Устройство и предназначение на токовия трансформатор

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Трансформаторите в инфраструктурата на захранващите системи могат да имат различни значения. Класическите конструкции се използват за преобразуване на отделни текущи параметри в стойности, които са оптимално подходящи за измервания. Има и други разновидности, чийто списък със задачи включва корекция на характеристиките на напрежението до ниво, което е оптимално от гледна точка на по-нататъшното предаване и разпределение на енергийния ресурс. В същото време предназначението на токовия трансформатор определя не само неговото конструктивно устройство, но и списъка с допълнителни функции, да не говорим за принципа на действие.

Трансформаторно устройство

Почти всички модификации на трансформаторите от този тип са оборудвани с магнитни вериги, които се захранват с вторична намотка. Последният се натоварва по време на работа в съответствие с предписаните стойности по отношение на съпротивлението. Спазването на определени стойности на натоварване е важно за последваща точност на измерване. Отворената намотка не може да създаде компенсация за магнитните потоци в сърцевината, което допринася за прегряване на магнитната верига, а в някои случаи и за нейното изгаряне.

В същото време магнитенгенерираният от първичната намотка поток има по-висока производителност, което също може да допринесе за прегряване на магнитния проводник и неговата сърцевина. Трябва да се каже, че проводящата инфраструктура формира обща система, на която се основават трансформаторите за ток и напрежение. Предназначението на електрическия блок в този случай не е от основно значение - характеристиките на функциониране се определят по-скоро от използваните материали. В случая на токови преобразуватели, например, сърцевината на магнитната верига е направена от аморфни нанокристални сплави. Този избор се дължи на факта, че дизайнът получава възможност да работи с по-широк набор от технически и експлоатационни стойности, в зависимост от класа на точност.

Назначаване на токов трансформатор

Основната задача на традиционния токов трансформатор е да трансформира. Хардуерното електрическо пълнене коригира характеристиките на подавания ток, използвайки за това първичната намотка, свързана последователно във веригата. От своя страна вторичната намотка изпълнява функцията за директно измерване на преобразувания ток. За това в тази част са предвидени релета с измервателни уреди, както и устройства за защита и автоматично управление. По-специално, целта на измервателния токов трансформатор може да бъде измерване и отчитане с помощта на устройства с ниско напрежение. В същото време се спазва условието, при което токът на високо напрежение се записва с достъп на персоналадиректно наблюдение на процеса. Фиксирането на работните стойности е необходимо за по-рационално използване на енергията по време на предаване в следващите линии. Може би това е една от малкото общи подфункции, които имат трансформиращите и силови трансформатори. Струва си да разгледаме разликите между тези единици по-подробно.

Разлики от трансформатор на напрежение

Най-често експертите посочват как се извършва изолация между намотките. При токови трансформатори първичната намотка е изолирана от вторичната намотка в съответствие с показателите за общото получено напрежение. В този случай вторичната намотка ще има заземяване, следователно нейният потенциал съответства на подобен индикатор. Освен това инструменталните трансформатори работят в условия, близки до ситуации на късо съединение, тъй като имат много скромно ниво на съпротивление на вторичната линия. Този нюанс разкрива специфичната цел на измерването на трансформаторите на ток и напрежение, както и разликата в изискванията за работни условия.

Така че, ако работата при заплаха от късо съединение за трансформатор на захранващо напрежение е неприемлива поради риск от злополука, тогава за конвенционален преобразувател на ток този режим на работа се счита за нормален и безопасен. Въпреки че, разбира се, такива трансформатори също имат свои собствени заплахи, за предотвратяване на които са предвидени специални средства за защита.

Принцип на работа

Електромагнитната индукция е основният принцип, на който се основаваработен процес на такива трансформатори. Както вече беше отбелязано, основните функционални елементи са магнитен проводник и две нива на намотки. Първото ниво се захранва с електрически заряд от променлив ток, а второто ниво изпълнява директно работеща функция под формата на измерване. Когато токът преминава през завоите на намотката, възниква индукция.

Освен това, според закона за електромагнитната индукция, който просто определя целта и принципа на работа на токовите трансформатори, работните стойности са фиксирани на линията. Потребителят, използвайки специално оборудване, може да определи характеристиките на магнитния поток - следователно се записват честотата и напрежението на източника на ток. Техническият параметър на изследването на характеристиките на веригата ще бъде скоростта на измерването - тази стойност не е целева, но е важно да я оцените, за да разберете ефективността на самия трансформатор.

Разновидности на токови трансформатори

Има три основни категории преобразуватели на ток. Най-често срещаните са така наречените сухи трансформатори, при които първото ниво на намотката изобщо не е изолирано от първото. Съответно, параметрите на вторичния ток пряко зависят от коефициента на преобразуване.

Тороидални модели също са популярни, чийто дизайн предвижда възможност за инсталирането им на кабел или автобус. Поради тази причина необходимостта от първична намотка, която е оборудвана с типични трансформатори на ток и напрежение, е напълно елиминирана. Назначаване иустройството на такива модели се определя от техния специален принцип на работа - в този случай първичният ток ще тече през централния проводник в корпуса, позволявайки на вторичната намотка директно да записва производителността. Но поради различни причини, включително тези, свързани с ниска точност на измерване и ненадежден дизайн, такива модели рядко се използват за оценка на текущите характеристики. По-често се използват за целите на спомагателна защитна връзка в случай на късо съединение.

Използват се и високоволтови трансформатори - газ и масло. Обикновено се използват в специализирани проекти в индустрията.

Коефициент на трансформация

За да се оцени ефективността на самия трансформатор, беше въведена стойността на коефициента на преобразуване. Номиналната му стойност обикновено се посочва в официалната документация за трансформатора. Този коефициент показва съотношението на първичния номинален ток към този на втората намотка. Например, може да бъде стойност от 100/5 A. Може да се промени драстично в зависимост от броя на секциите със завои.

Трябва също да се има предвид, че номиналният коефициент не винаги съответства на действителния. Отклонението се определя от условията, при които работят токовите трансформатори. Целта и принципът на действие до голяма степен се определят от индикаторите за грешка, но този нюанс не е причина да се откаже да се вземе предвид номиналният коефициент на трансформация. Знаейки големината на същата грешка, потребителят може да я изравни с помощта на специално електрическо оборудване.

Текуща инсталация на трансформатор

Най-простите модели автобуси на трансформатори практически не изискват използването на специално оборудване и дори инструменти. Такова устройство може да бъде инсталирано от един майстор с помощта на специални затягащи фитинги. Стандартните проекти изискват създаването на основа, върху която са монтирани носещите стелажи. След това чрез електрическо заваряване се закрепва рамка, която ще действа като вид електрическа кутия за сключване на необходимото оборудване. На последния етап оборудването е инсталирано. Какъв ще бъде комплектът от техническо оборудване, определя предназначението на токовия трансформатор и характеристиките на бъдещата му работа. Като минимум, инфраструктурата, необходима за извършване на измервания на обслужена верига, е интегрирана.

Методи за свързване на трансформатори

За да се улесни процедурата за свързване на окабеляването към оборудването, производителите на компоненти ги маркират - например токовите релета и трансформаторите могат да бъдат обозначени TAa, TA1, KA1 и т.н. Благодарение на това маркиране персоналът по поддръжката ще може бързо да и точно сдвояване между елементи, с които е оборудван токовият трансформатор. Устройството, предназначението и принципът на действие на инсталацията в този случай са тясно свързани помежду си и влияят върху начина на свързване, но в същото време обслужваната мрежа като такава също оказва значително влияние върху естеството на техническото изпълнение на преобразуването система. Например, трифазни линии с изолирана неутрала позволяват инсталирането на трансформатори само на двафази. Тази характеристика се дължи на факта, че мрежите с обхват от 6 -35 kV нямат неутрален проводник.

Проверка на трансформатори

Наборът от мерки за проверка се състои от няколко операции. На първо място, това е визуална проверка на обекта, по време на която се оценява целостта на конструкцията, правилността на същите маркировки, съответствието с паспортните данни и т. н. След това оборудването се демагнетизира - например чрез плавно увеличаване тока на намотката на първо ниво. След това текущата стойност постепенно намалява до нула.

След това се подготвят основните стъпки за проверка, които ще подлежат на измерване на токови трансформатори. Целта и принципът на действие е важно да се вземат предвид при такова обучение, тъй като нивото на натоварване и други оперативни фактори причиняват различни стойности на грешките при записване на характеристиките на работната среда. Самата проверка предвижда оценка на съответствието на полярността на клемите на намотката със стандартните параметри, както и коригиране на грешките с последващата им проверка със стойностите, посочени в паспорта на уреда.

Безопасност по време на работа на трансформатора

Основните опасности при работата на токови трансформатори са свързани с качеството на намотките. Важно е да се има предвид, че под слоевете от завои работи метална основа, която в голата си форма може да представлява значителна заплаха за персонала. Поради това се съставя график за поддръжка, според който токовите трансформатори се проверяват редовно. Назначаване ипринципът на действие в този случай може да бъде фокусиран както върху преобразуването на напрежението, така и върху измерването на тока. И в двата случая обслужващият персонал трябва внимателно да следи състоянието на намотките. Като мярка за безопасност в работната конструкция се въвеждат шунтови къси, като се поддържа и заземяването на проводниците на намотката.

Заключение

С увеличаването на експлоатационните натоварвания на електропроводите, експлоатационният живот на бензиностанциите забележимо намалява. Въпреки факта, че предназначението на токовия трансформатор не е свързано с трансформацията на високо напрежение, такова оборудване също е подложено на сериозно износване. За да увеличат експлоатационния живот на такива инсталации, производителите използват по-технологични материали както за електромагнитно оборудване, така и за направата на една и съща намотка. В същото време се подобрява оборудването за измерване на релета, в резултат на което коефициентът на грешка на измерването също е сведен до минимум.