Выбор трансформаторов тока для систем учета электроэнергии

Трансформаторы тока (далее - ТТ) предназначены для преобразования тока первичной сети во вторичный, со стандартным значением 1 или 5А, используемый как сигнал в системах учета электроэнергии и релейной защиты (РЗ).

Правильный выбор ТТ во многом определяет точность учета потребляемой электроэнергии предполагает соответствие их параметров и технических характеристик условиям эксплуатации.

Поэтому, при выборе ТТ необходимо учитывать:

Номинальное напряжение

Очевидно, что оно должно быть выше максимального рабочего напряжения электроустановки, т. е., выполняться условие:

Uном.тт>Umax.эу.

Его значение выбирается из стандартного ряда значений (0,66, 6, 10, 15, 20, 24, 27, 35, 110, 150, 220, 330, 500, 750, 1150кВ). Так, для систем учета в электроустановках 0,4 кВ должны использоваться преобразующее устройство сUном=0,66кВ.

Номинальный первичный ток

Токовый номинал первичной обмотки, также должен быть больше максимального рабочего тока электроустановки:

I2ном.тт>Imax.эу.

Соответствие номинального тока вторичной обмотки ТТ номинальному току расчетного электросчетчика 

Как упоминалось в самом начале статьи, стандартные существующие значения I1ном - 1 или 5 А (наиболее распространенными являются устройства с I1ном=5А).

Класс точности ТТ

Данный параметр определяет допустимую погрешность по току, выраженную в процентах при номинальной вторичной нагрузке. Стандартный ряд классов точности устройств: 0,2; 0,5; 1; 3; 5; 10.

К цифровым значениям этого стандартного ряда могут быть добавлены литеры: Р или S.

Р - символ, указывающий, что данный ТТ или его обмотка используется в системах релейной защиты. Как правило, это трансформаторы с классом точности 5Р и 10Р.

S - наличие расширенного диапазона измерений ТТ по первичному току (1% до 120%), в то время как ТТ, не имеющие данной маркировки, работают с заданной погрешностью в диапазоне нагрузок 5%-120%.

Выбор значения этого параметра определяется требованиями п 1.5.16 ПУЭ-7; для систем технического учета допускается применение ТТ с классом точности не более 1,0, для расчетного (коммерческого) нормированное документом значение - не более 0,5.

Допускается применение ТТ с классом точности 1,0 если расчетный электросчетчик имеет класс точности 2,0.

Во избежания превышения погрешности ТТ допустимого для его данного класса точности значения, следует соблюдать условие, при котором вторичная нагрузка Z2 (измерительная цепь) не будет превышать номинальную нагрузку Z2ном.

Коэффициент трансформации или отношение величины первичного тока к величине вторичного тока

Согласно 1.5.17 Правил, допускается применение ТТ с завышенным значением этого параметра.

Однако, в таких случаях максимальный ток нагрузки во вторичной обмотке ТТ должен составлять не менее 40% номинала электросчетчика по току, а при минимальной нагрузке определен минимум в 5%.

I2max≥40%I2ном.тт;
I2min≥5%I2ном.тт.

Соблюдение условия термической стойкости:

I²т∙tтт≥Вкз;

где Вкз=I²к.з∙tрасч (полный тепловой импульс тока короткого замыкания (КЗ), А2∙с;);
I - ток термической стойкости трансформатора, к∙А;
tтт - номинальное время его термической устойчивости, сек;
Iкз - трехфазный ток КЗ (рассчетная величина), кА;
tрасч - расчетное время теплового импульса, сек.

Соблюдение условия электродинамической стойкости

Iд≥Iу;

где Iу=1,8∙√2∙IКЗ;
Iу - ударный ток, kA;
1,8 - значение коэффициента динамической устойчивости.

Род установки

По своей конструкции, различают следующие виды ТТ:

• для открытой (наружной) установки - предназначены для установки в ОРУ; 
  
• для закрытой установки - для закрытых распредустройств; 
  
• встроенные в эл. аппараты и машины; 
  
• накладные - с возможностью монтажа на проходные изоляторы; 
  
• переносные (предназначены для использования в измерениях и лабораторных испытаниях).