Классы точности тт

Для промышленных установок изготавливаются ТТ следующих классов точности:

0,5; 1; 5Р; 10Р

Каждый класс точности характеризуется определённой погрешностью по току (f_i) и по углу (δ), установленной государственным стандартом.

Для РЗ изготавливаются ТТ классов 10 Р с полной относительной погрешностью ε ≤ 10% и 5 Р (повышенной точности) с ε ≤ 5%.

1.7 Выбор (проверка) трансформатора тока

Все ТТ выбираются по номинальному напряжению U_{1 ном} и номинальному току I_{1 ном}. Значение I_{1 ном} выбранного ТТ должно быть больше максимального рабочего тока нормального эксплуатационного режима работы защищаемого элемента. Так при максимальном рабочем токе в контролируемой цепи защищаемого элемента равном, например, 600 А следует выбрать ТТ с номинальным коэффициентом трансформации К

I= 1000/5. Следует иметь в виду, что применение трансформатора тока с большим К_II (2000/5, 3000/5) приведёт к уменьшению кратности первичного тока КЗ и, следовательно, к уменьшению погрешности ε. Однако с другой стороны чрезмерное увеличение К_I приводит к уменьшению вторичного тока, что в свою очередь требует применения более чувствительного токового реле. Известно, что более чувствительные токовые реле (с меньшим током срабатывания) имеют большее полное сопротивление, следовательно, применение реле с большим сопротивлением приведёт к возрастанию погрешности ε. Таким образом, при выборе ТТ по значению I

1 ном необходимо исходить из максимальных величин реального первичного тока нормального режима работы защищаемого элемента, а также учитывать характер и значение сопротивления нагрузки ТТ и схему соединения обмоток ТТ и реле.

Выбранные для устройства РЗ трансформаторы тока проверяются на электродинамическую и термическую стойкость. При этом учитываются амплитудное значение ударного тока и время протекания тока короткого замыкания через первичную обмотку ТТ.

Ранее отмечалось, что на определённом этапе расчёта РЗ производится проверка выбранных трансформаторов тока на величину их полной погрешности ε по предельным кривым 10%-ой кратности. При этом исходными данными являются:

— типы выбранных ТТ и их номинальные токи;

Необходимо для определения полного сопротивления вторичной цепи Z_{н, расч.}

— кривые 10%-ой кратности выбранных ТТ;

— характеристика реле, подключаемых ко вторичной

обмотке ТТ, и их полное сопротивление;

— длина, сечение и материал соединительных проводов

и число контактных переходов во вторичной цепи;

— схема соединения обмоток ТТ и реле в рассчиты-

ваемой РЗ;

— особенности защищаемого элемента, а также расчетный максимальный первичный ток короткого замыкания.

Порядок использования кривых 10%-ой кратности рассмотрим на конкретном примере. Пусть имеем ТТ с номинальными токами I_{1 ном}=300А, I_{2 ном} = 5 А. Пусть расчётный максимальный ток короткого замыкания оказался равным 3500 А, т.е. I_{1 расч. max} = 3500 А, а расчетная нагрузка

Z_{н, расч.} = 2 Ом.

На рисунке 1.17 приведены кривые предельной 10%-ой кратности выбранного ТТ.

Порядок проверки

1.Определим кратность первичного тока короткого замыкания

.

Рисунок 1.17 Кривые 10%-ой кратности первичного тока трансформатора тока

2. Войдём в таблицу (рисунок 1.17) с полученным значением кратности К = 12 и определим допустимую нагрузку Z_{н, доп} = 1,0 Ом. При имеемой расчётной нагрузке Z_{н, расч.} равной 2 Ом, полная погрешность трансформатора тока будет более 10%, что может привести к нечёткой работе РЗ.

3. Для уменьшения полной относительной погрешности необходимо: либо уменьшить сопротивление подключённой нагрузки Z_н до величины Z_н ≤ 1,0 Ом, либо выбрать другой ТТ, например, с номинальным коэффициентом трансформации 400/5. Тогда

Войдём в таблицу с кратностью К₁₀ = 8,7 и по кривой для ТТ 400/5 определим Z_{н, доп} (≈ 2,2 Ом).

Таким образом, зная кратность первичного тока короткого замыкания, можно по кривым 10%-ой кратности для данного типа ТТ определить допустимую нагрузку Z_{н, доп}, при которой погрешность в работе ТТ не будет превышать 10% от первичного приведённого тока.

Можно решать обратную задачу: зная заданную величину Z_н, по кривым 10%-ой кратности можно определить допустимую кратность первичного тока К_{10, доп} и подобрать ТТ с необходимыми номинальными параметрами.

Пусть Z_н = 2 Ом. Тогда допустимые кратности первичного тока составят: а) для ТТ 200/5 К_{10, доп} ≈4,7; б) для ТТ 300/5 К_{10, доп} ≈ 6; в) для ТТ 400/5 К_{10, доп} ≈ 10.

Определим кратности первичного тока КЗ для рассматриваемых трансформаторов тока:

1)

2)

3)

Приведённый расчёт показывает, что трансформаторы тока с К_I равном 200/5 и 300/5 не обеспечивают необходимой точности трансформации. Трансформатор тока с I_{1 ном} = 400 А будет работать с погрешностью ε<10% при Z_н = 2 Ом.

ЗАЧЕМ ТРАНСФОРМАТОРУ ВЫСОКИЙ КЛАСС ТОЧНОСТИ?

Трансформатор тока является первым звеном в цепи информационно-измерительной системы, включающей в себя устройства для приема, обработки и передачи данных, программное обеспечение и счетчики электроэнергии. Однако точность всего этого оборудования не будет иметь смысла при низкой точности трансформатора тока. Поэтому класс точности трансформаторов за последние несколько лет приобрел особое значение. «Класс точности» — это одна из важнейших характеристик трансформатора, которая обозначает, что его погрешность измерений не превышает значений, определенных нормативными документами. А погрешность, в свою очередь, зависит от множества факторов. ЗАЧЕМ ТРАНСФОРМАТОРУ ВЫСОКИЙ КЛАСС ТОЧНОСТИ? Современные разработки позволяют из­ готавливать трансформаторы тока на 6-1 ОкВ с количеством обмоток до четырех. При этом комбинации классов точности обмоток могут быть самыми различными и удовлетворять любым запросам служб эксплуатации. Са­ мыми простыми и популярными варианта­ ми являются 0,5/ЮР и 0,5 S /10 P , в послед­ нее время пользуются спросом комбинации 0,5 S /0,5/10 P и 0,2 S /0,5/10 R но встречаются и более специальные сочетания, как например 0,2 S /0,5/5 P /10 P . Класс точности каждой обмотки выбирает­ ся, в первую очередь, исходя из ее назначения. Все обмотки испытываются индивидуально, и для каждой из них предусмотрена своя про­ грамма испытаний. Так, обмотки, предназна­ ченные для коммерческого учета электроэнер­ гии классовточности 0,5 S ,0,2 S -проверяются по пяти точкам в диапазоне от 1 % до 120% от номинального тока. Обмотки для измерений классов 0,5, 0,2 и редко используемого клас­са 1 испытываются на соответствие ГОСТ по четырем точкам — от 5% до 120%. И, наконец, обмотки, предназначенные для защиты (ЮР и 5Р) всего по трем точкам — 50%, 100% и 120% номинального тока. Такие обмотки должны со­ ответствовать классу точности «3». Детально требования к классам точности трансформаторов тока определены в ГОСТ 7746-2001, который является государствен­ ным стандартом не только в Российской Фе­ дерации, но и в республиках СНГ. Кроме того, данный стандарт соответствует требованиям международного стандарта МЭК 44-1:1996. Другими словами, класс точности — это поня­ тие универсальное и международное, и требо­ вания к классам точности аналогичны во всех странах, поддерживающих стандарты МЭК. Исключение составляют страны, где не поль­ зуются метрической системой, как, например, США. Там принят другой ряд классов точности, который выглядит как: 0,3; 0,6; 1,2; 2,4. Погрешность трансформатора тока во многом определяется его конструкцией, то есть такими параметрами, как геометрические размеры и форма магнитопровода, количество витков и сечение провода обмотки. Кроме того, одним из наиболее важных факторов, влияю­щих на погрешность трансформатора, являет­ся материал магнитопровода. Свойство магнитных материалов таково, что при малых первичных токах (1%-5% от номинального) погрешность обмотки макси­ мальная. Поэтому основная проблема для конструкторов, проектирующих трансформа­ торы тока — это добиться соответствия классу точности именно в этом диапазоне. В настоящее время при изготовлении об­моток, предназначенных для коммерческого учета, используется не электротехническая сталь, а нанокристаллические (аморфные) сплавы, обладающие высокой магнитной про­ ницаемостью. Именно это свойство позволяет добиться высокой точности трансформатора при малых первичных токах и получать классы точности 0.5 S и 0.2 S . Зависимость погрешности трансформато­ ра от первичного тока нелинейна, поскольку напрямую зависит от характеристики намаг­ничивания магнитопровода, которая для маг­ нитных электротехнических материалов также нелинейна. Поэтому требования к классам точности представляют собой некий диапазон, в который должны укладываться погрешности трансформатора. Чем выше класс точности, тем уже диапазон. Разница же между класса­ ми 0,5 и 0.5 S (или 0,2 и 0.2 S ) состоит в том, что погрешность обмотки класса 0,5 не нормиру­ется ниже 5% номинального тока. Именно при таких токах происходит недоучет электроэнер­гии, который можно сократить в несколько раз, применяя трансформаторы классов точности 0.5 S и 0.2 S . Ужесточение требований к учету электро­ энергии значительно сказалось на рынке из­мерительных трансформаторов тока и даже отразилось на конструкции большинства мо­ делей. Более того, потребность в автомати­ зации и разделении цепей учета и измерения вызвала появление новых разработок, основ­ ными принципами которых стали малые га­бариты, увеличенное число обмоток, защита информации, технологичность, надежность, многовариантность характеристик. До сих пор на многих узлах учета стоят трансформаторы тока типов ТВК-10, ТВЛМ-10, ТПЛ-10 и множество им подобных. Это транс­форматоры, конструкции которых разрабаты­ вались в 50-60-х годах прошлого века, когда не было и речи о коммерческом учете. Маг нитопроводы этих трансформаторов произ­водились методом шихтовки и не позволяли получить класс точности выше «0,5». Кроме того, они даже не были защищены корпусом, так что с годами их качество только ухудши­лось. Сейчас такие трансформаторы едва ли входят в класс точности «1», но и точность — далеко не единственное требование, которо­ му они не соответствуют. Отсутствие возмож­ ности пломбировки, недостаточные нагрузки, выработанный ресурс надежности — все это вынуждает службы эксплуатации искать за­ мену устаревшим трансформаторам. К счастью, возможности по замене сей­час практически не ограничены. На сегод­няшний день выпускаются современные трансформаторы, способные заменить практически любой трансформатор старой конструкции. Новые модели ТОЛ-10-1М, ТПОЛ-10М, ТПЛ-10М, ТЛШ-10, призванные заменить своих предшественников ТОЛ-10, ТПФ-10, ТПЛ-10, ТПШЛ-10, сочетают в себе передовые разработки и отвечают всем из­ ложенным выше принципам. На данный момент в России и соседних республиках существует шесть предприятий, изготавливающих трансформаторы тока с ли­ той изоляцией. Большинство из этих предпри­ ятий использует купленные технологии или работает по лицензии европейских произво­ дителей. Использование новых материалов суще­ ственно расширило возможности модерниза­ ции, а повышенный спрос на новые модели, в свою очередь, значительно повлиял на рост производства аморфных сплавов. Кроме повышенных классов точности, аморфные сплавы дают возможность повы­ сить номинальную нагрузку обмоток, обеспе­ чивают лучшую защиту приборов, подключен­ ных к трансформатору, а также не подвержены эффекту старения, то есть их характеристики не ухудшаются со временем. Именно таким образом получаются наи­ более точные и качественные изделия, гаран­ тирующие надежную работу и высокую точ­ ность систем АИИС КУЭ.

Класс точности трансформатора тока — это… Что такое Класс точности трансформатора тока?



Класс точности трансформатора тока

(напряжения) – обобщенная характеристика трансформатора тока (напряжения), определяемая установленными пределами допускаемых погрешностей при заданных условиях работы. Обозначается числом, которое равно пределу допускаемой токовой погрешности (погрешности напряжения) в процентах при номинальном первичном токе (напряжении).

ГОСТ 18685—73.

Коммерческая электроэнергетика. Словарь-справочник. — М.: Энас. В.В. Красник. 2006.

• Класс точности трансформатора напряжения
• Класс точности электрического реле

Смотреть что такое «Класс точности трансформатора тока» в других словарях:

• класс точности трансформатора тока — Обобщенная характеристика трансформатора тока, определяемая установленными пределами допускаемых погрешностей при заданных условиях работы. Примечание. Класс точности обозначается числом, которое равно пределу допускаемой токовой погрешности в… …   Справочник технического переводчика

• класс точности трансформатора тока (напряжения) номинальный — 3.1.13 класс точности трансформатора тока (напряжения) номинальный : Класс точности, гарантируемый трансформатору тока (напряжения) при номинальной вторичной нагрузке и указываемый на его паспортной табличке. Источник: СТО 70238424.17.220.20.001… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Класс точности трансформатора тока (напряжения) — English: Current (voltage) transformer accuracy class index Обобщенная характеристика трансформатора тока (напряжения), определяемая установленными пределами допускаемых погрешностей при заданных условиях работы. Примечание. Класс точности… …   Строительный словарь

• номинальный класс точности трансформатора тока — Класс точности, гарантируемый трансформатору тока при номинальной вторичной нагрузке и указываемый на его паспортной табличке. [ГОСТ 18685 73] Тематики трансформатортрансформатор тока …   Справочник технического переводчика

• Класс точности трансформатора напряжения — См. Класс точности трансформатора тока …   Коммерческая электроэнергетика. Словарь-справочник

• класс точности — класс точности: совокупность значений технологических допусков. Каждый класс точности содержит ряд допусков, соответствующих одинаковой степени точности для всех номинальных значений данного геометрического параметра; Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• номинальная вторичная нагрузка трансформатора тока — Значение вторичной нагрузки, указанное на паспортной табличке трансформатора тока, при котором гарантируется класс точности или предельная кратность. [ГОСТ 18685 73] Тематики трансформатортрансформатор тока …   Справочник технического переводчика

• номинальная вторичная нагрузка трансформатора тока — 3.1.10 номинальная вторичная нагрузка трансформатора тока : Значение вторичной нагрузки, указанное на паспортной табличке трансформатора тока, при котором гарантируется класс точности или предельная кратность. Источник: СТО 70238424.17.220.20.001 …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• класс — 3.7 класс : Совокупность подобных предметов, построенная в соответствии с определенными правилами. Источник: ГОСТ Р 51079 2006: Технические средства реабилитации людей с ограничениями жизнедеятельности. Классификация …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• ГОСТ Р 52320-2005: Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Общие требования. Испытания и условия испытаний. Часть 11. Счетчики электрической энергии — Терминология ГОСТ Р 52320 2005: Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Общие требования. Испытания и условия испытаний. Часть 11. Счетчики электрической энергии оригинал документа: 3.5.1.2 базовый ток* (Iб): Значение… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Нижняя граница вторичной нагрузки измерительных трансформаторов тока

Всем добрый день! Хочу поделиться своим опытом. Это моя первая статья в жизни, поэтому не судите строго:) Совсем недавно по одному из моих объектов, было получено замечание от АО «ОЭК» Энергоучета по измерительным трансформаторам тока.

А замечание следующее:

При указанных параметрах вторичных цепей применяемые трансформатора тока не обеспечивают заданный класс точности.

Возможно, более опытные проектировщики поймут сразу, о чем пойдет речь. И я хотел бы, чтобы вы, пожалуйста, уделили время и поделились своим мнением на этот счет.

Поговорив с исполнителем данного замечания, я понял, что он имеет ввиду.

Про ТТ Игорь, уже писал, называется – «Выбор ТТ для электросчетчика 0,4 кВ.» В нем под третьим пунктом указана одна из важнейших, как я понял потом, параметров ТТ. Называется она – Номинальная вторичная нагрузка. Для различных ТТ она разная. Ниже я приведу вырезку с ГОСТ 7746—2001 Трансформаторы тока.

Вырезка из ГОСТ 7746—2001

Для выбранного мной трансформаторов тока ТТИ-А 250/5А, кл.т. 0,5, номинальная вторичная нагрузка 5 В*А. Вся вторичная цепь состоит из последовательно соединенных проводников и электросчетчика. Зная длину проводника от вторичных выводов ТТ, можем найти мощность которая будет тратиться на них в виде нагрева. Зная полную мощность потребляемую цепью тока электросчетчика, можем также найти нагрузку, которая будет приложена ко вторичной цепи ТТ. (Она указана в паспорте электросчетчика). В моем случае это был счетчик Меркурий 230 ART-03 PQRSIDN 5 (7,5)А; 3×230/400В; кл.т. 0,5S/1.0. Sном=0.1 В*А.

Формула для нахождения нагрузки:

Q=I²*Z,

где Z – полное сопротивление, [Ом]; I – ток, [А].

Мы знаем номинальный ток во вторичной обмотке, он равен 5А, знаем номинальную вторичную нагрузку ТТ, он равен 5 В*А. Из вышеуказанной формулы, мы находим Zном = 0,2 Ом. Соответственно, наша нагрузка должна быть не более 0,2 Ом. Найдя значения сопротивления остальных участков цепи, у меня получилось 0,01 Ом примерно, суть не в точности, а в том, что у меня получилось значение в разы меньшее от номинального.

А теперь самый интересный момент, если дальше читать данный ГОСТ  о трансформаторах тока, то там есть один пункт, который относится, к требованиям метрологических характеристик. Я приведу его ниже:

ГОСТ 7746—2001 — метрологические характеристики

Найдем последнее предложение, оказывается имеется еще нижний предел вторичных нагрузок, для 5 В*А он равен 3,75 В*А, или 0,15 Ом. И все, дальнейшие упоминания про данный предел нигде в ГОСТ не встречается. Вывод из этого пункта приводит, что наша нагрузка, должна укладываться в данном диапазоне (0,15 Ом < Zнагр <0,2 Ом). У меня, естественно, так не вышло. Я начал разбираться, а что в этом такого. Много мнений на этот счет имеются у разных людей, но более всего обоснованным и правильным пришлось по мне, статья из журнала – Электро. (Ссылка: elektro-journal.ru). Данная статья находится в 2006 году, под названием – «К ВОПРОСУ О НИЖНЕЙ ГРАНИЦЕ ВТОРИЧНОЙ НАГРУЗКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА». Написал эту статью Гуртовцев А.Л., кандидат технических наук, РУП «БэлТЭИ», Республика Беларусь. В нем он приводит свою мысль, обосновываясь на практических работах других людей. Если коротко сказать, я понял, что ничего страшного нет, если вторичная нагрузка меньше 0,15 Ом, в таком случае не происходит дополнительного увеличения погрешностей, они остаются в допустимых пределах класса точности. А вот с увеличением нагрузки во вторичной обмотке, происходит значительное увеличение погрешности.

В заключении приведу его выводы:

1. Замена индукционных счетчиков электронными  снижает мощность  и  импеданс  реальной вторичной нагрузки установленных измерительных трансформаторов тока и улучшает их режим функционирования,  способствуя  повышению точности учета.
2. Снижение  мощности,  потребляемой  токовыми  цепями  электронных  счетчиков  по сравнению с индукционными счетчиками, позволяет  применять  измерительные  трансформаторы  тока  с  меньшими  номинальными  вторичными  нагрузками  и  экономить  тем  самым суммарный расход электроэнергии на учет.
3. ГОСТы  на  измерительные  трансформаторы  тока,  равно  как  и  другие  источники,  не выдвигают  требований  по  лимитированию нижней границы реальной вторичной нагрузки измерительных  ТТ  в  процессе  их  эксплуатации.
4. Для повышения точности учета необходимо  ограничить  максимальную  реальную  вторичную  нагрузку  измерительных  ТТ  на  уровне не выше 100 % от номинальной, включая активную  мощность,  теряемую  в  соединительных проводах.

С данной статьей, я конечно же съездил в ОЭК, попытался поспорить с инспектором, как я понял, он в принципе-то не против, но, нет ни одного нормативного документа, на которое можно было бы опереться. Статья остается статьей, мыслями человека. Так что, мне пришлось исправить замечание, тут есть два решения, либо удлинить провод, таким образом, увеличим сопротивление, либо установить догрузочные резисторы. Я выбрал второе, а то заказчик не так понял бы, если бы у него висел провод, длиной свыше 20 метров.

Данной статьей я лишь хочу еще раз обратить на эту проблему внимание, ведь в результате данного, хорошо не прописанного требования, людям приходится принимать такие меры, которые, в общем-то, и не нужны.

Спасибо за внимание!

Автор: Андрей Рогожин.

Статья участвует в конкурсе.

Советую почитать:

Погрешности трансформаторов тока

В статье про векторную диаграмму трансформаторов тока мы подошли к рассмотрению погрешностей тт. Для определения этих погрешностей возьмем часть той большой векторной диаграммы и увеличим отдельный кусок, как на рисунке ниже. Его еще называют треугольником погрешностей тт.

У трансформаторов тока существует три погрешности – токовая, угловая и полная. Рассмотрим каждую из них в отдельности.

Токовая погрешность трансформаторов тока

На векторной диаграмме она обозначена f или ΔI. Эта погрешность показывает отношение между разностью вторичного и приведенного к вторичному первичного тока к приведенному к вторичному первичному току. Или, более понятно по формуле:

f=(I₂— I’₁)/ I’₁ ×100%

Токовая погрешность выражается в процентах. Она считается отрицательной или, наоборот, в зависимости от знака выражения.

Угловая погрешность трансформаторов тока

Обратимся к векторной диаграмме. Угловая погрешность это угол между током I₂ и I’₁. Она измеряется в градусах и обозначается буквой δ. Для идеального трансформатора тока эта погрешность равна нулю. Эта погрешность показывает разность действительного и номинального вторичного тока.

Известно соотношение, что если токовая погрешность f

Также существует полная погрешность

Она вычисляется как отношение действующих значений тока намагничивания и приведенного первичного тока. Полная погрешность обозначается буквой ε. Для синусоидального тока данный вид погрешности определяется по выражению:

ε=(I_нам/ I’₁) ×100%

Общим для погрешностей будет тот факт, что при увеличении вторичной нагрузки трансформатора тока, будут увеличиваться его погрешности. И в тоже время верно и обратное!

Сохраните в закладки или поделитесь с друзьями

---

---

Последние статьи

---

Самое популярное