Echipamentele electrice ale stațiilor electrice sunt împărțite în două tipuri de dispozitive:
1. lanțuri de energie, prin care se transferă întreaga putere a energiei transportate;
2. dispozitive secundare care vă permit să monitorizați și să gestionați procesele care apar în circuitul primar.
Echipamentele electrice sunt situate în zone deschise sau în spații de distribuție închise, iar echipamentele secundare sunt amplasate pe panouri releu, în interiorul dulapurilor speciale sau în celule individuale.
O legătură intermediară care efectuează funcția de transfer de informații între secțiunea de putere și corpurile de măsură, control, protecție și control este transformatoarele de măsurare. Acestea, ca toate dispozitivele similare, au două laturi cu valori de tensiune diferite:
1. înaltă tensiune, care corespunde parametrilor circuitului primar;
2. Tensiune joasă, care permite reducerea pericolului de impact al echipamentelor energetice asupra personalului de întreținere și costurile materialelor pentru crearea dispozitivelor de control și monitorizare.
Adjectivul "măsurare" reflectă scopul acestor dispozitive electrice, deoarece simulează cu precizie toate procesele care apar pe echipamentele electrice și sunt împărțite în transformatoare:
2. Tensiunea (TH).
Ele lucrează în conformitate cu principiile fizice generale ale transformării, dar au un design diferit și metode de includere în schema primară.
Cum sunt realizate și operate transformatoarele de curent
Principiile de funcționare și dispozitive
Actualul proiectarea transformatorului încorporate valori vectoriale cantități mari de transformare curenților care curge prin circuitul primar, proporțional cu reducerea dimensiunii și vectorul similar direcționat în circuitele secundare.
Constructiv, transformatoarele de curent, ca orice alt transformator, constau din două înfășurări izolate situate în jurul unui circuit magnetic comun. Este fabricat din plăci metalice laminate, pentru topirea căror clase speciale de oțeluri electrotehnice sunt utilizate. Aceasta se face pentru a reduce rezistența magnetică în calea fluxurilor magnetice care circulă într-o buclă închisă în jurul bobinelor și pentru a reduce pierderile de curenți turbionari.
Transformatorul de curent pentru circuitele de protecție și automatizare a releelor nu poate avea un circuit magnetic, ci două, care diferă în ceea ce privește numărul plăcilor și volumul total de fier folosit. Acest lucru se face pentru a crea două tipuri de înfășurări care pot funcționa în mod fiabil cu:
1. condiții de funcționare nominale;
2. sau cu supraîncărcări semnificative cauzate de curenții de scurtcircuit.
Primele modele sunt utilizate pentru efectuarea măsurătorilor, iar celelalte două sunt utilizate pentru a conecta protectorii care deconectează modurile anormale care apar.
Terminale de bobinare și conectare
Înfășurările transformatoarelor de curent, concepute și fabricate pentru funcționarea permanentă în schema de instalare electrică, îndeplinesc cerințele de trecere a curentului în condiții de siguranță și impactul său termic. Prin urmare, ele sunt fabricate din cupru, oțel sau aluminiu cu o secțiune transversală, ceea ce exclude încălzirea crescută.
Deoarece curentul primar este întotdeauna mai mare decât curentul secundar, înfășurarea acestuia este marcată de dimensiunile sale, așa cum se arată în imaginea de mai jos pentru transformatorul din dreapta.
Nu există nicio putere de lichidare pe structurile stângi și medii. În schimb, este prevăzută o deschidere în carcasa prin care trece conductorul de alimentare sau autobuzul staționar. Astfel de modele sunt utilizate, de regulă, în instalații electrice de până la 1000 de volți.
Terminalele bobinelor transformatorului furnizează întotdeauna o conexiune fixă pentru conectarea barelor de legătură și firelor de conectare cu șuruburi și cleme cu șuruburi. Acesta este unul dintre locurile importante în care poate fi rupt contactul electric, ceea ce poate duce la defecțiuni sau neregularități în funcționarea corectă a sistemului de măsurare. Calitatea strângerii în circuitul primar și secundar este întotdeauna atrasă atenție în timpul verificărilor operaționale.
Terminalele transformatoarelor de curent sunt marcate în fabrică la momentul fabricării și sunt marcate:
L1 și L2 pentru intrarea și ieșirea curentului primar;
I1 și I2 - secundar.
Acești indicatori indică direcția de înfășurare a răsucirilor unul față de celălalt și afectează conectarea corectă a circuitelor de putere și a circuitelor simulate, caracteristică a distribuției vectorilor curenți în conformitate cu schema. Ele acordă atenție instalării inițiale a transformatoarelor sau înlocuirilor dispozitivelor defectuoase și chiar examinează diverse metode de verificare electrică atât înainte de asamblarea dispozitivelor, cât și după instalare.
Numărul de rotații din schema primară W1 și secundară W2 nu este același, dar este foarte diferit. Transformatoarele de curent de înaltă tensiune au de obicei o singură magistrală dreaptă, care trece printr-un circuit magnetic, care acționează ca o bobină de putere. Bobina secundară are un număr mai mare de ture, ceea ce afectează raportul transformării. Este scris pentru comoditate a funcționării printr-o expresie fracționată a valorilor nominale ale curenților în ambele înfășurări.
De exemplu, o etichetă record pentru 600/5 locuințe înseamnă că transformatorul este proiectat pentru a fi incluse în lanțul de echipamente de înaltă tensiune, cu un curent nominal de 600 amperi și circuitul secundar 5 este transformat numai.
Fiecare transformator de măsurare a curentului este conectat la faza sa de rețea primară. Numărul de înfășurări secundare pentru protecția releelor și dispozitivele de automatizare este de obicei mărit pentru utilizarea separată în miezul circuitelor de curent pentru:
protecția autobuzelor și a autobuzelor.
O astfel de metodă permite excluderea influenței lanțurilor mai puțin critice pe cele mai importante, simplificarea întreținerii și verificarea echipamentelor de operare în condiții de tensiune de lucru.
În scopul etichetării rezultatelor acestor înfășurări secundare utilizate denumirea 1I1, 1i2, 1I3 la 2I1 și a început, 2u2, 2I3 - capete.
Fiecare model al transformatorului de curent este proiectat să funcționeze cu o anumită valoare a tensiunii de înaltă tensiune pe înfășurarea primară. Stratul de izolație, amplasat între înfășurări și carcasă, trebuie să reziste potențialul rețelei de alimentare a clasei sale de mult timp.
Din exteriorul izolației transformatoarelor de curent de înaltă tensiune, în funcție de destinație, pot fi utilizate următoarele:
rășini epoxidice îngroșate;
unele tipuri de materiale plastice.
Aceleași materiale pot fi completate cu hârtie de transformare sau cu ulei pentru a izola trecerile interne ale firelor pe înfășurări și pentru a exclude închiderile întrerupătoare.
Clasa de precizie TT
În mod ideal, transformatorul ar trebui să funcționeze teoretic cu acuratețe, fără a introduce erori. Cu toate acestea, în desene reale, se produc pierderi de energie pentru încălzirea internă a firelor, depășirea rezistenței magnetice, formarea curentului turbionar.
Datorită acestui fapt, chiar și un pic, dar procesul de transformare este perturbat, ceea ce afectează precizia reproducerii în scara cantităților vectoriale curente primare cu anomalii secundare de orientare spațială. Toate transformatoarele de curent au unele erori de măsurare, care este raportul procentual normalizat al erorii absolute la valoarea nominală a amplitudinii și a unghiului.
Clasa de precizie a transformatoarelor de curent este exprimată prin valorile numerice "0,2", "0,5", "1", "3", "5", "10".
Transformatoarele cu o clasă de 0,2 funcționează pentru a efectua măsurători de laborator deosebit de importante. Clasa 0.5 este destinată măsurării exacte a curenților utilizați de dispozitivele de conturi de decontare de nivelul 1 pentru scopuri comerciale.
Măsurătorile curentului pentru funcționarea releelor și înregistrările de control ale celui de-al doilea nivel sunt făcute în clasa 1. La transformatoarele de curent ale clasei a 10-a de precizie, bobinele de deconectare de acționare sunt conectate. Ele funcționează bine în modul de scurtcircuit al rețelei primare.
Schemele de conectare TT
În domeniul ingineriei energetice se utilizează în principal linii de transmisie cu trei sau patru fire. Pentru a monitoriza curenții care trec prin ele, se folosesc diferite scheme de conectare a transformatoarelor de măsură.
1. Echipamente electrice
Fotografia prezintă o măsurare a curenților unui circuit de alimentare cu trei fire de 10 kilovoliți, utilizând două transformatoare de curent.
Aici se vede că faza primară autobuz de conectare A și C sunt conectate prin obturatoare la bornele transformatorului de curent și circuitul secundar sunt ascunse în spatele gardului și un fascicul de cabluri separat retrase în tubul protector, care este trimis la un circuit de releu pentru conectarea compartimentului terminalelor.
Același principiu de instalare este utilizat în alte scheme de echipamente de înaltă tensiune. așa cum se arată în fotografia pentru rețeaua 110 kV.
Aici, carcasa transformatoarelor de măsurare este montată la o înălțime utilizând o platformă de beton armat, care necesită o regulă de siguranță. Conectarea înfășurărilor primare la firele de alimentare se face într-o tăietură și toate circuitele secundare sunt retrase într-o cutie din apropiere cu ansamblul terminalului.
Conexiunile de cablu ale circuitelor de curent secundar sunt protejate de acțiunea mecanică externă accidentală de către capacele metalice și plăcile de beton.
2. Înfășurări secundare
După cum sa menționat mai sus, miezurile de ieșire ale transformatoarelor de curent sunt asamblate pentru a funcționa cu dispozitive de măsurare sau dispozitive de protecție. Acest lucru afectează asamblarea circuitului.
Dacă este necesar să se monitorizeze curentul de sarcină în fiecare fază prin ampermetri, atunci se folosește varianta clasică de conexiune - circuitul star star.
În acest caz, fiecare dispozitiv afișează amploarea curentului fazei sale, luând în considerare unghiul dintre ele. Folosind înregistratoarele automate în acest mod, este mai convenabil să afișați forma sinusoidului și să construiți pe ele diagrame vectoriale ale distribuției sarcinii.
Adesea, dispozitivele de alimentare de ieșire de 6 kV ÷ 10, în scopul de a salva set nu este de trei, ci două transformator de măsurare a curentului, fără a implica o fază B. Acest caz este prezentat pe poza situată deasupra. Vă permite să activați ampermetrele conform schemei unei stele incomplete.
Datorită redistribuirea curenților de pe dispozitivul de afișare secundar obținut prin suma vectorială a fazelor A și C, care este îndreptată opus vectorului în fază cu modul de încărcare rețea simetrică.
Cazul pornirii a două transformatoare de curent de măsurare pentru monitorizarea curentului de linie utilizând un releu este prezentat în imaginea de mai jos.
Circuitul vă permite să controlați sarcina echilibrată și scurtcircuitul trifazat. Dacă apar scurtcircuite în două faze, în special AB sau BC, sensibilitatea unui astfel de filtru este mult subestimată.
Un circuit comun de control al curentului secvenței de zero generate transformatoare de măsură de curent conectate în circuitul stea complet, iar bobina firului releului de control la un zero, integrat.
Curentul care trece prin bobină este creat prin adăugarea tuturor vectorilor cu trei faze. Într-un mod echilibrat, este echilibrat, iar în timpul apariției scurt-circuitelor monofazate sau bi-fază există o alocare în releu a valorii de dezechilibru a componentelor.
Caracteristicile funcționării transformatoarelor de măsurare a curentului și a circuitelor lor secundare
Atunci când transformatorul de curent funcționează, se creează un echilibru între fluxurile magnetice formate de curenții în înfășurările primare și secundare. Ca rezultat, ele sunt echilibrate în magnitudine, contra-direcționate și compensă efectul EMF creat în circuite închise.
În cazul în care bobina primară este deschis curentul prin ea va înceta să curgă și toate circuitul secundar pur și simplu se va întrerupe alimentarea cu energie. Dar circuitul secundar în timpul trecerii curentului prin bresa primar nu poate fi altfel, datorită fluxului magnetic generat în forța electromotoare înfășurarea secundară, care nu este cheltuit pe fluxul de curent într-un circuit închis cu o rezistență mică, și este utilizat în modul inactiv.
Acest lucru duce la un potențial ridicat în contacte deschise, care ajunge la mai multe kilovolți și este capabil de a sparge prin izolarea circuitelor secundare, pauza de echipamente electrice cauza însoțitorii de prejudiciu.
Din acest motiv, toate comutările circuitelor secundare ale transformatoarelor de curent se realizează în conformitate cu tehnologia strict definită și întotdeauna sub supravegherea controlului persoanelor fără circuite de curent de rupere. Pentru aceasta, folosiți:
tipuri speciale de blocuri de terminale, care permit instalarea unui scurtcircuit suplimentar pentru perioada de rupere a locului retras de la locul de muncă;
blocuri de curent de test cu punți de scurtcircuit;
modele speciale de comutatoare.
Dispozitive de înregistrare a proceselor de urgență
Instrumentele de măsură sunt împărțite în funcție de tipul parametrilor de fixare pentru:
modul de funcționare nominal;
apariția de supracurenți în sistem.
Elementele senzoriale ale înregistratoarelor percep direct semnalul de intrare și le afișează. Dacă magnitudinea curentului a ajuns la intrarea lor cu distorsiuni, atunci această eroare va fi introdusă în citiri.
Din acest motiv, dispozitivele destinate măsurării curenților de avarie, mai degrabă decât celor nominale, sunt conectate la miezurile protecției transformatoarelor de curent, nu la măsurători.