1.3. Основные параметры и характеристики трансформатора тока.

Основными параметрами и характеристиками трансформатора тока в соответствии с

ГОСТ 7746—78 «Трансформаторы тока. Общие технические требования» являются:

1. Номинальное напряжение — действующее значение ли­нейного напряжения, при

котором предназначен работать ТТ, указываемое в паспортной таблице

трансформатора тока. Для отечественных ТТ принята следующая шкала номинальных

на­пряжений, кВ:

0,66; 6; 10; 16; 20; 24; 27; 35; 110; 150; 220; 330; 500; 750; 1150

2. Номинальный первичный ток I_1H - указываемый в

паспортной таблице ТТ ток, проходящий по первичной обмотке, при котором

предусмотрена продолжительная работа ТТ. Для оте­чественных ТТ принята

следующая шкала номинальных первичных токов:

1; 5; 10; 15; 20; 30; 40; 50; 75; 80; 400; 150; 200; 300; 400; 500; 600; 750;

800; 1000; 1200; 1500; 2000; 3000; 4000; 5000; 6000; 8000; 10000; 12000;

14 000; 16 000; 18 000; 20 000; 25 000; 28 000; 32 000; 35 000; 40 000.

В трансформаторах тока, предназначенных для комплектова­ния турбо- и

гидрогенераторов, значения номинального тока свыше 10 000 А могут отличаться

от приведенных в данной шкале зна­чений.

Трансформаторы тока, рассчитанные на номинальный первич­ный ток 15; 30; 75;

150; 300; 600; 750; 1200; 1500; 3000 и 6000 А, должны допускать неограниченно

длительное время наибольший рабочий первичный ток, равный соответственно 16;

32; 80; 160; 320; 630; 800; 1250; 1600; 3200 и 6300 А. В остальных случаях

наибольший первичный ток равен номинальному первичному току.

3. Номинальный вторичный ток I_2H — указываемый в

пас­портной таблице ТТ ток, проходящий по вторичной обмотке.

Номинальный вторичный ток принимается равным 1 или 5 А, причем ток 1 А

допускается только для ТТ с номинальным пер­вичным током до 4000 А. По

согласованию с заказчиком допу­скается изготовление ТТ с номинальным

вторичным током 2 или 2,5 А.

4. Вторичная нагрузка ТТ z_2H соответствует полному

сопро­тивлению его внешней вторичной цепи, выраженному в Омах, с указанием

коэффициента мощности. Вторичная нагрузка может также характеризоваться

полной мощностью в вольт-амперах, потребляемой ею при данном коэффициенте

мощности и номинальном вторичном токе.

Вторичная нагрузка с коэффициентом мощности cos(φ₂) = 0,8, при

которой гарантируется установленный класс точности ТТ или предельная кратность

первичного тока относительно его номинального значения, называется номинальной

вторичной нагрузкой ТТ z_{2H. ном}

Для отечественных трансформаторов тока установлены следую­щие значения

номинальной вторичной нагрузки S_2H.ном

выраженной в вольт-амперах, при коэффициенте мощности cos(φ₂) =

0,8:

1; 2; 2,5; 3; 5; 7,5; 10; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 75; 90; 100; 120.

Соответствующие значения номинальной вторичной нагрузки (в Омах) определяются

выражением:

z_{2H. ном} = S_{2H. ном} / I²_2H

5. Коэффициент трансформации ТТ равен отношению первичного тока ко

вторичному току.

В расчетах трансформаторов тока применяются две величины: действительный

коэффициент трансформации n и номинальный коэффициент трансформации n_H

. Под действительным коэффици­ентом трансформации понимается отношение

действительного первичного тока к действительному вторичному току. Под

номиналь­ным коэффициентом трансформации n_H понимается

отношение номинального первичного тока к номинальному вторичному току.

6. Стойкость ТТ к механическим и тепловым воздействиям характеризуется током

электродинамической стойкости и током термической стойкости.

Ток электродинамической стойкости I_д равен наибольшей амп­литуде тока

короткого замыкания за все время его протекания, которую ТТ выдерживает без

повреждений, препятствующих его дальнейшей исправной работе. Ток I_д

характеризует способность ТТ противостоять механическим (электродинамическим)

воздей­ствиям тока короткого замыкания. Электродинамическая стой­кость может

характеризоваться также кратностью K_д, представля­ющей собой

отношение тока электродинамической стойкости к амплитуде номинального

первичного тока. Требования электро­динамической стойкости не распространяются

на шинные, встроенные и разъемные ТТ.

Ток термической стойкости I_tт равен наибольшему

действую­щему значению тока короткого замыкания за промежуток t_t,

которое ТТ выдерживает в течение всего промежутка времени без нагрева

токоведущих частей до температур, превышающих допу­стимые при токах короткого

замыкания, и без повре­ждений, препятствующих его дальнейшей работе.

Термическая стойкость характеризует способность ТТ про­тивостоять тепловым

воздействиям тока короткого замыкания. Для суждения о термической стойкости ТТ

необходимо знать не только значения тока, проходящего через трансформатор, но и

его длительность или, иначе говоря, знать общее количество выделен­ной теплоты,

которое пропорционально произведению квадрата тока I_tT и

длительности его t_т. Это время, в свою очередь, зависит от

параметров сети, в которой установлен ТТ, и изменяется от одной до нескольких

секунд.

Термическая стойкость может характеризоваться кратностью K_т тока

термической стойкости, представляющей собой отноше­ние тока термической

стойкости к действующему значению номи­нального первичного тока.

В соответствии с ГОСТ 7746—78 для отечественных ТТ уста­новлены следующие

токи термической стойкости:

а) односекундный I_1Т или двухсекундный I_2т (или кратность

их К_1T и K_2Т по отношению к номинальному

первичному току) для трансформаторов тока на номинальные напряжения 330 кВ и

выше;

б) односекундный I_1Т или трехсекундный; I_3Т (или кратность

их K_1T и K_3T по отношению к

номинальному первичному току) для трансформаторов тока на номинальные

напряжения до 220 кВ включительно.

Между токами электродинамической и термической стойкости должны быть

следующие соотношения:

для ТТ на номинальные напряжения 330 кВ и выше

I_Д ≥ 1,8 √2 I_1T или I_Д ≥ 1,8 √2 I_2T

для ТТ на номинальные напряжения до 220 кВ

I_Д ≥ 1,8 √2 I_1T или I_Д ≥ 1,8 √2 I_3T

Температура токоведущих частей ТТ при токе термической стойкости не должна

превышать: 200 °С для токоведущих частей из алюминия; 250 °С для токоведущих

частей из меди и ее сплавов, соприкасающихся с органической изоляцией или

маслом, и 300 °С для токоведущих частей из меди и ее сплавов, не

соприкасающихся с органической изоляцией или маслом. При определении

указан­ных значений температуры следует исходить из начальных ее зна­чений,

соответствующих длительной работе трансформатора тока при номинальном токе.

Значения токов электродинамической и термической стойкости ТТ государственным

стандартом не нормируются. Однако они должны соответствовать

электродинамической и термической стойкости других аппаратов высокого

напряжения, устанавливае­мых в одной цепи с трансформатором тока.

7. Механическая нагрузка определяется давлением ветра со скоростью 40 м/с на

поверхность трансформатора тока и натяжением подводящих проводов (в

горизонтальном направлении в плоскости выводов первичной обмотки), которое

должно быть не менее:

500 Н - для ТТ до 35 кВ включительно;

1000 Н - для ТТ на 110—220 кВ;

1500 Н - для ТТ на 330 кВ и выше.

Таковы основные технические параметры и характеристики трансформаторов тока.

При проектировании ТТ помимо этих параметров должны учитываться следующие

требования к кон­струкции:

- контактные зажимы выводов первичной обмотки трансфор­маторов тока должны

выполняться с учетом требований ГОСТ 10434—82, а трансформаторов тока

наружной установки — с учетом, кроме того, требований ГОСТ 21242—75.

Контактные зажимы выводов вторичных обмоток должны выполняться с уче­том

требований ГОСТ 10434—82. Контактные зажимы вторичных обмоток встроенных

трансформаторов тока могут быть располо­жены на конструктивных элементах

аппарата, в который встроен трансформатор тока. В трансформаторах тока

наружной установки контактные зажимы выводов вторичной обмотки должны

находиться в специальных коробках, надёжно защищающих их от атмосферных

осадков.

Обозначение выводных концов первичных и вторичных обмо­ток согласно ГОСТ 7746—78

должно производиться в соответствии с табл. Л-3. Линейные выводы первичной

обмотки обозначаются символами Л1 и Л2, которые должны наноситься так, чтобы

при направлений тока в первичной обмотке от Л1 и H_t соответственно к

K_t и Л₂ вторичный ток проходил по внешней цепи (приборам)

от И₁ к И₂.

- маслонаполненный трансформатор тока должен иметь маслорасширитель

(компенсатор) и указатель уровня масла. Вместимость маслорасширителя

должна обеспечивать постоянное наличие в нем масла при всех режимах работы

трансформатора тока — от отключенного состояния до нормированной токовой

на­грузки — и при колебаниях температуры окружающего воздуха, установленных

для данного климатического района.

В трансформаторах тока на номинальные напряжения 330 кВ и более обязательно

должна быть предусмотрена защита масла от увлажнения, например посредством

сильфонов. Целесообразно такую же защиту предусматривать и в трансфор­маторах

тока на меньшие напряжения.

- размеры указателя уровня масла должны быть такими, чтобы обслуживающий

персонал мог с безопасного расстояния на­блюдать за уровнем масла в

трансформаторе тока.

- трансформаторы тока, имеющие массу более 50 кг, должны иметь приспособления

для подъема. Если такие приспособления невозможно выполнить, то завод-

изготовитель должен указывать в инструкции места захвата трансформаторов тока

при подъеме.

- трансформаторы тока, у которых амплитуда напряжения на разомкнутой

вторичной обмотке при номинальном токе в пер­вичной обмотке превышает 350 В,

должны иметь надпись: «Вни­мание! Опасно! На разомкнутой обмотке высокое

напряжение».

- трансформаторы тока, кроме встроенных, должны иметь контактную площадку для

присоединения заземляющего провод­ника и заземляющий зажим в соответствии с

требованиями ГОСТ 21130—75 и ГОСТ 12.2.007.3—75. Возле

заземляющего за­жима должен быть установлен знак заземления по ГОСТ

21130—75. Указанные требования не распространяются на ТТ с корпусом из литой

смолы или пластмассы, не имеющие подлежащих заземле­нию металлических частей,

а также на ТТ, не подлежащие за­землению согласно ГОСТ 12.2.007.3—75.