Электрические измерения HV
Электрические измерения в высоковольтных системах передачи и распределения не могут быть сделаны практически или безопасно при прямом контакте с проводниками, несущими питание. Вместо этого напряжения и токи должны быть снижены до безопасного и пригодного для использования уровня, который может быть введен в измерительные приборы.
Высоковольтные трансформаторы тока в системах передачи и распределения (на фото: трансформатор тока в шинах, используемый вместе с трансформаторной втулкой, выпускной втулкой выключателя, втулкой распределительного устройства и шинной шиной для подачи измерительного сигнала и защитного сигнала тока. Nobbel Electric Tech Develop Co., Ltd)
Это целая задача трансформаторов трансформаторов инструмента и VT.
Они обеспечивают напряжение и токи реплик, масштабируемые до более управляемых уровней. Они также приносят свои реплики в надежную почвенную ссылку. Наиболее распространенный выходной диапазон 0 - 5.0 А для токов на основе их номинальных входов. Также используются другие диапазоны.
Большинство этих устройств представляют собой трансформаторы с сердечником из железа.
Трансформаторы тока
Трансформаторы тока (ТТ) всех размеров и типов находят свои подходы в подстанциях для обеспечения текущих реплик для измерения, контроля и защитной ретрансляции. Некоторые из них будут хорошо работать для приложений SA, а некоторые могут быть незначительными.
Производительность КТ характеризуется:
- Коэффициент поворота,
- Ошибка коэффициента поворота (коэффициент коррекции коэффициента),
- Напряжение насыщения,
- Ошибка фазового угла и
- Номинальная нагрузочная способность вторичной цепи (бремя).
ТТ часто устанавливаются вокруг втулок силового оборудования, как показано на рисунке 1 ниже:
Рисунок 1 - Установка трансформатора тока втулки
Они являются наиболее распространенными типами, обнаруженными в аппаратах среднего напряжения и высокого напряжения. Втулочные трансформаторы тороидальные, имеющие один первичный оборот (силовой проводник), который проходит через их центр. Коэффициент трансформации тока зависит от количества поворотов, намотанных на сердечник, чтобы составлять первичный и вторичный.
Низковольтные трансформаторы тока часто являются « раневой » конструкцией с многооборотной первичной и вторичной обмоткой вокруг своей « E-формы » или « оболочки ».
Их отношение - количество вторичных оборотов, деленное на количество первичных оборотов. Вторичные обмотки вторичной обмотки часто используются для обеспечения нескольких коэффициентов поворота. Площадь поперечного сечения сердечника, диаметр и магнитные свойства определяют эффективность КТ.
Поскольку КТ работает по своим номинальным диапазонам тока, его отклонения от указанного коэффициента оборотов характеризуются кривой коррекции отношения, иногда предоставляемой изготовителем. При малых токах возбуждающий ток сердечника железа вызывает ошибки отношения, которые преобладают до тех пор, пока достаточный первичный магнитный поток не преодолеет эффекты намагничивания ядра.
Таким образом, измерения ватт или вар, выполненные при очень низкой нагрузке, могут быть по существу ошибочными как от ошибки отношения, так и от фазового сдвига. Захватывающие текущие ошибки являются функцией отдельной конструкции СТ. Как правило, они выше для защитных ТТ, чем КТ по доходу.
Договорные измерительные трансформаторы сконструированы с сечением жил, выбранными для минимизации эффектов возбуждающего тока, и их ядрам разрешено насыщаться при токах повреждения. Защитные трансформаторы тока используют большие сердечники, так как необходимо избегать насыщения большого тока, чтобы КТ точно воспроизводила высокие токи для обнаружения неисправностей.
Ток возбуждения большего сердечника при малом первичном токе не считается важным для защиты, но может быть проблемой для измерения малых токов. Размер сердечника и магнитные свойства определяют способность ТТ развивать напряжение для приведения вторичного тока через импеданс нагрузки нагрузки (нагрузки).
Это важное соображение при добавлении SA IED или преобразователей в существующие измерительные схемы CT, поскольку добавленное бремя может повлиять на точность. Дополнительное бремя устройств SA с меньшей вероятностью создает проблемы с измерением с защитными ТТ на уровнях нагрузки, но может оказывать нежелательное воздействие на защитную ретрансляцию при уровнях сбоев. В любом случае тяжесть КТ является важным моментом в разработке.
Однако опыт работы с защитными и измерительными ТТ, намотанными на современные сердечники из высокопрочной кремниевой стали, показал, что оба они выполняются сравнительно после того, как рабочий ток достаточно превышает возбуждающий ток, если вторичная нагрузка остается низкой.
Втулка трансформатора тока с защитной коробкой
Вторичные обмотки трансформатора тока, как правило, не допускаются.
Они могут быть подключены в любом количестве конфигураций до тех пор, пока они имеют соединение с защитным заземлением для предотвращения смещения обмоток в направлении первичного напряжения. Общепринятой практикой является подключение КТ параллельно, чтобы их текущий вклад можно было суммировать для создания нового тока, такого как один, представляющий линейный ток, где линия имеет два соединения выключателя, например, в « разрыве с половиной» ''.
КТ являются дорогостоящим оборудованием и заменяют их, чтобы соответствовать новым требованиям к измерительным характеристикам, как правило, являются дорогостоящими.
Тем не менее, появилась новая технология, которая позволяет IED компенсировать ограничения производительности CT.
Эта технология позволяет ИЭУ «изучать» свойства КТ и корректировать ошибки отношения и фазового угла в рабочем диапазоне КТ. Таким образом, КТ, предназначенная для питания защитных устройств, может использоваться для подачи ИЭУ для измерения доходов и удовлетворения требований стандарта IEEE C57.13.
Возникают случаи, когда необходимо получать ток из более чем одного источника путем суммирования токов со вспомогательными КТ.
Существуют также случаи, когда вспомогательные КТ необходимы для изменения общих отношений отношения отношения или сдвига от источника от уайа до дельта или наоборот, чтобы соответствовать конкретной схеме измерения. Эти требования могут удовлетворительно удовлетворять только в том случае, если используются вспомогательные средства. Если размер ядра слишком мал, чтобы управлять добавленной нагрузкой на цепь, вспомогательные устройства будут вводить чрезмерное отношение и ошибки фазового угла, что ухудшит точность измерения.
С использованием вспомогательного трансформатора следует подходить с осторожностью.
Ресурс: Автоматизация и подстанция - Джеймс У. Эванс, The St. Claire Group, LLC