Содержание
- 1. Общая часть
- 2. Определение нагрузки на трансформаторы тока для измерительных приборов
- 3. Определение напряжения на вторичной обмотке трансформатора тока
- 4. Определение нагрузки на трансформаторы тока для релейной защиты
- 5. Определение расчетной кратности (Красч.) для выбора допустимой нагрузки (Zдоп.) на трансформаторы тока по кривым предельных кратностей
- 5.1 Токовые защиты с независимой характеристикой
- 5.2 Токовые отсечки
- 5.3 Максимальные токовые защиты с зависимой характеристикой
- 5.4 Направленные токовые и дистанционные защиты
- 5.5 Дифференциальные токовые защиты
- 5.6 Дифференциально-фазные высокочастотные защиты
- 5.7 Продольные дифференциальные токовые защиты линий
- 6 Определение расчетной нагрузки Zн
- 7. Определение сопротивления соединительных проводов
- 8. Справочные данные по потреблению релейной аппаратуры
1. Общая часть
Всем доброго времени суток! Представляю Вашему вниманию типовую работу «Указания по расчету нагрузок трансформаторов тока» №48082-э «Теплоэлектропроект».
Вторичная нагрузка на трансформаторы тока (ТТ) складывается из:
- а) сопротивления проводов — rпр;
- б) полного сопротивления реле и измерительных приборов — Zр и Zп;
- в) переходного сопротивления принимаемого равным — rпер = 0,05 Ом.
Согласно ГОСТ трансформаторы тока должны соответствовать одному из следующих классов точности: 0,5; 1; 3; 5Р; 10Р.
Класс точности 0,5 должен обеспечиваться при питании от трансформатора тока расчетных счетчиков. При питании щитовых измерительных приборов класс точности трансформаторов тока должен быть не ниже 3. При необходимости для измерения иметь более высокий класс точности трансформаторы тока должны выбираться по классу точности на ступень выше, чем соответствующий измерительный прибор.
Например: для приборов класса 1 трансформаторов тока должен обеспечивать класс 0,5; для приборов — 1,5 трансформаторов тока должен обеспечивать класс точности 1,0.
Требования к трансформаторам тока для релейной защиты рассмотрены ниже.
При расчете нагрузки на ТТ в целях упрощения допускается сопротивления элементов вторичной цепи ТТ складывать арифметически, что создает некоторый расчетный запас.
Потребление токовых обмоток релейной и измерительной аппаратуры приведено в разделе «7. Справочные данные по потреблению релейной аппаратуры». Для удобства и упрощения расчета в указанных приложениях потребление дано в Омах. Для тех приборов и реле, для которых в каталогах указано их потребление в ВА, сопротивление в Омах определяется по выражению
где:
S – потребляемая мощность по токовым цепям, ВА;
I – ток, при котором задана потребляемая мощность, А.
При расчете сопротивления проводов (кабеля) во вторичных цепях ТТ используется:
где:
- rпр — активное сопротивление проводов (жилы кабеля) от трансформатора тока до прибора или реле, Ом;
- l – длина провода (кабеля) от трансформатора тока до места установки измерительных приборов или релейной аппаратуры, м;
- S – сечение провода или жилы кабеля, мм2;
- γ –удельная проводимость, м/Ом.мм2(для меди γ = 57, для алюминия γ =34,5).
2. Определение нагрузки на трансформаторы тока для измерительных приборов
Нагрузка на ТТ для измерительных приборов складывается из сопротивлений последовательно включенных измерительной аппаратуры, соединительных проводов и переходных сопротивлений в контактных соединениях.
Величина расчетной нагрузки Zн зависит также от схемы соединения ТТ.
При расчете определяется нагрузка для наиболее загруженной фазы ТТ.
В случае включения релейной аппаратуры последовательно с измерительной в расчетную нагрузку вводится также сопротивление реле. При этом расчетная нагрузка не должна превосходить допустимую в требуемом классе точности данного ТТ для измерительных приборов.
При соединении трансформаторов тока в звезду.
При соединении трансформаторов тока в неполную звезду.
При соединении ТТ в треугольник и включении измерительных приборов последовательно с реле во всех линейных проводах.
где:
— сопротивление нагрузки, включенной в линейном проводе трансформатора тока.
При соединении трансформаторов тока в треугольник и включении измерительного прибора последовательно с прибора последовательно с реле только в одном линейном проводе (например, в фазе А).
При использовании только одного ТТ.
В выражениях (3-7) известны сопротивления измерительных приборов Zп, сопротивления реле Zр, переходное сопротивление rпер и неизвестно сопротивление проводов rпр.
Поэтому расчет нагрузки на ТТ сводится к определению сопротивления соединительных проводов rпр.
Сопротивление rпр. определяется из условия обеспечения работа ТТ в требуемом классе точности при расчетной нагрузке. Поэтому должно быть Zн < Zдоп. Принимая Zн=Zдоп и пользуясь выражениями (3-7), определяется rпр для соответствующих схем соединения:
По найденному значению rпр определяется допустимое сечение соединительных проводов, пользуясь выражением (2).
Если в результате расчета сечение S окажется меньше 2,5 мм2, то оно должно быть принято равным 2,5 мм2 из условия механической прочности проводов в токовых цепях ТТ.
3. Определение напряжения на вторичной обмотке трансформатора тока
Сопротивление нагрузки трансформатора тока для измерительных приборов и релейной защиты по условию допустимого напряжения на вторичной обмотке трансформатора тока должно быть таким, чтобы при любом возможном виде короткого замыкания в месте установки трансформаторов тока измерения или защиты и любом возможном первичном токе трансформатора тока напряжение на зажимах вторичной обмотки трансформатора тока установившемся режиме не превышало 1000 В.
Это условие считается выполненным, если при любом виде к.з.
где:
- I1- наибольший возможный первичный ток при к.з.;
- nт – номинальный коэффициент трансформации трансформатора тока;
- Zн – фактическое сопротивление вторичной нагрузки трансформатора тока с учетом сопротивления принятого провода (жилы кабеля)
Если в результате расчета оказалось, что при Zн напряжение больше 1000 В, то следует перейти на большее сечение соединительных проводов (жил кабеля) до 10 мм2 включительно.
Если при S=10 мм2 напряжение окажется больше 1000 В, то следует перейти на больший коэффициент трансформации и расчет для определения Zн должен быть повторен.
4. Определение нагрузки на трансформаторы тока для релейной защиты
Нагрузка на ТТ для релейной защиты складывается из последовательно включенных сопротивлений релейной аппаратуры , соединительных проводов и переходных сопротивлений в контактных соединениях. Величина вторичной нагрузки зависит также от схемы соединения ТТ и от вида КЗ.
Релейная защита в условиях КЗ обычно работает при больших токах, которые во много раз превышают номинальный ток ТТ. Расчетами и опытом эксплуатации установлено, что для обеспечения правильной работы релейной защиты погрешности ТТ не должны превышать предельно допустимых значений.
По ПУЭ эта погрешность, как правило, не должна быть более 10%.
В ГОСТ 7746-88 точность ТТ, используемых для релейной защиты, нормируется по их полной погрешности (ε), обусловленной током намагничивания. По условию ε < 10% построены кривые предельных кратностей ТТ.
При этом наибольшее отношение первичного тока к его номинальному значению, при котором полная погрешность при заданной вторичной нагрузке не превышает 10%, называется предельной кратностью (К10).
Согласно тому же ГОСТ заводы-поставщики ТТ обязаны гарантировать значение номинальной предельной кратности (К10н), при которой полная погрешность ТТ, работающего с номинальной вторичной нагрузкой, не превышает 10%.
Чтобы найти допустимую нагрузку по кривым предельных кратностей, необходимо предварительно определить расчетную кратность тока К.З., т. е. отношение тока КЗ в расчетной точке к минимальному току ТТ (Красч.)
5. Определение расчетной кратности (Красч.) для выбора допустимой нагрузки (Zдоп.) на трансформаторы тока по кривым предельных кратностей
Для правильного выбора допустимой нагрузки на ТТ необходимо выбрать соответствующий режим и место короткого замыкания.
Расчетным режимом является КЗ, при котором ток к.з. имеет максимальную для данного ТТ величину Iмакс. в заданном месте КЗ.
Величины Iмакс. Выбираются различно для разных типов защиты зависимости от принципа их работы.
5.1 Токовые защиты с независимой характеристикой
Для максимальной токовой защиты с независимой характеристикой Iмакс = 1,1*Ic.з., поскольку для этих защит точная работа ТТ требуется лишь при токе их срабатывания.
Расчетная кратность определяется в условиях срабатывания защиты:
где:
- 1,1 – коэффициент, учитывающий 10%-ную погрешность ТТ при срабатывании защиты;
- Iс.з. – первичный ток срабатывания защиты;
- I1н – первичный номинальный ток ТТ.
5.2 Токовые отсечки
Для токовой отсечки Iмакс = 1,1*Ic.з., поскольку для этих защит точная работа ТТ требуется лишь при токе их срабатывания.
Расчетная кратность определяется в условиях срабатывания защиты:
5.3 Максимальные токовые защиты с зависимой характеристикой
Для МТЗ с зависимой характеристикой Iмакс должен соответствовать току КЗ, при котором производится согласование по времени защит смежных элементов.
Расчетная кратность:
Iк.з.макс.- максимальный ток короткого замыкания, при котором производится согласование смежных защит;
n=1,2-1,3
5.4 Направленные токовые и дистанционные защиты
Для предотвращения излишних срабатываний, многоступенчатых защит Iмакс определяется при КЗ в конце зоны первой ступени защит или в конце линии.
Расчетная кратность:
n – коэффициент, принимается при минимальном времени действия защиты: менее 0,5 сек равным 1,4-1,5, а при времени больше 0,5 сек равным 1,2-1,3.
5.5 Дифференциальные токовые защиты
Для предотвращения срабатывания защиты от токов небаланса Iмакс определяется при наибольшем токе внешнего КЗ.
Расчетная кратность:
I1расч.- максимальный ток при внешнем коротком замыкании;
n – коэффициент, принимается при выполнении защиты на реле с БНТ равным 1, а при реле без БНТ равным 1,8-2.
5.6 Дифференциально-фазные высокочастотные защиты
Для предотвращения срабатывания защиты от токов небаланса Iмакс определяется при наибольшем токе внешнего КЗ.
Расчетная кратность:
I1расч.- максимальный ток при коротком замыкании в конце защищаемой линии;
n — принимается 1,6-1,8.
5.7 Продольные дифференциальные токовые защиты линий
Для предотвращения срабатывания защиты от токов небаланса Iмакс определяется при наибольшем токе внешнего КЗ.
Расчетная кратность:
I1расч.- максимальный ток при коротком замыкании в конце защищаемой линии;
n – принимается 1,8-2,0.
По расчетной кратности, пользуясь кривыми предельных кратностей (по данным заводов-изготовителей трансформаторов тока) находится допустимое сопротивление Zдоп для трансформаторов тока рассматриваемой защиты.
В тех случаях, когда из-за отсутствия кривых предельных кратностей при проектировании вынужденно используются кривые 10%-ных кратностей, необходимо для учета возможного их завышения по сравнению с действительно допустимыми значениями по кривым предельных кратностей полученное по выражениям (13-19) значение Красч. увеличивать в 1,25 раз.
6.Определение расчетной нагрузки Zн
Расчетная нагрузка для трансформаторов тока релейной защиты определяется по выражениям, приведенным в таблице №1. В расчете принимается Zн=Zдоп.
По значению Zн можно определить сопротивление соединительных проводов (жил кабеля) во вторичных цепях трансформаторов тока.
Таблица 1 – расчетные формулы для определения вторичной нагрузки и сопротивления соединительных проводов трансформаторов тока для релейной защиты
7.Определение сопротивления соединительных проводов
В Таблице №1 приведены расчетные выражения, для определения сопротивления соединительных проводов во вторичных цепях трансформаторов тока в зависимости от их схем соединения и от вида КЗ.
При этом сопротивление релейной аппаратуры, подключенной к трансформаторам тока, может быть найдено по Справочные данные по потреблению релейной аппаратуры или по другим заводским данным.
По найденному значению rпр определяется допустимое сечение соединительных проводов.
Если в результате расчета S окажется менее 2,5 мм2, то оно должно быть принято равным 2,5 мм2 из условия механической прочности проводов в токовых цепях ТТ, после чего определяется фактическое сопротивление проводов по выражению (2).
Если в результате расчета сечение кабеля окажется чрезмерно большое (более 10 мм2), то для его уменьшения можно рекомендовать следующие мероприятия:
1. Применить последовательное соединение двух обмоток трансформаторов тока рассматриваемой защиты. При последовательном соединении одинаковых сердечников трансформаторов тока нагрузка на каждый сердечник ТТ уменьшается в 2 раза. При последовательном соединении разных сердечников трансформаторов тока расчетная нагрузка на ТТ уменьшается, так как она распределяется между обмотками трансформаторов тока пропорционально их ЭДС.
2. Изменить схему соединения трансформаторов тока вместо неполной звезды перейти к полной звезде; вместо схемы на разность токов перейти к схеме неполной звезды и т.п.
3. Применить другой трансформатор тока, допускающий большую вторичную нагрузку.
4. Установить дополнительный комплект трансформаторов тока и перевести на него часть вторичной нагрузки.
8.Справочные данные по потреблению релейной аппаратуры
Реле тока серии РТ-40
| № п/п | Тип реле | Пределы уставок, А | Сопротивление обмотки реле, Ом | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| 1 | РТ40/0,2 | 0,05-0,1 0,1-0,2 |
80 | — |
| 2 | РТ40/0,6 | 0,15-0,3 0,3-0,6 |
8,9 2,2 |
— |
| 3 | РТ40/2 | 0,5-1 1-2 |
0,8 0,2 |
— |
| 4 | РТ40/6 | 1,5-3 3-6 |
0,22 0,055 |
— |
| 5 | РТ40/10 | 2,5-5 5-10 |
0,08 0,02 |
— |
| 6 | РТ40/20 | 5-10 10-20 |
0,02 0,005 |
— |
| 7 | РТ40/50 | 12,5-25 25-50 |
0,0051 0,00128 |
— |
| 8 | РТ40/100 | 25-50 50-100 |
0,00288 0,00072 |
— |
| 9 | РТ40/200 | 50-100 100-200 |
0,0032 0,0008 |
— |
| 10 | РТ40/Ф | 1,75-3,5 2,9-5,8 4,4-8,8 8,8-17,6 |
0,090 0,036 0,020 0,008 |
— |
Реле тока серии РТ-40/1Д
| № п/п | Пределы уставок, А | Полное сопротивление, Ом | ||
|---|---|---|---|---|
| Фазы | ||||
| А | В | С | ||
| 1 | 0,15 | 40 | 20 | 21 |
| 2 | 0,4 | 25 | 13 | 13 |
| 3 | 1 | 14 | 7 | 7 |
| 4 | 2 | 9 | 5 | 5 |
| 5 | 4 | 6 | 2,5 | 2,8 |
| 6 | 5 | 5 | 2 | 2 |
Реле тока серии РТ 40/Р-1
Зависимость величины полного сопротивления от величины подаваемого тока при питании всех трех обмоток реле
| № п/п | Пределы уставок, А | Полное сопротивление, Ом | ||
|---|---|---|---|---|
| Фазы | ||||
| А | В | С | ||
| 1 | 0,15 | 40 | 20 | 21 |
| 2 | 0,4 | 25 | 13 | 13 |
| 3 | 1 | 14 | 7 | 7 |
| 4 | 2 | 9 | 5 | 5 |
| 5 | 4 | 6 | 2,5 | 2,8 |
| 6 | 5 | 5 | 2 | 2 |
Реле тока серии РТ 40/Р-5
Зависимость величины полного сопротивления от величины подаваемого тока при питании всех трех обмоток реле
| № п/п | Пределы уставок, А | Полное сопротивление, Ом | ||
|---|---|---|---|---|
| Фазы | ||||
| А | В | С | ||
| 1 | 1 | 1,6 | 0,9 | 0,92 |
| 2 | 3 | 0,8 | 0,35 | 0,36 |
| 3 | 5 | 0,5 | 0,25 | 0,26 |
| 4 | 7 | 0,4 | 0,17 | 0,18 |
| 5 | 15 | 0,25 | 0,08 | 0,1 |
| 6 | 25 | 0,15 | 0,06 | 0,08 |
Реле тока серии РТ 80
| № п/п | Тип реле | Сопротивление обмотки реле при разных уставках | Примечание | |
|---|---|---|---|---|
| Iном, А | Z, Ом | |||
| 1 | РТ81/1 | 4 | 0,62 | — |
| 2 | РТ81/1У | 5 | 0,4 | — |
| 3 | РТ82/1 | 6 | 0,28 | — |
| 4 | РТ82/1У | 7 | 0,204 | — |
| 5 | РТ83/1 | 8 | 0,156 | — |
| 6 | РТ83/1У | |||
| 7 | РТ84/1 | 9 | 0,123 | — |
| 8 | РТ84/1У | |||
| 9 | РТ85/1 | 10 | 0,1 | — |
| 10 | РТ85/1У | |||
| 11 | РТ86/1 | |||
| 12 | РТ86/1У | |||
| 13 | РТ81/2 | 2 | 2,5 | — |
| 14 | РТ81/2У | |||
| 15 | РТ82/2 | 2,5 | 1,6 | — |
| 16 | РТ82/2У | |||
| 17 | РТ83/2 | 3 | 1,11 | — |
| 18 | РТ83/2У | 3,5 | 0,82 | — |
| 19 | РТ84/2 | 4 | 0,625 | — |
| 20 | РТ84/2У | |||
| 21 | РТ85/2 | 4,5 | 0,495 | — |
| 22 | РТ86/2 | 5 | 0,4 | — |
Реле тока серии РТ 90
| № п/п | Тип реле | Сопротивление обмотки реле при разных уставках | Примечание | |
|---|---|---|---|---|
| Iном, А | Z, Ом | |||
| 1 | РТ91/1 | 4 | 1,56 | — |
| 2 | РТ91/1 | 5 | 1 | — |
| 3 | РТ91/1У | 6 | 0,695 | — |
| 4 | РТ91/1У | 7 | 0,51 | — |
| 5 | РТ95/1 | 8 | 0,39 | — |
| 6 | РТ95/1У | 9 | 0,308 | — |
| 7 | РТ95/1У | 10 | 0,25 | — |
| 8 | РТ91/2 | 2 | 6,25 | — |
| 9 | РТ91/2 | 2,5 | 4 | — |
| 10 | РТ91/2У | 3 | 2,78 | — |
| 11 | РТ91/2У | 3,5 | 2,03 | — |
| 12 | РТ95/2 | 4 | 1,56 | — |
| 13 | РТ91/2У | 4,5 | 1,24 | — |
| 14 | РТ91/2У | 5 | 1 | — |
Фильтр-реле тока обратной последовательности серии РТФ
| № п/п | Тип реле | Сопротивление обмотки реле при разных уставках | Примечание | |
|---|---|---|---|---|
| Iном, А | Z, Ом | |||
| 1 | РТФ 1М | 5 | 0,22 | На фазу |
| 2 | РТФ 1М | 1 | 5,5 | На фазу |
| 3 | РТФ 7/1 | 5 | 0,8 | На фазу |
| 4 | РТФ 7/1 | 10 | 0,2 | На фазу |
| 5 | РТФ 7/2 | 5 | 0,6 | На фазу |
| 6 | РТФ 7/2 | 1 | 15 | На фазу |
| 7 | РТФ 6М | 5 | 0,4 | На фазу |
| 8 | РТФ 6М | 10 | 0,1 | На фазу |
Реле токовые дифференциальные
| № п/п | Тип реле | Наименование обмоток | Сопротивление обмоток, Ом | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| 1 | РНТ 565 | Рабочая | 0,1 | При полностью включенных витках |
| Первая уравнительная | 0,1 | При полностью включенных витках | ||
| Вторая уравнительная | 0,1 | При полностью включенных витках | ||
| 2 | РНТ 566 | Первая рабочая | 2,5 | При полностью включенных витках |
| Вторая рабочая | 1,5 | При полностью включенных витках | ||
| Третья рабочая | 0,25 | При полностью включенных витках | ||
| 3 | РНТ 566/2 | Первая рабочая | 1,5 | При полностью включенных витках |
| Вторая рабочая | 0,1 | При полностью включенных витках | ||
| 4 | РНТ 567 | Первая рабочая | 0,05 | При полностью включенных витках |
| Вторая рабочая | 0,05 | При полностью включенных витках | ||
| 5 | РНТ 567/2 | Первая рабочая | 0,5 | При полностью включенных витках |
| Вторая рабочая | 0,5 | При полностью включенных витках |
Всего наилучшего! До новых встреч на сайте Raschet.info.
Знать сопротивление обмоток трансформатора иногда просто необходимо. Но банальное измерение Омметром даст нам только сопротивление провода по постоянному току которое зависит от материала проволоки и длинны самого провода.
Сетевые трансформаторы как наиболее часто применяемые в быту, рассчитаны на частоту сети в 50 герц. Именно по этому нам будет проще делать расчеты и измерения. Большинство бытовых измерительных приборов как раз и предназначены для работы с тако частотой.
Есть формулы в которые нужно подставлять количество витков и длину провода с учетом сечения. Есть приборы которые сложны в использовании и не всегда под рукой…
Я предлагаю простой и доступный (известный давно) способ, который поможет вам узнать сопротивление по переменному току обмоток интересующего вас трансформатора.
Для начала измеряем классическое сопротивление провода, а за одно и проверим целостность обмотки данного трансформатора.
Узнав это значение мы приступаем к сетевым испытаниям нашего подопытного….
Подключив последовательно с розеткой и трансформатором Амперметр, мы фиксируем ток протекающий по обмотке трансформатора на холостом ходу без нагрузки.
В моем случае ток по обмотке оказался равным примерно 7 мА. Подключая и отключая нагрузку на вторичной обмотке , я убедился в незначительном изменении тока потребления и стабильности выходного напряжения в 20 вольт.
Осталось применить формулу Закона Ома I=V/R и узнать значение сопротивления R=V/I
Как видите вместо 200 Ом сопротивления по постоянному току, сопротивление обмотки данного трансформатора переменному току оказалось равным 31,5 Ком.
Такая метода практична и проста, но требует осторожности и соблюдения мер безопасности.
Д.А.Компанец
1 2021-04-07 18:21:44
- wirja angarskus
- Пользователь
- Неактивен
- Зарегистрирован: 2016-05-01
- Сообщений: 17
- Репутация : [ 0 | 0 ]
Тема: Сопротивление вторичной обмотки ТТ
Здравствуйте. Как определить Zтт для проверки ТТ на 10% погрешность? В книге Шабада о ТТ приводятся методики проверки ТТ по паспортным данным и по реальной ВАХ, но в этих методиках используется параметр Zтт (сопротивление вторичной обмотки ТТ). В паспортных данных всех ТТ, с которыми работаю, этого параметра нет. Где взять? Можно ли заменить Zтт обмотки её сопротивлением постоянному току?
2 Ответ от SVG 2021-04-08 08:28:10 (2021-04-08 08:30:26 отредактировано SVG)
- SVG
- guest
- Неактивен
- Откуда: Гондурас
- Зарегистрирован: 2011-01-07
- Сообщений: 3,782
Re: Сопротивление вторичной обмотки ТТ
wirja angarskus писал(а): ↑
2021-04-07 18:21:44
Можно ли заменить Zтт обмотки её сопротивлением постоянному току?
Нет, нельзя.
Чему бы грабли не учили, а сердце верит в чудеса
3 Ответ от wirja angarskus 2021-04-08 18:44:26
- wirja angarskus
- Пользователь
- Неактивен
- Зарегистрирован: 2016-05-01
- Сообщений: 17
- Репутация : [ 0 | 0 ]
Re: Сопротивление вторичной обмотки ТТ
в общем, в учебнике “Основы техники релейной защиты” Берковича, Семёнова, Молчанова за 1964 г. нашёл следующую информацию: “…для nрактических расчётов можно принимать следующие зиачения Z2: для ТТ с кольцевым сердечником и равномерно распределённой вторичной обмоткой Z2 = R2; для ТТ других исполнений приближённо Z2 = 1.25*R2 [23]…..” где Z2, R2 – соответственно полное и активное (постояному току) сопротивление вторичной обмотки, [23] – Казанский В.Е. “Трансформаторы тока в схемах релейной защиты” – 2-е издание, М.: Энергия, 1969г.
Насколько эта информация актуальна на данный момент?
4 Ответ от zigzag 2021-04-08 20:28:46
- zigzag
- Пользователь
- Неактивен
- Зарегистрирован: 2019-03-14
- Сообщений: 355
- Репутация : [ 1 | 0 ]
Re: Сопротивление вторичной обмотки ТТ
wirja angarskus писал(а): ↑
2021-04-08 18:44:26
Z2 = R2
В ПНСТ 283-2018 указано что в большинстве случаев индуктивным сопротивлением рассеяния можно пренебречь.
В ГОСТ 58669-2019 во всех расчетных примерах X2 = 0.
5 Ответ от retriever 2021-04-08 23:12:35 (2021-04-08 23:13:12 отредактировано retriever)
- retriever
- Пользователь
- Неактивен
- Зарегистрирован: 2012-11-26
- Сообщений: 2,963
- Репутация : [ 13 | 0 ]
Re: Сопротивление вторичной обмотки ТТ
В Модель насыщения ТТ и ДЗТ я собрал всю информацию, которую нашел.
(в т.ч. оцифровал таблицу из книжки Королев Либерзон)
Х2 малое у ТТ с малым Ктт, у ТТ с большим Ктт оно должно быть довольно велико.
1.1 Схемы измерений вторичной нагрузки
Методические
рекомендации предназначены для измерения
в условиях эксплуатации вторичной
нагрузки стационарных электромагнитных
измерительных трансформаторов тока по
ГОСТ
7746
в
диапазоне от 0,01 до 100 Ом или в диапазоне
от 0,01 до 500,00 В∙А.
Измерения
вторичной нагрузки трансформаторов
тока (ТТ) выполняют методом
«вольтметра-амперметра» без разрыва
вторичных цепей трансформаторов тока.
Вторичная
нагрузка ТТ согласно ГОСТ
7746
характеризуется полным сопротивлением
внешней вторичной цепи ТТ, выраженным
в Омах, либо кажущейся (полной) мощностью,
выраженной в вольт-амперах и потребляемой
этой цепью при данном коэффициенте
мощности и номинальном вторичном токе.
Вторичную
нагрузку ТТ Z2,
Ом, определяют по формуле
|
Z2 |
(1.1) |
где
U2
и I2
– измеренные во вторичной обмотке ТТ
действующие значения соответственно
напряжения (в Вольтах), и тока (в Амперах).
Вторичную
нагрузку ТТ S2,
в вольтамперах, определяют по формуле
|
S2 |
(1.2) |
где
I2ном
– номинальный вторичный ток ТТ, в амперах,
указанный в паспорте ТТ.
Выбор
формулы для расчета (1.1)
или (1.2)
определяют формой задания номинальной
нагрузки в паспорте ТТ. При этом согласно
ГОСТ
7746
|
Z2ном |
(1.3) |
Измерения
тока без разрыва контролируемого
токопровода выполняют при помощи
токосъемных клещей ТКП (см. рисунок
1.1),
входящей в комплект прибора
вольтамперфазометра (см. таблицу 1.1).
а
б)
Рисунок
1.1 Схемы измерений вторичной нагрузки:
а)
– три ТТ, соединенные в звезду;
б)
два ТТ, соединенные в неполную звезду
ТТА,
ТТВ,
ТТС
– трансформаторы тока в фазах А,
В,
С;
Za,
Zb,
Zc,
Z0
– полные сопротивления вторичной нагрузки
в фазах а,
b,
с
и в нулевом проводе соответственно;
А
– прибор в режиме измерений тока; ТК –
токосъемные клещи;
V – вольтметр
Таблица
1.1 Наименование, тип и метрологические
характеристики средств измерений
|
Наименование |
Наименование |
Метрологические |
|
Переменный |
Вольтамперфазометр |
Диапазон |
|
Предел |
||
|
Напряжение |
Вольтметр |
Диапазон |
|
Пределы |
||
|
Предел |
||
|
Температура |
Термометр |
Диапазон |
|
цена |
||
|
Предел |
||
|
Примечания:
1. 2. |
Измерения
вторичной нагрузки ТТ, соединенных в
звезду и неполную звезду, следует
выполнять по схемам в соответствии с
рисунком 1.1.
При
определении вторичной нагрузки каждого
ТТ в схеме звезды (см. рисунок 1.1,а)
в формулу (1.1)
подставляют результаты измерений
напряжений между каждым из фазных
проводов и нулевым проводом
U2
= Ua0,
или Ub0,
или Uс0
и токов фаз I2=Ia
или Ib,
или Ic
соответственно и вычисляют вторичные
нагрузки Za0,
Zb0
и Zc0,
Ом, по формулам:
|
Za0
Zb0 Zс0 |
(1.4) |
Для
схемы неполной звезды (см. рисунок 1.1,
б)
вычисляют только вторичные нагрузки
Za0
и Zc0
.
При
определении вторичной нагрузки ТТ S,
В∙А, необходимо знать паспортное
значение номинального вторичного тока
I2ном
каждого ТТ.
Для
трех ТТ одного типа, соединенных по
схеме звезды (см. рисунок 1а),
вторичные нагрузки, ВА, с учетом формулы
(1.4) и результатов измерений напряжений
и токов определяют по формулам:
|
S2a
S2b S2с |
(1.5) |
Для
двух однотипных ТТ, соединенных в схему
неполной звезды (см. рисунок 1.1
б),
согласно (1.5)
определяют вторичную нагрузку S2a
и S2с.
Определение
вторичной нагрузки ТТ при совместном
подключении цепей измерений и защиты
к общей вторичной обмотке ТТ выполняют
методом «вольтметра-амперметра» с
разъединением нагрузок и обмоток ТТ
при питании цепей вторичной нагрузки
от постороннего источника тока в
соответствии с «Инструкцией по проверке
трансформаторов тока, используемых в
схемах релейной защиты».
При
выполнении измерений целесообразно
использовать средства измерений с
метрологическими характеристиками,
приведенными в таблице 1.1.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Чтобы использовать имеющийся в запасах силовой трансформатор, необходимо как можно точнее узнать его ключевые характеристики. С решением этой задачи практически никогда не возникает затруднений, если на изделии сохранилась маркировка. Требуемые параметры легко можно найти в Сети, просто введя в строку поиска выбитые на трансформаторе буквы и цифры.
Однако довольно часто маркировки нет – надписи затираются, уничтожаются коррозией и так далее. На многих современных изделиях (особенно на дешевых) маркировка не предусмотрена вообще. Выбрасывать в таких случаях трансформатор, конечно же, не стоит. Ведь его цена на рынке может быть вполне приличной.
Наиболее важные параметры силовых трансформаторов
Что же нужно знать о трансформаторе, чтобы корректно и, самое главное, безопасно использовать его в своих целях? Чаще всего это ремонт какой-либо бытовой техники или изготовление собственных поделок, питающихся невысоким напряжением. А знать о лежащем перед нами трансформаторе нужно следующее:
- На какие выводы подавать сетевое питание (230 вольт)?
- С каких выводов снимать пониженное напряжение?
- Каким оно будет (12 вольт, 24 или другим)?
- Какую мощность сможет выдать трансформатор?
- Как не запутаться, если обмоток, а соответственно, и попарных выводов – несколько?
Все эти характеристики вполне реально вычислить даже тогда, когда нет абсолютно никакой информации о марке и модели силового трансформатора.
Для выполнения работы понадобятся простейшие инструменты и расходные материалы:
- мультиметр с функциями омметра и вольтметра;
- паяльник;
- изолента или термоусадочная трубка;
- сетевая вилка с проводом;
- пара обычных проводов;
- лампа накаливания;
- штангенциркуль;
- калькулятор.
Еще понадобится какой-либо инструмент для зачистки проводов и минимальный набор для пайки – припой и канифоль.
Определение первичной и вторичной обмоток
Первичная обмотка понижающего трансформатора предназначена для подачи сетевого питания. То есть именно к ней необходимо подключать 230 вольт, которые есть в обычной бытовой розетке. В самых простых вариантах первичная обмотка может иметь всего два вывода. Однако бывают и такие, в которых выводов, например, четыре. Это значит, что изделие рассчитано на работу и от 230 В, и от 110 В. Рассматривать будем вариант попроще.
Итак, как определить выводы первичной обмотки трансформатора? Для решения этой задачи понадобится мультиметр с функцией омметра. С его помощью нужно измерить сопротивление между всеми имеющимися выводами. Где оно будет больше всего, там и есть первичная обмотка. Найденные выводы желательно сразу же пометить, например, маркером.
Определить первичную обмотку можно и другим способом. Для этого намотанную проволоку внутри трансформатора должно быть хорошо видно. В современных вариантах чаще всего так и бывает. В старых изделиях внутренности могут оказаться залитыми краской, что исключает применение описываемого метода. Визуально выделяется та обмотка, диаметр проволоки которой меньше. Она является первичной. На нее и нужно подавать сетевое питание.
Осталось вычислить вторичную обмотку, с которой снимается пониженное напряжение. Многие уже догадались, как это сделать. Во-первых, сопротивление у вторичной обмотки будет намного меньше, чем у первичной. Во-вторых, диаметр проволоки, которой она намотана – будет больше.
Задача немного усложняется, если обмоток у трансформатора несколько. Особенно такой вариант пугает новичков. Однако методика их идентификации тоже очень проста, и аналогична вышеописанному. В первую очередь, нужно найти первичную обмотку. Ее сопротивление будет в разы больше, чем у оставшихся.
В завершение темы по обмоткам трансформатора стоит сказать несколько слов о том, почему сопротивление первичной обмотки больше, чем у вторичной, а с диаметром проволоки все с точностью до наоборот. Это поможет начинающим детальнее разобраться в вопросе, что очень важно при работе с высоким напряжением.
На первичную обмотку трансформатора подается сетевое напряжение 220 В. Это значит, что при мощности, например, 50 Вт через нее потечет ток силой около 0,2 А (мощность делим на напряжение). Соответственно, большое сечение проволоки здесь не нужно. Это, конечно же, очень упрощенное объяснение, но для начинающих (и решения поставленной выше задачи) этого будет достаточно.
Во вторичной обмотке токи протекают более значительные. Возьмем самый распространенный трансформатор, который выдает 12 В. При той же мощности в 50 Вт ток, протекающий через вторичную обмотку, составит порядка 4 А. Это уже довольно большое значение, потому проводник, через который будет проходить такой ток, должен быть потолще. Соответственно, чем больше сечение проволоки, тем сопротивление ее будет меньше.
Пользуясь этой теорией и простейшим омметром можно легко вычислять, где какая обмотка у понижающего трансформатора без маркировки.
Определение напряжения вторичной обмотки
Следующим этапом идентификации «безымянного» трансформатора будет определение напряжения на его вторичной обмотке. Это позволит установить, подходит ли изделие для наших целей. Например, вы собираете блок питания на 24 В, а трансформатор выдает только 12 В. Соответственно, придется искать другой вариант.
Для определения напряжения, которое возможно снять со вторичной обмотки, на трансформатор придется подавать сетевое питание. Это уже довольно опасная операция. По неосторожности или незнанию можно получить сильный удар током, обжечься, повредить проводку в доме или сжечь сам трансформатор. Потому не лишним будет запастись несколькими рекомендациями относительно техники безопасности.
Во-первых, при тестировании подсоединять трансформатор к сети следует через лампу накаливания. Она подключается последовательно, в разрыв одного из проводов, идущих к вилке. Лампочка будет служить в роли предохранителя на случай, если вы что-то сделаете неправильно, или же исследуемый трансформатор неисправен (закорочен, сгоревший, намокший и так далее). Если она светится, значит что-то пошло не так. На лицо короткое замыкание в трансформаторе, потому вилку из розетки лучше сразу же вытянуть. Если лампа не светится, ничего не воняет и не дымит – работу можно продолжать.
Во-вторых, все соединения между выходами и вилкой должны быть тщательно заизолированы. Не стоит пренебрегать этой рекомендацией. Вы даже не заметите, как рассматривая показания мультиметра, например, возьметесь поправлять скручивающиеся провода, получите хорошенький удар током. Это опасно не только для здоровья, но и для жизни. Для изолирования используйте изоленту или термоусадочную трубку соответствующего диаметра.
Теперь сам процесс. К выводам первичной обмотки припаивается обычная вилка с проводами. Как указано выше, в цепь добавляется лампа накаливания. Все соединения изолируются. К выводам вторичной обмотки подсоединяется мультиметр в режиме вольтметра. Обратите внимание на то, чтобы он был включен на измерение переменного напряжения. Начинающие часто допускают тут ошибку. Установив ручку мультиметра на измерение постоянного напряжения, вы ничего не сожжете, однако, на дисплее не получите никаких вменяемых и полезных показаний.
Теперь можно вставлять вилку в розетку. Если все в рабочем состоянии, то прибор покажет вам выдаваемое трансформатором пониженное напряжение. Аналогично можно измерить напряжение на других обмотках, если их несколько.
Простые способы вычисления мощности силового трансформатора
С мощностью понижающего трансформатора дела обстоят немного сложнее, но некоторые простые методики, все же, есть. Самый доступный способ определить эту характеристику – измерение диаметра проволоки во вторичной обмотке. Для этого понадобится штангенциркуль, калькулятор и нижеприведенная информация.
Сначала измеряется диаметр проволоки. Для примера возьмем значение в 1,5 мм. Теперь нужно вычислить сечение проволоки. Для этого необходимо половину диаметра (радиус) возвести в квадрат и умножить на число «пи». Для нашего примера сечение будет около 1,76 квадратных миллиметров.
Далее для расчета понадобится общепринятое значение плотности тока на квадратный миллиметр проводника. Для бытовых понижающих трансформаторов это 2,5 ампера на миллиметр квадратный. Соответственно, по второй обмотке нашего образца сможет «безболезненно» протекать ток силой около 4,3 А.
Теперь берем вычисленное ранее напряжение вторичной обмотки, и умножаем его на полученный ток. В результате получим примерное значение мощности нашего трансформатора. При 12 В и 4,3 А этот параметр будет в районе 50 Вт.
Мощность «безымянного» трансформатора можно определить еще несколькими способами, однако, они более сложные. Желающие смогут найти информацию о них в Сети. Мощность узнается по сечению окон трансформатора, с помощью программ расчета, а также по номинальной рабочей температуре.
Заключение
Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что определение характеристик трансформатора без маркировки является довольно простой задачей. Главное – соблюдать правила безопасности и быть предельно внимательным при работе с высоким напряжением.
