Trasformatori di misura di corrente e tensione — progetti, caratteristiche tecniche

I trasformatori di corrente e tensione dello strumento sono progettati per ridurre le correnti e le tensioni primarie ai valori più convenienti per il collegamento di strumenti di misura, relè di protezione e dispositivi di automazione. L'uso di trasformatori di misura garantisce la sicurezza dei lavoratori, poiché i circuiti di alta e bassa tensione sono separati e consente anche l'unificazione del design di dispositivi e relè.

I trasformatori di corrente sono classificati:

• in base alla progettazione: manicotto, incorporato, passante, supporto, binario, staccabile;

• tipo di installazione — esterno, per dispositivi di distribuzione chiusi e completi;

• il numero di stadi di trasformazione: stadio singolo e cascata;

• coefficienti di trasformazione - con uno o più valori;

• il numero e lo scopo degli avvolgimenti secondari.

Designazioni delle lettere:

• T — trasformatore di corrente;

• F - con isolamento in porcellana;

• H - montaggio esterno;

• K - cascata, con isolamento o bobina del condensatore;

• P — posto di blocco;

• O - asta a giro singolo;

• Ø — autobus a giro singolo;

• B-isolato in aria, incorporato o raffreddato ad acqua;

• L - con isolamento fuso;

• M-riempito di olio, aggiornato o di piccole dimensioni;

• P - per protezione relè;

• D - per protezione differenziale;

• H — per la protezione contro i guasti a terra.

Caratteristiche tecniche dei trasformatori di corrente

Corrente nominale primaria e secondaria dei trasformatori di corrente

I trasformatori di corrente sono caratterizzati da una corrente nominale primaria Inom1 (la scala standard delle correnti nominali primarie contiene valori da 1 a 40.000 A) e una corrente nominale secondaria Inom2, che viene assunta come 5 o 1 A. Il rapporto tra la corrente nominale primaria alla corrente secondaria nominale è il coefficiente di trasformazione KTA = Inom1 / Inom2

Trasformatori di corrente per guasti di corrente

I trasformatori di corrente sono caratterizzati da un errore di corrente ∆I = (I2K-I1) * 100 / I1 (in percentuale) e da un errore angolare (in minuti). A seconda dell'errore di corrente, i trasformatori di corrente di misura sono suddivisi in cinque classi di precisione: 0,2; 0,5; 1; 3; 10. Il nome della classe di precisione corrisponde all'errore limite di corrente del trasformatore di corrente a una corrente primaria pari a 1-1,2 nominale. Per le misurazioni di laboratorio, sono previsti trasformatori di corrente con una classe di precisione di 0,2, per il collegamento di contatori elettrici - trasformatori di corrente di classe 0,5, per il collegamento di dispositivi di misurazione del pannello - classi 1 e 3.

Trasformatori di corrente di carico

Il carico del trasformatore di corrente è l'impedenza del circuito esterno Z2, espressa in ohm. Le resistenze r2 e x2 rappresentano la resistenza di dispositivi, fili e contatti. Il carico del trasformatore può anche essere caratterizzato dalla potenza apparente S2 V * A.Il carico nominale del trasformatore di corrente Z2nom è inteso come un carico al quale gli errori non superano i limiti stabiliti per i trasformatori di questa classe di precisione. Il valore di Z2nom è riportato nei cataloghi.

Resistenza elettrodinamica dei trasformatori di corrente

La resistenza elettrodinamica dei trasformatori di corrente è caratterizzata dalla corrente nominale della resistenza dinamica Im.din.o dal rapporto kdin = La resistenza termica è determinata dalla corrente termica nominale It o dal rapporto kt = It / I1nom e il tempo ammissibile della corrente di tenuta tt.

Progetti di trasformatori di corrente

Per costruzione i trasformatori di corrente si distinguono per avvolgimento, monogiro (tipo TPOL), multigiro con colata in resina (tipo TPL e TLM). Il trasformatore di tipo TLM è destinato agli apparecchi di distribuzione ed è strutturalmente abbinato ad uno dei connettori a spina del circuito primario della cella.

Per correnti elevate vengono utilizzati trasformatori di tipo TShL e TPSL, in cui la sbarra svolge il ruolo di avvolgimento primario. La resistenza elettrodinamica di tali trasformatori di corrente è determinata dalla resistenza della sbarra.

Per i quadri esterni, i trasformatori di tipo TFN sono realizzati in custodia di porcellana con isolamento carta-olio e cascata tipo TRN. Esistono design speciali per la protezione dei relè. I trasformatori di corrente incorporati sono installati ai terminali degli interruttori del serbatoio dell'olio e dei trasformatori di potenza con una tensione di 35 kV e oltre. A parità di altre condizioni, il loro errore è maggiore di quello dei trasformatori indipendenti.

Caratteristiche tecniche dei trasformatori di tensione di misura

Tensione nominale primaria e secondaria dei trasformatori di tensione di misura

I trasformatori di tensione sono caratterizzati dai valori nominali della tensione primaria, la tensione secondaria (solitamente 100 V), fattore di trasformazione K = U1nom / U2nom. A seconda dell'errore, si distinguono le seguenti classi di precisione dei trasformatori di tensione: 0,2; 0,5; 1:3.

Carico del trasformatore di tensione

Il carico secondario del trasformatore di tensione è la potenza del circuito secondario esterno. Il carico secondario nominale è inteso come il carico maggiore al quale l'errore non supera i limiti consentiti stabiliti per i trasformatori di una data classe di precisione.

Progetti per trasformatori di tensione

In impianti con tensioni fino a 18 kV, trifase e trasformatori monofase, a tensioni più elevate - solo monofase. A tensioni fino a 20 kV, esiste un gran numero di tipi di trasformatori di tensione: a secco (NOS), in olio (NOM, ZNOM, NTMI, NTMK), in resina (ZNOL). È necessario distinguere i trasformatori monofase a due avvolgimenti NOM dai trasformatori monofase a tre avvolgimenti ZNOM. I trasformatori dei tipi ZNOM -15, -20 -24 e ZNOL -06 sono installati in bus completi di potenti generatori. Nelle installazioni con una tensione di 110 kV e oltre, vengono utilizzati trasformatori di tensione del tipo a cascata NKF e divisori di tensione capacitivi NDE.

Schemi elettrici di un trasformatore di tensione

A seconda dello scopo, è possibile utilizzare diversi schemi di commutazione del trasformatore di tensione. Due trasformatori di tensione monofase collegati a triangolo incompleto possono misurare due tensioni di linea.Uno schema simile è consigliato per il collegamento di contatori e wattmetri. Per misurare tensione di linea e di fase possono essere utilizzati tre trasformatori monofase (ZNOM, ZNOL) collegati secondo lo schema «stella-stella» o trifase di tipo NTMI. Anche i trasformatori monofase a tre avvolgimenti dei tipi ZNOM e NKF sono collegati in un gruppo trifase.

Non è consigliabile collegare dispositivi di misurazione a trasformatori di tensione trifase, poiché di solito hanno un sistema magnetico asimmetrico e un errore maggiore. A tale scopo si consiglia di installare un gruppo di due trasformatori monofase collegati a triangolo incompleto.

I trasformatori di tensione vengono selezionati in base alle condizioni Uset ≤U1nom, S2≤ S2nom nella classe di precisione prevista. Per S2nom, prendi la potenza delle tre fasi dei trasformatori di tensione monofase collegati in un circuito a stella e il doppio della potenza di un trasformatore monofase collegato in un circuito a triangolo incompleto.