10. Погрешности трансформатора тока. Выбор трансформаторов тока.

О днако в действительности намагничивающий ток не может быть равным нулю, поэтому действительный вторичный ток ТТ отличается от «идеального» на величину, которая и вносит искажение в величину и фазу вторичного тока. Таким образом, вследствие наличия тока намагничивания во вторичную обмотку трансформируется не весь первичный ток, а только его часть, что и вызывает погрешность в работе трансформатора тока.

Погрешности возникают вследствие того, что действительный процесс трансформации в ТТ происходит с затратой мощности, которая расходуется на создание в сердечнике магнитного потока, перемагничивания стали сердечника (гистерезис), потери от вихревых токов, а также на нагрев обмоток.

Из векторной диаграммы трансформатора тока видно, что вектор вторичного тока I₂ меньше вектора трансформированного первичного тока I₁/n_T, на величину I и сдвинут относительно него на угол δ.

Различают следующие виды погрешностей трансформаторов тока:

• Токовая погрешность (погрешность в коэффициенте трансформации), определяемая как арифметическая разность между первичным током, поделённым на коэффициент трансформации I₁/n_T, и измеренным (действительным) вторичным током I₂ (I по диаграмме на рисунке 2.3): Формула

• Угловая погрешность, определяемая как угол  сдвига между током I₁/n_T и измеренным вторичным током I₂ , и считается положительной, когда I₂ опережает I₁/n_T.

Выбор трансформаторов тока

1. Определяется рабочий ток защищаемого объекта I _раб.

2. По найденному значению тока и номинальному напряжению выбирается трансформатор тока.

3. Определяется максимально возможное значение тока повреждения защищаемого объекта I_{к.макс..}

4. Рассчитывается кратность тока короткого замыкания как отношение

,

где I_1.ном – номинальный первичный ток ТТ.

5. Зная кратность К, по кривой 10%-й погрешности определяется допустимая нагрузка Z_{Н. доп} для выбранного трансформатора тока.

6. Учитывая схему соединения ТТ, рассчитывается фактическая нагрузка трансформаторов тока Z_Н.факт. и сравнивается с допустимой Z_{Н. доп.}

7. Если Z_Н.факт ≤ Z_{Н. доп} считается, что трансформатор тока удовлетворяет требованиям точности и его можно использовать для данной схемы защиты. Если Z_Н.факт > Z_{Н. доп}, то необходимо принять меры для уменьшения нагрузки. В качестве таких мер можно назвать следующие:

- выбор трансформатора тока с увеличенным значением коэффициента трансформации;

- увеличение сечения контрольного кабеля;

- использование вместо одного трансформатора тока группу трансформаторов, соединенных последовательно.

Нормальным режимом работы для ТТ является режим короткого замыкания, в котором погрешности ТТ имеют наименьшие значения.

Работа трансформатора тока с разомкнутой вторичной обмоткой недопустима, т. к. в этом случае отсутствует размагничивающий поток в сердечнике ТТ, что приводит к его насыщению, резкому росту тока намагничивания и, как следствие, недопустимому нагреву трансформатора и разрушению изоляции. Раскорачивание вторичной обмотки ТТ при наличии тока в первичной приводит к перенапряжению во вторичных цепях и пробою изоляции.