Az áramváltók célja, eszköze és működési elve

A PUE szerint a 380 V-os, nagy áramú áramkörökben egy speciális kialakítású átalakítót, úgynevezett áramváltót használnak. Segítségével lehetséges az aktuális mutató értékének csökkentése a műszaki jellemzők által meghatározott számú alkalommal. Az ilyen átalakítók működési elvének megértéséhez meg kell ismerkednie a tervezésükkel.

Tervezési jellemzők

Az elektromos áramváltók a következő szerkezeti elemeket tartalmazzák:

• zárt mag (mágneses áramkör);
• elsődleges teljesítmény tekercselés;
• másodlagos (lelépő) tekercs.

Az elsődleges tekercset sorba kötik a felügyelt áramkörrel, így a teljes fázisáram átfolyik rajta. A szekunder tekercset a hálózathoz csatlakoztatott eszközre - védőrelére vagy mérőeszközre - töltik fel. Az egyes tekercsek fordulatszámának különbsége miatt a szekunder tekercs áramkomponense az átalakítási arány által meghatározott értékre csökken.

Mivel a terhelő áramkörök ellenállása elhanyagolható, feltételezzük, hogy ezek az eszközök a rövidzárlatnak nagyon közeli üzemmódban működnek.

Általában több másodlagos tekercseléssel rendelkeznek, amelyek mindegyikét a saját céljaira használják. Összekapcsolhatók:

• védőeszközök (például feszültség relék);
• Számviteli és diagnosztikai berendezések;
• ellenőrző berendezések.

A kimeneti tekercsek ellenállása szigorúan normalizált, mivel a TU-ban megadott értéktől való kis eltérés is a mérési hiba növekedéséhez vagy a válaszjellemzők romlásához vezet.

A TT és a hozzá kapcsolódó feszültségváltók közötti lényeges különbség az eszközök által végzett funkciókban és a működés elvében rejlik. Az áramváltók elsősorban védelmet nyújtanak a csatlakoztatott terhelés és a mérések meghatározott pontossága szempontjából. A második típust tisztán átalakító üzemmód jellemzi, amely csak az áramkörökben való működéshez kapcsolódik.

Áramváltók osztályozása

Annak megértése, hogy mire szolgál a TT, segít megismerkedni ezen eszközök általánosan elfogadott osztályozásával. Az átalakító eszközök ismert mintái a következő fő jellemzőkben különböznek:

• Cél - az egyes eszközök által végrehajtott funkció.
• Helyszíni telepítési módszer.
• Tervezési jellemzők, beleértve az elsődleges tekercs összes fordulatszámát.
• Üzemi feszültség és a vezető szigetelésének típusa.
• Az átalakítási lépések száma.

A célnak megfelelően a jól ismert TT mintákat laboratóriumi, védő, mérő és úgynevezett "köztes" eszközökre osztják.

Ez utóbbi kategória vagy mérőműszerek csatlakoztatására, vagy a differenciálvédelmi rendszerek áramértékeinek kiegyenlítésére szolgál.

A telepítés módja szerint a következő típusokat különböztetjük meg:

• csak kültéri telepítésre (kapcsolószekrényekben);
• belső telepítési sémákhoz (beltéri kapcsolóberendezésekben);
• elektromos egységekbe és kapcsolóberendezésekbe épített átalakítók, amelyek generátorokat és teljesítménytranszformátorokat is tartalmaznak;
• a szerkezet tetejére szerelt felső berendezések (perselyekre).

A hordozható mintákat laboratóriumi kutatáshoz, valamint ellenőrzéshez és méréshez használják.

Az elsődleges tekercs kialakítása szerint a jelenlegi eszközök többfordulós, egyfordulós és buszos modellekre vannak felosztva. Azok az áramkörök üzemi feszültségének megfelelően, amelyekbe ezeket az eszközöket telepítették, 1000 V-ig terjedő vagy annál nagyobb hálózatokba telepített transzformátorokra vannak felosztva.

A bennük használt szigetelőanyagok típusa szerint ezek a termékek a következő típusokra oszthatók:

• porcelán vagy epoxigyanta alapú "száraz" szigeteléssel;
• papírolaj vagy kondenzátor védelemmel;
• összetett töltelékkel.

A rendelkezésre álló átalakítási lépések száma szerint az áramellátási áramkörbe telepített összes ismert eszköz egyfokozatú és kétlépcsős (másik neve "kaszkád").

Csatlakozási diagramok

Az áramváltók csatlakoztatására szolgáló különféle áramkörök elsősorban a primer és a szekunder tekercselés kommutációjának sorrendjében különböznek. Az elsőt a legegyszerűbb szekvenciális kapcsolat (az úgynevezett "bekötés") jellemzi a megfigyelt fázissín szakadásába. Egy másik dolog a több tekercsből álló szekunder áramkör, amelyet a következő sémák szerint lehet leválasztani:

• „Teljes csillag, akkor használatos, amikor az egyes fázisok aktuális paramétereinek figyelemmel kísérésére van szükség.
• "Hiányos csillag", akkor használatos, amikor nincs szükség az összes lineáris mérőáramkör vezérlésére.
• Áramkör a "nulla szekvencia" áramainak rögzítésére, amely tartalmaz egy vezérlő relét.

Pénztakarékosság érdekében gyakran nem három, hanem csak két mérőtranszformátort (egy fázis nélkül) telepítenek a kimenő 6-10 kV-os adagolókra.

Ebben az esetben a szekunder tekercsek hiányos csillagrendszerben vannak bekapcsolva. A szekunder tekercsek teljes csillaggal való összekapcsolásával közös áramkör jön létre, amelyet "nulla szekvenciaáram-tesztnek" neveznek. Ebben az esetben a benne használt vezérlőrelét a közös vezeték szakadása ("nulla") tartalmazza. Ilyen típusú leválasztás esetén a tekercsen áthaladó áram mindhárom fázisvektorból áll. Ha a terhelések kiegyensúlyozottak, egyfázisú vagy kétfázisú rövidzárlat esetén az egyensúlyhiányból eredő alkatrész felszabadul a relében.

Az áramváltók főbb paraméterei és jellemzői

Bármely áramváltó műszaki paramétereit a következő fő mutatók írják le:

• eszközosztály;
• Névleges feszültség;
• áramok az elsődleges és a másodlagos tekercsekben;
• AC transzformációs arány (mint arány);
• megengedett mérési hiba villamos fogyasztásmérő csatlakoztatásakor;
• a mágneses áramkör (mag) áteresztőképessége és keresztmetszete;
• a mágneses út nagysága.

A kilovoltokban megadott feszültséget általában az egyes eszközökhöz csatolt útlevelekben adják meg. Működési értéke 0,66 és 1150 kV között mozog. Ha teljesebb információt szeretne kapni erről és más indikátorokról, olvassa el a transzformátorok elektromos mérőkhöz történő csatlakoztatásáról szóló szakirodalmat.

Az elsődleges tekercs névleges áramának értéke a kísérő műszaki dokumentációból is kiderül. Az átalakító sajátos modelljétől függően ez a paraméter 1,0 és 40 ezer Amper között mozoghat. A szekunder tekercsben az áramjelző értéke általában 1,0 vagy 5,0 Amper (az elsődleges áramkör paramétereitől függően).

Előfordul, hogy megrendelés alapján a gyártó 2,0 vagy 2,5 amperes szekunder áramú készülékeket gyárt.

Az átalakulási arány (multiplicitás) az elsődleges és a másodlagos tekercsek áramainak arányát vagy arányát jelzi. A korlátozó sokaság alatt a maximális elsődleges áram és annak névértékének arányát értjük, feltéve, hogy a rögzített másodlagos terhelésnél az összes hiba nem haladja meg a 10% -ot. A névleges korlátozási arány ugyanazt a mutatót jelenti optimális terhelés mellett.Ez a paraméter jellemzi a védőeszközök normál működésének lehetőségét vészhelyzeti üzemmódokban.

Jelenlegi hiba

A GOST 7746-89 szerint a CT-k esetében háromféle hiba létezik: áram, szög és összesen. Ezek a másodlagos áramértékek elsődleges mutatótól való megszorzásának és a névleges tényezővel való eltérésének kvantitatív mutatói.

A szabvány előírja az ilyen hibák kiszámítását csak a rendszer állandó állapotú (állandó paraméterekkel rendelkező) üzemmódjában, és csak akkor, ha az elsődleges áram alakja nem tér el a szinuszosétől.

A multiplicitás leírásában említett aktuális hiba az áramok effektív értékeinek százalékos arányban kifejezett relatív különbségét jellemzi. Szögegyenértéke két effektív áramkomponens vektorának hibája: az elsődleges áramkör alapvető és a másodlagos első harmonikus. E két érték alapján az összes hibát az utasításokban megadott képlet összegzésével számoljuk ki.

Az áramváltók mérésének fő célja a háromfázisú távvezetékek kiszolgálásához használt energiamérők csatlakoztatása.