какого уровня напряжения трансформаторы тока? Суть не в этом, суть в том, что расчет не имеет смысла, потому, что условие 40 и 5% применяется только тогда когда ТТ с номинальным Ктт не проходят по условиям электродинамической и термической стойкости.
В смысл в том, что ТТ 0,4кВ не проверяют по данным параметрам и до 100А применяют счетчики прямого включения.
Если ТТ не проверяют по данным параметрам, то ваш расчет не имеет смысла, потому что ПУЭ 1.5.17, как раз говорит о ТТ которые не проходят эту проверку:-), именно из-за того, что ТТ не проходят проверку по ЭДиТ стойкости, допускается увеличить их коэффициент, что бы они проходили.:-)
Да причем здесь вообще коэффициенты? почему вы к ним привязались?
Ну перечитайте мой пример по другому:
Например, ток присоединения 250 А, номинальный ток ТТ 250 А, но токи КЗ не позволяют использовать ТТ с номинальным током 250 А, (они не проходят проверку), а ТТ с Ктт 300/5 проходят по условиям электродинамической стойкости. Тут Трансы 300/5 по 1.5.17 ПУЭ и используют, они завышены.но так как 250/5 по ЭДиТ стойкости применять нельзя, с допущением применяют 300/5
Вы главного как понять не можете, этот пункт относится только к тем ТТ которые проверяются по токам КЗ, если по токам КЗ он не проверяется, значит не надо мудрить берите ближайший длительно допустимый ток ТТ к максимальному расчетному если максимальный 250 берите 250, ктт 250/5
Я не знаю как еще вам объяснить, там в пункте написано допускается применять завышенные КТТ, а уже завышенный коэффициент проверяется по 40 и 5 %. Так зачем вам применять завышенный Ктт, Вы применяйте не завышенный и тогда не надо проверять по 40 и 5 %, тем более, что по 5% процентам вы ни когда не проверите, вы только лажу сможете предоставить.
До 100 А используют и трансформаторы тока, например, максимальное сечение кабеля которое можно воткнуть в счетчик прямого включения 16 мм. ВВГнг 4×16 длительно допустимый ток, около 70 А. а если вам нужен ток 90 А, надо брать 4×25, без использования ТТ вы кабель в счетчик тупо не воткнете. Например, нагрузка нежилых помещений редко превышает 100 А по току в аварийном режиме, а кабель для снижения потерь прокладывается 95 кв. сетевые сейчас требуют организовать учет на границе, (представьте кабель абонентский) кабель 95 кв. вы в счетчик не воткнете. И таких ситуаций полно.
Само завышения коэффициента возникает из-за того, что ТТ не проходят проверку по ЭД и Т стойкости, а если Ктт завышается, то он уже проверяется по 40 и 5%. У вас по 0,4 кВ этой проверки не производится, у вас по любому должны применяться не завышенные коэффициенты.
Лично я беру ближайший ТТ и ничего не рассчитываю, но если вы возьмете ТТ с завышенным кф трансформации энергосбыт может потребовать у вас этот расчет.
По поводу подключения кабеля большого сечения к счетчику. Кабель сначала подключается к вводному автомату, а потом уже к счетчику. Если вы выбрали кабель 95мм с учетом потери напряжения, то это не значит, что на счетчик вы должны завести тоже 95мм2. От автомата идет уже не кабель, а провода и длительно допустимый ток нужно смотреть по другой колонке.
Этот расчет нужен, только если ТТ не проходят по токам короткого, завышенный Ктт в иных случаях брать нельзя, многие сотрудники сбытов требуют это расчет, но это не значит, что они правильно трактуют ПУЭ.
Не всегда, если кабель абонентский (большого сечения) и учет на ТП, без счетчика трансформаторного включения не обойтись. Кроме того сейчас сетевые компании требуют устанавливать учет строго на границе, до коммутационного аппарата, без ТТ этого не сделать, так как непосредственно перед счетчиком прямого включения должен быть установлен коммутационный аппарат.
Не понял я. Каким образом сечение кабеля влияет на тип счетчика? Даже если вы до вашего щита привели сечение 240мм, то подключаете этот кабель на автомат, скажем 100А, а от автомата ведете сечением 35мм до счетчика.
Коммутационный аппарат: рубильник, выключатель нагрузки, автоматический выключатель.
Выбор трансформаторов тока для электросчетчика 0,4кВ
17 января 2013 k-igorУчет 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.
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.
Класс точности — важнейшая характеристика трансформатора тока
3 августа 2013 k-igorКласс точности трансформатора тока является одной из важнейших характеристик ТТ, которая указывает, что его погрешность измерений не превышает значений, установленных в нормативных документах. Погрешность в свою очередь зависит от многих факторов.
В настоящее время возможно изготовление трансформаторов тока на 6-10кВ с количеством обмоток до четырех, при этом каждая обмотка может быть выполнена со своим классом точности. Например, 0,5/10Р, 0,5S /10Р, 0,2S /0,5/10Р, 0,2S /0,5/5Р/10Р.
Класс точности для каждой обмотки выбирается исходя из ее назначения. Для каждого класса точности предусматривается своя программа испытаний.
Для коммерческого учета, как правило, применяют обмотки с классами точности 0,5S и 0,2S. Буква “S” обозначает, что трансформатор тока проверяется по пяти точкам от 1% до 120% (1-5-20-100-120) от номинального тока. Обмотки классов точности 1, 0,5, 0,2 проверяются лишь в четырех точках: 5-20-100-120% от номинального тока. Для релейной защиты используют обмотки с классами точности 10Р или 5Р и проверяют данные обмотки в трех точках: 50-100-120% от номинального тока трансформатора. Такие обмотки соответствуют классу точности «3».
Более подробно требования к классам точности трансформаторов тока представлены в ГОСТ 7746—2001.
Ниже представлена таблица допустимых погрешностей для различных классов точности:
Допустимые погрешности для различных классов точности ТТ
Требования к классам точности трансформаторов тока представляют собой некий диапазон, в который должны укладываться погрешности трансформатора. Чем выше класс точности, тем уже диапазон.
Разница между классами точности 0,5S и 0,5 (0,2S и 0,2) состоит в том, что погрешность обмотки класса 0,5 не нормируется ниже 5% номинального тока. Видимо поэтому в ПУЭ есть требование, чтобы минимальный ток во вторичной обмотке трансформатора составлял не менее 5%. На мой взгляд, данное требование уже давно устарело, т.к. погрешность трансформаторов тока класса точности 0,5S нормируется начиная с 1%.
Разница между классами точности 0,5S и 0,5
Применение трансформаторов тока классов точности 0,5S и 0,2S позволяет сократить недоучет электроэнергии в несколько раз при малой загрузке силовых трансформаторов.
Как проверить трансформатор тока
Устройства, пропорционально преобразующие переменный ток из одной величины в другую на основе принципов электромагнитной индукции, называют трансформаторами тока (ТТ).
Их широко используют в энергетике и изготавливают разными конструкциями от маленьких моделей, размещаемых на электронных платах до метровых сооружений, устанавливаемых на железобетонные опоры.
Цель проверки - выявление работоспособности ТТ без оценки метрологических характеристик, определяющих класс точности и углового сдвига фаз между первичным и вторичными векторами токов.
Возможные неисправности. Трансформаторы выполняются автономными устройствами в изолированном корпусе с выводами для подключения к первичному оборудованию и вторичным устройствам. Ниже приведены основные причины неисправностей:
- повреждение изоляции корпуса; - повреждение магнитопровода; - повреждение обмоток: - обрывы; - ухудшение изоляции проводников, создающее межвитковые замыкания; - механические износы контактов и выводов.
Методы проверок. Для оценки состояния ТТ проводится визуальный осмотр и электрические проверки.
Визуальный внешний осмотр. Проводится в первую очередь и позволяет оценить:
- чистоту внешних поверхностей деталей; - появление сколов на изоляции; - состояние клеммников и болтовых соединений для подключения обмоток; - наличие внешних дефектов.
Проверка изоляции. (эксплуатация ТТ с нарушенной изоляцией не допускается!).
Испытания изоляции. На высоковольтном оборудовании трансформатор тока смонтирован в составе линии нагрузки, входит в нее конструктивно и подвергается совместным высоковольтным испытаниям отходящей линии специалистами службы изоляции. По результатам испытаний оборудование допускается в эксплуатацию.
Проверка состояния изоляции. К эксплуатации допускаются собранные токовые цепи с величиной изоляции 1 мОм.
Для ее замера используется мегаомметр с выходным напряжением, соответствующим требованиям документации на ТТ. Большинство высоковольтных устройств необходимо проверять прибором с выходным напряжением в 1000 вольт.
Итак, мегаомметром измеряют сопротивление изоляции между:
- корпусом и всеми обмотками; - каждой обмоткой и всеми остальными.
Работоспособность трансформатора тока можно оценить прямыми и косвенными методами.
1. Прямой метод проверки
Это, пожалуй наиболее проверенный способ, который по другому называют проверкой схемы под нагрузкой.
Используется штатная цепь включения ТТ в цепи первичного и вторичного оборудования или собирается новая цепь проверки, при которой ток от (0,2 до 1,0) номинальной величины пропускается по первичной обмотке трансформатора и замеряется во вторичной.
Численное выражение первичного тока делится на замеренный ток во вторичной обмотке. Полученное выражение определяет коэффициент трансформации, сравнивается с паспортными данными, что позволяет судить об исправности оборудования.
ТТ может содержать несколько вторичных обмоток. Все они, до начала испытаний, должны надежно подключаться к нагрузке или закорачиваться. В разомкнутой вторичной обмотке (при токе в первичной) возникает высокое напряжение в несколько киловольт, опасное для человека и оборудования.
Магнитопроводы многих высоковольтных трансформаторов нуждаются в заземлении. Для этого в их клеммной коробке оборудуется специальный зажим с маркировкой буквой “З”.
На практике часто есть ограничения по проверке ТТ под нагрузкой, связанные с условиями эксплуатации и безопасности. Поэтому используются другие способы.
2. Косвенные методы
Каждый из способов предоставляет часть информации о состоянии ТТ. Поэтому следует применять их в комплексе.
Определение достоверности маркировки выводов обмоток. Целостность обмоток и их вывода определяются “прозвонкой” (замером омических активных сопротивлений) с проверкой или нанесением маркировки. Выявление начал и концов обмоток осуществляется способом, позволяющим определить полярность.
Определение полярности выводов обмоток. Вначале ко вторичной обмотке ТТ подсоединяется миллиамперметр или вольтметр магнитоэлектрической системы с определенной полярностью на выводах.
Допускается использовать прибор с нулем в начале шкалы, однако, рекомендкеься посередине. Все остальные вторичные обмотки из соображений безопасности шунтируются.
К первичной обмотке подключается источник постоянного тока с ограничивающим его ток разряда сопротивлением. Обыкновенной батарейки от карманного фонарика с лампочкой накаливания вполне достаточно. Вместо установки выключателя можно просто дотронуться проводом от лампочки до первичной обмотки ТТ и затем отвести его.
При включении выключателя в первичной обмотке формируется импульс тока соответствующей полярности. Действует закон самоиндукции. При совпадении направления навивки в обмотках стрелка движется вправо и возвращается назад. Если прибор подключен с обратной полярностью, то стрелка будет двигаться влево.
При отключении выключателя у однополярных обмоток стрелка двигается импульсом влево, а в противном случае – вправо.
Аналогичным способом проверяется полярность подключения других обмоток.
Снятие характеристики намагничивания. Зависимость напряжения на контактах вторичных обмоток от проходящего по ним тока намагничивания называют вольтамперной характеристикой (ВАХ). Она свидетельствует о работе обмотки и магнитопровода ТТ, позволяет оценить их исправность.
С целью исключения влияния помех со стороны силового оборудования ВАХ снимают при разомкнутой цепи у первичной обмотки.
Для проверки характеристики требуется пропускать переменный ток различной величины через обмотку и замерять напряжение на ее входе. Это можно делать любым проверочным стендом с выходной мощностью, позволяющей нагружать обмотку до насыщения магнитопровода ТТ при котором кривая насыщения переходит в горизонтальное направление.
Данные замеров заносят в таблицу протокола. По ним методом аппроксимации вычерчивают графики.
Перед началом замеров и после них необходимо обязательно проводить размагничивание магнитопровода путем нескольких плавных увеличений токов в обмотке с последующим снижением до нуля.
Для замеров токов и напряжений следует пользоваться приборами электродинамической или электромагнитной систем, воспринимающих действующие значения тока и напряжения.
Появление в обмотке короткозамкнутых витков уменьшает величину выходного напряжения в обмотке и снижает крутизну ВАХ. Поэтому, при первом использовании исправного трансформатора делают замеры и строят график, а при дальнейших проверках через определенное время контролируют состояние выходных параметров.
ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7
1.5.16. Класс точности трансформаторов тока и напряжения для присоединения расчетных счетчиков электроэнергии должен быть не более 0,5. Допускается использование трансформаторов напряжения класса точности 1,0 для включения расчетных счетчиков класса точности 2,0. ¶
Для присоединения счетчиков технического учета допускается использование трансформаторов тока класса точности 1,0, а также встроенных трансформаторов тока класса точности ниже 1,0, если для получения класса точности 1,0 требуется установка дополнительных комплектов трансформаторов тока. ¶
Трансформаторы напряжения, используемые для присоединения счетчиков технического учета, могут иметь класс точности ниже 1,0. ¶
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%. ¶
1.5.18. Присоединение токовых обмоток счетчиков к вторичным обмоткам трансформаторов тока следует проводить, как правило, отдельно от цепей защиты и совместно с электроизмерительными приборами. ¶
Допускается производить совместное присоединение токовых цепей, если раздельное их присоединение требует установки дополнительных трансформаторов тока, а совместное присоединение не приводит к снижению класса точности и надежности цепей трансформаторов тока, служащих для учета, и обеспечивает необходимые характеристики устройств релейной защиты. ¶
Использование промежуточных трансформаторов тока для включения расчетных счетчиков запрещается (исключение см. в 1.5.21). ¶
1.5.19. Нагрузка вторичных обмоток измерительных трансформаторов, к которым присоединяются счетчики, не должна превышать номинальных значений. ¶
Сечение и длина проводов и кабелей в цепях напряжения расчетных счетчиков должны выбираться такими, чтобы потери напряжения в этих цепях составляли не более 0,25% номинального напряжения при питании от трансформаторов напряжения класса точности 0,5 и не более 0,5% при питании от трансформаторов напряжения класса точности 1,0. Для обеспечения этого требования допускается применение отдельных кабелей от трансформаторов напряжения до счетчиков. ¶
Потери напряжения от трансформаторов напряжения до счетчиков технического учета должны составлять не более 1,5% номинального напряжения. ¶
1.5.20. Для присоединения расчетных счетчиков на линиях электропередачи 110 кВ и выше допускается установка дополнительных трансформаторов тока (при отсутствии вторичных обмоток для присоединения счетчиков, для обеспечения работы счетчика в требуемом классе точности, по условиям нагрузки на вторичные обмотки и т. п.). См. также 1.5.18. ¶
1.5.21. Для обходных выключателей 110 и 220 кВ со встроенными трансформаторами тока допускается снижение класса точности этих трансформаторов тока на одну ступень по отношению к указанному в 1.5.16. ¶
Для обходного выключателя 110 кВ и шиносоединительного (междусекционного) выключателя 110 кВ, используемого в качестве обходного, с отдельно стоящими трансформаторами тока (имеющими не более трех вторичных обмоток) допускается включение токовых цепей счетчика совместно с цепями защиты при использовании промежуточных трансформаторов тока класса точности не более 0,5; при этом допускается снижение класса точности трансформаторов тока на одну ступень. ¶
Такое же включение счетчиков и снижение класса точности трансформаторов тока допускается для шиносоединительного (междусекционного) выключателя на напряжение 220 кВ, используемого в качестве обходного, с отдельно стоящими трансформаторами тока и на напряжение 110-220 кВ со встроенными трансформаторами тока. ¶
1.5.22. Для питания цепей счетчиков могут применяться как однофазные, так и трехфазные трансформаторы напряжения, в том числе четерех- и пятистержневые, применяемые для контроля изоляции. ¶
1.5.23. Цепи учета следует выводить на самостоятельные сборки зажимов или секции в общем ряду зажимов. При отсутствии сборок с зажимами необходимо устанавливать испытательные блоки. ¶
Зажимы должны обеспечивать закорачивание вторичных цепей трансформаторов тока, отключение токовых цепей счетчика и цепей напряжения в каждой фазе счетчиков при их замене или проверке, а также включение образцового счетчика без отсоединения проводов и кабелей. ¶
Конструкция сборок и коробок зажимов расчетных счетчиков должна обеспечивать возможность их пломбирования. ¶
1.5.24. Трансформаторы напряжения, используемые только для учета и защищенные на стороне высшего напряжения предохранителями, должны иметь контроль целости предохранителей. ¶
1.5.25. При нескольких системах шин и присоединении каждого трансформатора напряжения только к своей системе шин должно быть предусмотрено устройство для переключения цепей счетчиков каждого присоединения на трансформаторы напряжения соответствующих систем шин. ¶
1.5.26. На подстанциях потребителей конструкция решеток и дверей камер, в которых установлены предохранители на стороне высшего напряжения трансформаторов напряжения, используемых для расчетного учета, должна обеспечивать возможность их пломбирования.¶
Рукоятки приводов разъединителей трансформаторов напряжения, используемых для расчетного учета, должны иметь приспособления для их пломбирования.¶
Кто должен поверять и заменять трансформаторы тока и напряжения? Потребитель или сетевая организация?
В предыдущей статье мы с вами рассматривали вопрос разграничения ответственности за замену приборов учета электроэнергии. Мы определили случаи, когда замену счетчика производит сетевая организация, а когда это должен делать гарантирующий поставщик.
Но у потребителя система учета электроэнергии помимо электросчетчика может включать иное оборудование. Полный перечень такого оборудования указан в Правилах организации коммерческого учета электроэнергии :
- измерительные трансформаторы (трансформаторы тока и трансформаторы напряжения);
- коммутационное оборудование и оборудование защиты прибора учета от токов короткого замыкания;
- материалы и оборудование для монтажа прибора учета (измерительного комплекса) в месте его установки;
- материалы и оборудование для организации вторичных цепей измерительного комплекса;
- устройства, предназначенные для удаленного сбора, обработки, передачи показаний приборов учета, обеспечивающие информационный обмен, хранение показаний приборов учета, удаленное управление ее компонентами, устройствами и приборами учета.
Если с ответственностью за замену счетчиков мы разобрались, то остается вопрос кто должен производить замену иного оборудования? Кто должен поверять/заменять трансформаторы тока и напряжения? Потребитель?
Гарантирующие поставщики продолжают рассылать потребителям уведомления о том, что необходимо провести поверку трансформаторов тока. Тем самым они запутывают потребителей.
Сетевая организация и гарантирующий поставщик должны заменять иное оборудование
В Правилах организации коммерческого учета электроэнергии определено, что установку и замену иного оборудования производят электросетевые компании и гарантирующие поставщики. В том числе они должны поверять и заменять трансформаторы тока и напряжения. Кто именно ответственен за замену иного оборудования - гарантирующий поставщик или сетевая организация - определяется по тому же принципу что и ответственность за замену прибора учета электроэнергии .
Когда сетевая организация и гарантирующий поставщик не должны поверять/заменять измерительные трансформаторы
Есть два исключения из правил, когда сетевая организация и гарантирующий поставщик не должны поверять и заменять трансформаторы тока и напряжения.
Первый случай, это измерительные трансформаторы, используемые для обеспечения коммерческого учета электрической энергии в отношении объектов по производству электрической энергии на розничных рынках.
Второй случай, это измерительные трансформаторы в составе измерительных комплексов на подстанциях с уровнем высшего напряжения выше 20 кВ.
В обоих случаях замена и поверка измерительных трансформаторов, осуществляются владельцами соответствующих подстанций, объектов по производству электрической энергии на розничных рынках.
Читайте также: