Почему вторичную обмотку трансформатора тока нельзя оставлять разомкнутой

Трансформатор тока нормально работает в режиме короткого замыкания и не допускает работы в холостую. При работе с трансформаторами тока необходимо следить за тем, чтобы вторичная обмотка трансформатора тока при подключенной первичной не оставалась разомкнутой.

Вторичную обмотку трансформатора тока нельзя оставлять разомкнутой, если по первичной обмотке проходит измеряемый ток, по следующим причинам.

При размыкании вторичной цепи, что может быть, например, при отключении амперметра, исчезает встречный магнитный поток Ф2, следовательно, по сердечнику начинает проходить большой переменный поток Ф1, который вызывает наведение большой ЭДС во вторичной обмотке трансформатора тока (до тысячи вольт), так как вторичная обмотка имеет большое число витков. Наличие такой большой ЭДС нежелательно потому, что это опасно для обслуживающего персонала и может принести к пробою изоляции вторичной обмотки трансформатора тока.

Схема включения измерительного трансформатора тока

При возникновении в сердечнике большого потока Ф1 в самом сердечнике начинают наводиться большие вихревые токи, сердечник начинает сильно нагреваться, и при длительном нагреве может выйти из строя изоляция обеих обмоток трансформатора. Поэтому надо помнить, что, если надо отключить измерительные приборы, то необходимо сначала закоротить либо вторичную, либо первичную обмотку трансформатора.

У некоторых трансформаторов тока для этой цели предусмотрены специальные устройства (гнезда со штекерами, перемычки и т. д.). Если таких устройств нет, то необходимо их сделать самим.

Источник

Порядок отключения трансформаторов — ответ на вопрос

Каков должен быть порядок отключения под нагрузкой трансформаторов, работающих одиночно и параллельно друг с другом? Можно ли отключать их разъединителем, в частности шинным?

При параллельной работе двух или большего числа трансформаторов, так же как и при их раздельной работе, отключение трансформатора из работы необходимо производить выключателем, а не разъединителем, тем более шинным.

При отключении разъединителем одиночно работающего трансформатора разъединитель разрывает мощность, равную нагрузке трансформатора.

Если трансформатор работает параллельно с другим, то мощность, отключаемая разъединителем, составляет 5 — 10% нагрузки отключаемого трансформатора, т. е. в этом случае отключение трансформатора значительно облегчается по сравнению с отключением одиночно работающего трансформатора.

Однако и в этом случае возможно не только образование искр между ножом и губками разъединителя, но и переход их в дугу, которая может вызвать не только обгорание ножа и губок, но и перейти в междуфазное короткое замыкание.

Необходимо взять за твердое правило — отключать трансформатор под нагрузкой во всех случаях только выключателем, а не разъединителем.

Отклонение от этого правила для параллельно работающих трансформаторов недопустимо также потому, что принятие различного порядка производства операций (в одних случаях начало операции по отключению с выключателя, а в других — с разъединителя) могло бы явиться причиной аварий с отключением разъединителей под нагрузкой.

Отключение под нагрузкой трансформатора шинным разъединителем приводит к более тяжелым последствиям, чем отключение линейным, потому что при образовании в первом случае короткого замыкания на шинах отключается вся подстанция из работы на время ремонта шин. При отключении линейным разъединителем от короткого замыкания отключаете только один поврежденный фидер, а подстанция может продолжать работать.

Источник

Причины, почему нельзя размыкать вторичную обмотку трансформатора тока

Кроме трансформаторов, питающих электрооборудование, есть устройства, которые используются для измерения тока. Это трансформаторы тока (ТТ). Первичная обмотка этих устройств включается последовательно с нагрузкой, а к вторичной обмотке подключается амперметр или защитное устройство, обладающее низким сопротивлением. Эти приборы отличаются от обычных электротрансформаторов, в которых режим холостого хода (разомкнутые вывода вторичной катушки) является нормой. Если вторичную обмотку трансформатора тока ТТ разомкнуть, то устройство может выйти из строя.

Что из себя представляет измерительный трансформатор тока

Трансформатор тока — это небольшой электротрансформатор, обычно мощностью 5Вт, в котором первичная катушка намотана толстым проводом или шиной. В аппаратах, предназначенных сетей с силой тока более 100А вместо обмотки используется кабель или шина, проходящая через магнитопровод.

Нагрузкой ТТ являются амперметры, реле максимального или минимального тока и токовые обмотки электросчетчиков. Это аппараты, обладающие малым внутренним сопротивлением, поэтому ТТ работает в режиме КЗ.

Виды ТТ

Такие трансформаторы есть разных типов:

• Сухие. Самый распространенный вид. Первичная обмотка выполнена из неизолированной шины или нескольких витков толстого провода.
• Тороидальные. Первичная катушка отсутствует, вместо этого аппарат надевается на изолятор высоковольтного трансформатора или через него пропускается кабель. Отличаются простотой конструкции и низкой точностью измерений. Применяются в цепях защиты.
• Высоковольтные. Используются для измерения в цепях высокого напряжения и для разделения измерительных приборов и цепей ВН.

Основные параметры

Главными параметрами при выборе аппарата являются следующие:

• Номинальное напряжение. Определяется изоляцией обмоток и указывает, в сетях с каким напряжением допускается использовать устройство.
• Номинальный ток первичной цепи. Это максимальная измеряемая величина, при котором возможна длительная работа.
• Номинальный ток вторичной цепи. Нагрузка вторичной обмотки при подключенных реле или амперметре.
• Сопротивление нагрузки. Полное сопротивление амперметра, катушки реле или электросчетчика. Отклонение этого параметра от паспортных данных влияет на точность измерений.
• Коэффициент трансформации. Определяется соотношением первичного и вторичного токов.

Информация! Большинство параметров указывается на корпусе аппарата, остальные данные есть в паспорте устройства.

Преимущества использования

Применение ТТ дает преимущества при проектировании и эксплуатации электросетей:

• использование одинаковых по конструкции амперметров, отличающихся только градуировкой шкалы;
• разделение сетей высокого и низкого напряжения;
• увеличение диапазона измерений.

Применение

Измерительные трансформаторы используются в следующих случаях:

• Измерение тока, величина которого не позволяет измерить его непосредственно амперметром. Обычно это больше 5А.
• Питание электросчетчиков. Позволят измерять бОльшую мощность, чем предусмотрено аппаратом.
• Использование в качестве разделительного трансформатора. Позволяет производить измерения в сетях напряжением выше 1кВ.
• В цепях контроля тиристорных преобразователей. При нарушениях в работе тиристоров на выходе аппарата вместо постоянного напряжения появляется пульсирующее, что приводит к появлению тока во вторичной обмотке ТТ.
• Нулевая защита ВВ трансформаторов. Отключает аппарат при значительном перекосе нагрузки и коротком замыкании одной из фаз на землю.

Обозначение на схеме

В отличие от обычного электротрансформатора на схеме ТТ не отмечается магнитопровод. Условное обозначение этого устройства состоит из двух элементов, изображенный один поверх другого:

• прямая линия – символизирует шину, проходящую через окно магнитопровода;
• две полуволны, символизирующих вторичную обмотку, к которой подключается измерительный прибор.

Почему ТТ не может работать в режиме холостого хода

В отличие от обычного электротрансформатора для трансформатора тока является нормальным режим короткого замыкания. При размыкании выводов вторичной обмотки в ТТ происходят процессы, которые могут привести к аварийной ситуации.

Увеличение магнитного потока

В электротрансформаторе переменный ток I¹, протекающий по первичной обмотке, создает магнитный поток F¹ в магнитопроводе. Этот поток наводит напряжение во вторичной обмотке.

В свою очередь, ток I², протекающий по вторичной обмотке, создает магнитный поток F². Эти потоки находятся в противофазе и в значительной степени нейтрализуют друг друга – увеличение I² и F² приводит к росту I¹ и F¹, что ограничивает результирующий магнитный поток F.

Особенностью ТТ является то, что ток в первичной обмотке I¹ не зависит от нагрузки I² и магнитный поток F¹ остается неизменным, что при размыкании выводов и отсутствии I² приводит к росту F и перегреву магнитопровода.

Повышение напряжения на выводах

В режиме ХХ происходит рост напряжения на выводах вторичной обмотки. Это связано с тем, что трансформатор передает не просто ток или напряжение. Аппарат передает с одной катушки на вторую мощность P=I¹*U¹=I²*U².

В обычных аппаратах при уменьшении I² уменьшается также I¹ и передаваемая мощность Р. В отличие от них в ТТ I¹, U¹ и Р не зависят от I². Поэтому при уменьшении I², протекающего через вторичную обмотку, напряжение начинает расти и достигает максимума в режиме ХХ.

Справка! Измерить увеличение напряжения можно обычным вольтметром, но его ограничивает ток, протекающий через прибор. Для более качественного измерения необходим электростатический вольтметр.

Что произойдет при размыкании цепи вторичной обмотки

При размыкании или обрыве проводов, идущих к измерительным приборам, появляются два фактора, которые могут привести к аварии и травмам людей:

• Перегрев, вызванный большим магнитным потоком в магнитопроводе. Возникает из-за того, что магнитный поток F¹, создаваемый шиной или силовым кабелем, проходящим через аппарат, не компенсируется потоком вторичной обмотки F². Может привести к разрушению изоляции и возгоранию устройства.
• Высокая ЭДС на выводах вторичной катушки. Появляется потому, что трансформатор передает мощность с одной катушки на другую. Из-за того, что мощность, потребляемая аппаратом, при отключении измерительного прибора не меняется, а I². во вторичных цепях равен “0”, ЭДС увеличивается до нескольких киловольт. Это приводит к травмированию людей и разрушению изоляции.

Опасность возникновения аварийных ситуаций отображена в нормативных документах. Запрет на размыкание отходящих выводов трансформатора указан в нормативных документах, таких, как ПОТЭУ п.42.2, ПТЭЭП п.2.6.24 и других.

Как закоротить, если есть необходимость

При необходимости отсоединить измерительный прибор или реле, не отключая первичную цепь, вывода, идущие к этим элементам, необходимо закоротить куском провода или перемычкой сечением не менее 0,35мм². Устанавливается перемычка на выводах трансформатора или непосредственно возле измерительного прибора.

При заземленных отходящих выводах это можно сделать, не отключая электроустановку.

Важно! В процессе установки закоротки и демонтажа амперметра или реле под нагрузкой вторичная цепь не должна размыкаться.

Проверка правильности соединений

Правильность подключения ТТ производится контрольным измерением переносными токоизмерительными клещами. Показания приборов должны совпадать.

При подключении к аппарату реле защиты проверка выполняется при помощи специальных приборов, позволяющих подать ток необходимой величины в первичную обмотку.

При проверке подключения трехфазных электросчетчиков, необходимо проверить правильность подключения трансформаторов для каждой фазы:

• подключить нагрузку к одной из фаз;
• включить питание;
• проверить направление вращения диска устройства или учет энергии в аппаратах других конструкций;
• при неправильном подключении изменить полярность подключения;
• повторить пп1-4 для каждой из фаз.

Источник

Как заменить электросчетчик не отключая потребителей электроэнергии

Электрические счетчики подлежат периодической поверке. Согласно «Правил пользования электрической и тепловой энергией», межповерочный интервал должен составлять не более четырёх лет для приборов, используемых в системе АСКУЭ (об этой системе мы погорим позже) и не менее восьми лет для локальных приборов учёта электроэнергии. Следовательно, согласно этих нормативов, электросчётчики нужно периодически демонтировать и вместо них устанавливать поверенные.

Казалось бы, ничего сложного в этом нет. Но представьте, что нужно заменить электросчётчик на фидере, отключение которого проблематично в силу ряда причин. Например, из-за непрерывности технологического процесса.

Можно ли сделать так, что бы произвести замену, не отключая потребителей и при этом в строгом соответствии с «Правилами техники безопасности»?

Ответ – безусловно можно! Для этого в схему учётов электроэнергии вводят такой элемент, как клемные испытательные коробки.

Клемная испытательная коробка представляет собой основание с крышкой из негорючего изоляционного материала (например, карболита) на котором размещены болтовые зажимы и контактные площадки. Внешний вид такой коробки показан на рисунке:

Разберёмся более подробно с внутренним устройством клемной испытательной коробки. В ней имеются зажимы цепей напряжения и зажимы цепей тока. То есть испытательная коробка включена в разрыв данных цепей.

При замене электросчётчика мы должны выполнить два требования – во-первых закоротить вторичные обмотки трансформаторов тока, а во-вторых – снять напряжение с прибора учёта для безопасного выполнения работ. Первую задачу решаем вворачивание специального штекера в соответствующие токовые зажимы (смотрите рисунок).

Замыкающий штекер представляет собой обычный винт с изолированной ручкой (держателем) для удобного и безопасного вворачивания. С помощью отвёрток с изолированными ручками подминаем вверх контактные пластины 35-36-37.

Выполнив данные действия, мы замкнули токовую цепь учёта электроэнергии не через токовую катушку электросчётчика, а через штекер и общую пластину – т.е цепь тока полностью отделяется от электросчётчика.

После этого с помощью двух отвёрток с изолированными ручками отключаем каждую фазу (контактные пластины 32-33-34). Всё – можно спокойно демонтировать электросчётчик и устанавливать новый. После установки поверенного электросчётчика выполняем указанные действия в обратной последовательности – и вот мы заменили электросчётчик без снятия напряжения.

Монтажная схема включения учёта электроэнергии с применением клеммной испытательной коробки показана на рисунке.

Так же как электросчётчики и трансформаторы тока, клеммные испытательные коробки в обязательном порядке подлежат пломбировке энергоснабжающей организацией.

Источник