Transformator de curent

Transformatorul de curent este un dispozitiv a cărui înfășurare primară este conectată în serie cu circuitul de lucru și se utilizează înfășurarea secundară pentru măsurare. Astfel de dispozitive sunt utilizate nu numai în laboratoare pentru estimarea cantităților. Locația adevărată a transformatoarelor de curent din apropierea centralelor electrice, unde ajută la controlul modurilor, făcând ajustări ale procesului de funcționare a echipamentelor. Protecția și măsurarea

cu transformatoare de curent

După ce a fost necesar să se transfere energia pe o distanță.Acest lucru sa întâmplat la momentul dezvoltării istoriei, când generatoarele au început să fie situate lângă râuri. Fabricile erau situate în locuri obișnuite: în locul apariției resurselor, în apropierea orașelor mari - surse de muncă.Sa dovedit că tensiunea 220, în special 110 V, este ineficientă pentru a transmite pe o distanță - pierderile cresc. Explicație - cu un curent constant de consum de curent crește, ceea ce duce direct la o creștere a căldurii generate în fire.

Opțiunea de a mări secțiunea transversală a firului a fost rapid eliminată ca fiind prea scumpă.Apoi au început să utilizeze transformatoare de step-up. Ca urmare, sa constatat că, cu o eficiență acceptabilă, este posibilă transmiterea electricității pe distanțe lungi numai la o tensiune de zeci de kilovolți. Este clar că atât de multă putere este necesară pentru control. O parte din consecințele ruperii firelor de fază ale liniilor electrice:

1. Moartea persoanelor care ar trebui să remedieze problema și să se găsească în mod accidental.
2. Defecțiunea motoarelor cu trei faze.
3. Situații explozive și inflamabile.

Într-un an, o secțiune de 100 km din linia de transmisie de 380 V reprezintă 40-50 de accidente, 40% pentru o întrerupere a firului de fază.În cursul eliminării situațiilor anormale, 4-5 persoane mor. Linii aeriene nu sunt fiabile, dar aceasta este cea mai bună metodă astăzi pentru transmiterea energiei electrice pe o distanță care necesită măsuri de control și protecție.În plus, transformatoarele de curent sunt utilizate în echipamentele de măsurare. De exemplu, în tandem cu contoare de tensiune trifazate.

Clasificarea transformatoarelor de curent

Transformatoarele de curent sunt de obicei clasificate:

• De tipul curentului. Tensiunea măsurată variază în funcție de tip. Pentru măsurătorile în circuitul DC se utilizează tăierea semnalului în impulsuri. Transformarea directă nu este posibilă:

1. pentru curent alternativ;
2. pentru DC.

• Destinație. Am mai spus că transformatoarele de curent sunt adesea folosite pentru măsurători( de exemplu, kWh).Sisteme de apel în care trebuie să protejați personalul pentru a îmbunătăți siguranța. Desigur, tehnicile sunt aplicate pentru localizarea și eliminarea situațiilor de urgență: măsurarea

1. ;
2. de protecție.

• După tipul de conversie. Controlerele sau contoarele funcționează cu curent sau cu tensiune.În consecință, se fabrică următoarele transformatoare: curentul curent

1. ;
2. curent-tensiune.

• Prin prezentarea informațiilor: analog

1. ;
2. digital.

• Pe tipul de instalare:

1. pentru uz interior;
2. pentru muncă în aer liber( conform categoriei de plasare GOST 15150 categoria 1);
3. încorporat;
4. special.

• Cu titlu de instalare: referința

1. ( instalare pe plan);Punctele de control
2. ( în principal dispozitive de intrare în clădire);
3. încorporat( uneori fără înfășurare primară, reprezintă miezul magnetic, purtat pe izolația miezului de curent): magistrală( pusă pe magistrala de alimentare);detașabil( miezul magnetic este format din două părți, înșurubate împreună).

• Prin numărul de rapoarte de transformare. Potrivit GOST, se disting un număr de stres, care se deosebesc unul de altul printr-un ordin de mărime. Pentru interfața cu aceleași dispozitive de comandă, raportul de transformare trebuie modificat:

1. cu un raport de transformare;
2. cu rapoarte multiple de transformare;

• Prin numărul de etape de transformare. Nu este întotdeauna posibil să se obțină un nivel de semnal acceptabil utilizând o singură transformare. Apoi, este necesar să se mărească și să se diminueze în mod repetat numărul de înfășurări, coborâri sau creșteri:

1. într-o singură etapă;
2. cascadă.

• În conformitate cu proiectarea înfășurării primare:

1. cu o singură întoarcere: cu propria sa înfășurare primară( înfășurarea primară este rectangulară sau tija rotundă sau în formă de U);fără înfășurare primară;
2. nogovitkovye.

• Pe tipul de izolație dintre înfășurările primare și secundare:

1. cu vâscos( sub formă de compuși);
2. cu materiale dure( materiale compozite, porțelan);
3. cu gaz( aer);
4. cu o combinație( ulei și hârtie).

• Conform principiului conversiei actuale:

1. optic-electronic;
2. electromagnetic.

Designul, în alte cazuri și principiul funcționării, este determinat de tensiunea pentru care este destinat dispozitivul. Transformatoarele de curent sunt împărțite în două familii: pentru tensiuni joase( până la 1 kV) și înalte( altele).Dispozitivele sunt foarte specifice. Instrumentele familiare cursului fizic al școlii seamănă doar cu transformatoare de curent cu o înfășurare multi-rotativă, care seamănă aproximativ cu o bobină.

Parametrii transformatoarelor de curentUn număr de valori este standardizat și trebuie să alegeți dispozitive care pot funcționa în perechi. Sa spus mai sus că în alte cazuri, raportul de transformare poate fi schimbat și este necesar să se folosească.

În plus față de tensiunea de funcționare, curentul în înfășurarea primară( a rețelei studiate) joacă un rol. Este clar că, odată cu creșterea căldurii, și odată ce partea care transportă curentul poate arde. Această cerință nu este atât de relevantă pentru transformatoare fără înfășurare primară.Curentul secundar nominal este de obicei 1 sau 5 A, ceea ce servește drept criteriu de coordonare cu dispozitivele de împerechere.

Se referă la atenția la rezistența de sarcină din circuitul de măsurare. Nu este greu un contra din rândul general, dar trebuie să controlați momentul.În caz contrar, precizia citirilor nu este garantată.Factorul de încărcare nu este de obicei mai mic de 0,8.Acest lucru se aplică măsurătorilor cu inductanțe în compoziție. GOST normalizează valoarea în volt-amperi. Pentru a obține rezistență în ohmi, trebuie să împărțiți numărul cu pătratul curentului secundar. Modurile de funcționare limită

sunt caracterizate, de obicei, printr-un curent de rezistență electrodynamică care rezultă dintr-un scurtcircuit.În pașaport se scrie valoarea la care dispozitivul va funcționa pentru un timp arbitrar de lungă durată, fără eșec.În condiții de scurtcircuit, curentul este atât de puternic încât începe să aibă un efect mecanic. Uneori, în loc de curentul de rezistență electrodynamică, este indicată multiplicitatea sa nominală.Rămâne doar să efectuați operația de multiplicare. Parametrul specificat nu se aplică dispozitivelor fără înfășurare primară.

În plus, curentul de rezistență termică este determinat, transformatorul rezistând fără supraîncălzire critică.Acest tip de stabilitate poate fi exprimat prin multiplicitate. Dar ele împărtășesc curenții de stabilitate termică în timp, până când dispozitivul rămâne intact:

1. O secundă.
2. Două secunde.
3. Trei secunde.

Dependența dintre curenții de rezistență

Există dependențe între curenții rezistenței termodinamice și termice prezentați în figură.Temperatura înfășurării primare a aluminiului nu trebuie să depășească 200 de grade Celsius, iar cuprul - de la 250 la 300, în funcție de tipul de izolație. Pentru transformatoarele de înaltă tensiune, rezistența mecanică este standardizată, determinată de acțiunea vântului la o viteză de 40 m / s( uragan):

1. 500 N pentru produse cu o tensiune nominală de până la 35 kV.
2. 1000 N pentru produse cu o tensiune nominală de la 110 la 220 kV.
3. 1500 N pentru produse cu o tensiune nominală de 330 kV.

Includerea unui transformator de curent în circuitul și principiul de funcționare al

În general, dispozitivul constă dintr-un circuit magnetic și două înfășurări. Dar transformatorul actual, spre deosebire de cel obișnuit, este pornit într-un mod special.Înfășurarea primară intră secvențial în circuitul principal, unde sunt amplasați consumatorii, secundarul este închis la dispozitivul de măsurare sau la releul de protecție.

Când un curent curge în bobina primară în interiorul miezului magnetic, apare un câmp care provoacă un răspuns. Simultan, un curent este indus în bobina secundară.Câmpul său este opus inițiatorului, iar fluxul rezultat este egal cu diferența dintre original și nou format. Este doar câteva procente din original și, de fapt, este legătura de transmisie a sistemului. Câmpul magnetic rezultat pătrunde de-a lungul traseului miezului în rotația înfășurărilor primare și secundare, ceea ce sugerează în prima contra-emf și în cea de-a doua emf.

Forța electromotoare generează un curent secundar, raportul la primar depinde de raportul dintre numărul de viraje. Acesta este raportul de transformare. Curentul secundar va rămâne neschimbat, iar curentul primar va crește până când câmpul rezultat va deveni egal cu câmpul la ralanti. Ca rezultat, dispozitivul va obține o rezistență suficient de scăzută.

Să explicăm pentru o înțelegere completă a comportamentului unui transformator în modul inactiv.În acest caz, curentul primar induce un câmp magnetic în miezul magnetic. Fluxul circulă într-o buclă închisă din oțel electric cu o atenuare mică.Acțiunea sa este astfel încât EMF creat în bobina primară în direcția opusă tensiunii rețelei. Acest lucru se întâmplă deoarece în inductanță, curentul este la cel puțin 90 de grade, emf indus la 90 de grade în spatele câmpului magnetic.

Înfășurări primare și secundare

Acum, imaginați-vă că a fost încărcată bobina secundară.Ca rezultat, energia câmpului începe să fie transmisă la ieșire, formând un curent. Din înfășurarea secundară, se formează un câmp magnetic în antifază de la sursa care a generat-o. Counter-EMF la intrare scade, consumul începe să crească.Creșterea curentului mărește câmpul magnetic primar. Procesul continuă până la atingerea echilibrului. Acest lucru se va întâmpla când câmpul magnetic rezultat este egal cu câmpul la ralanti. Aparatul va începe să consume mai multă energie, acum sistemul funcționează.

Din ceea ce sa spus este clar:

1. Este inutil să activați orice tip de transformator în modul inactiv în rețea. Energia va fi folosită doar pentru pierderile datorate inversării magnetice a miezului( curenții turbionari nu se formează aproape, datorită designului special sub formă de plăci izolate una de alta).
2. Un număr mic de transformări în transformatoare de curent este necesar pentru a reduce la minimum consumul în segmentul de circuit specificat. Copiile individuale nu au o înfășurare primară.Ceea ce pare logic pentru curenții mari care curg.

Am văzut că există o cuplă magnetică între curenți. Numele transformatoarelor pare a fi destul de logic. Structurile pentru protecția la suprasarcină( în modul scurt-circuit) și circuitele diferențiale care compară magnitudinea curenților firelor de fază și neutre sunt dezvoltate.În ultimul caz, este prevăzut un anumit prag de insensibilitate pentru ca circuitul să țină seama de curenții de scurgere ai sistemului.

Acuratețea transformatorului

Clasa considerată de dispozitive are două tipuri de erori care trebuie menționate:

1. Eroarea curentă este diferența dintre raportul real de transformare și cel nominal.
2. Eroarea unghiulară este divergența vectorului curentului de ieșire din cazul ideal( în antifază față de intrare).

Există metode speciale pentru compensarea acestor dezavantaje. De exemplu, prin intermediul corecției coilului, eroarea curentă este eliminată.Unghiul de divergență este eliminat prin alegerea corectă a mărimii inducției magnetice în miez.