Současný transformační poměr: klasifikace a příklady jeho výpočtů |

Všechny proudové transformátory mají řadu charakteristik, které umožňují použití zařízení v konkrétní situaci v závislosti na individuálním účelu. Výběr konkrétního transformačního zařízení je dán mimo jiné koeficientem proudového transformátoru. Jak tuto hodnotu vypočítat a aplikovat v praxi? Podívejme se na hlavní typy transformátorů tohoto typu.

Základní klasifikace transformátorových proudových zařízení

Jedná se o velmi rozsáhlou skupinu zařízení, které lze rozdělit do různých skupin. Mezi nejčastější:

1. Třídy podle způsobu instalace:

• Transformátory pro povrchovou montáž nebo montáž na sloup.
• Průchodky, které jsou připevněny k přípojnici a fungují jako izolant.
• Přípojnice připojené k přípojnici, která slouží jako primární vinutí.
• Vestavěná, instalovaná zařízení typu napájení, stejně jako spínače nádrží.
• Odnímatelné, rychle nainstalované na kabelech a nevyžadující odpojení obvodu.

• Třídy podle typologických vlastností izolace:
• S litou izolací, která využívá epoxidovou pryskyřici a speciální izolační laky.
• Umístěn v plastovém pouzdře.
• S vysoce účinnou pevnou polymerovou, bakelitovou nebo porcelánovou izolací.
• Izolováno viskózními sloučeninami s obalovými vlastnostmi.
• Olej izolovaný speciálními sloučeninami.
• Plněné plynem, používané pro vysoká a ultravysoká napětí.
• A také směs izolace z papíru a oleje s působivým zdrojem účinnosti.

Klasifikace v závislosti na transformačním poměru ↑

Dalším důležitým bodem při výběru správného transformátoru je poměr transformace proudu (CT).

Na základě počtu koeficientů lze proudové transformátory definovat jako:

• Jednostupňové, mající pouze jeden transformační poměr.
• Vícestupňové, mající dvě nebo více CT. Říká se jim také kaskáda. Větší počet Kt se získá v důsledku změny počtu závitů ve vinutích, jakož i za přítomnosti variability, to znamená několika sekundárních vinutí.

Jak vybrat proudový transformátor na základě transformačního poměru? ↑

Při výběru tohoto typu transformátorových zařízení existuje řada určitých omezení a pravidel pro instalaci dalšího zařízení. Takže například instalace proudového transformátoru, který má nadhodnocenou Kt, není vhodná. Se zvýšeným koeficientem je povoleno instalovat měřicí zařízení přímo na přijímacím vstupu. Pokud mluvíme o zařízeních pro transformaci energie, pak by měly být měřiče namontovány na straně napětí s nejnižší hodnotou.

Dnes jsou nejoblíbenější na trhu transformátory s jedním CT, protože je zaručeno, že se tento indikátor zařízení nezmění po celou dobu provozu.

Inženýrské centrum ProfEnergia disponuje všemi potřebnými nástroji pro kvalitní testování stejnosměrných strojů, sehraným týmem profesionálů a licencemi, které opravňují k provádění všech potřebných zkoušek a měření. Volbou elektrolaboratoře ProfEnergia si vybíráte spolehlivý a kvalitní provoz vašeho zařízení!

Pokud si chcete objednat testování stejnosměrných strojů nebo se na něco zeptat, volejte: +7 (495) 181-50-34.

Jak si sami určit transformační poměr? ↑

Tyto parametry musí být zpravidla uvedeny v dokumentaci dodávané s transformátorem a musí být také uvedeny na krytu zařízení nebo zařízení. Stává se však, že CT proudového transformátoru je třeba určit nezávisle, přičemž mají pouze empiricky získaná data. Jak to udělat?

Primárním vinutím takového zařízení je nutné procházet proud zkratováním sekundárního vinutí. Poté je třeba pomocí vhodného zařízení změřit množství elektrického proudu, který během experimentu projde sekundárním vinutím.

Poté by se hodnota primárního proudu, který byl aplikován na primární vinutí, měla vydělit hodnotou proudu získanou jako výsledek našich měření v sekundárním vinutí. Kvocient bude požadovaný transformační koeficient.

Vlastnosti výpočtů transformačních poměrů ↑

Výpočet poměru primárních a sekundárních proudů lze provést ve dvou směrech v závislosti na úkolech, kterým specialista čelí.

Transformační poměr proudového transformátoru lze rozdělit na:

• reálná hodnota(N);
• jmenovitá hodnota (Nн).

V prvním případě zjistíme poměr skutečného primárního proudu ke skutečnému sekundárnímu proudu. Ve druhém – poměr jmenovitého primárního proudu k jmenovitému proudu.

Příklady standardních hodnot poměru TT zahrnují: 150/5 (N=30), 600/5 (N=120), 1000/5 (N=200) a 100/1 (N=100).

Příklady výpočtů ↑

Uvažujme princip výpočtu spotřeby na příkladu proudového transformátoru s transformačním poměrem 100/5. Jak určit transformační poměr proudového transformátoru? Pokud jste odečetli elektroměry pro měření elektřiny a hodnota odečtu byla 100 kW/hod, je zařízení použito s transformátorem 100/5. Výpočet skutečné spotřeby nesnížených hodnot by pak měl být proveden následovně:

Nejprve byste měli zjistit, kolikrát váš transformátor sníží zatěžovací proud. K tomu stačí vydělit 100 5 – dostanete hodnotu koeficientu – 20.

Skutečnou spotřebu energie zjistíte tak, že vezmete koeficient a vynásobíte ho hodnotou vašeho elektroměru, tedy 100 kW. Skutečná spotřeba byla 2000 kW/hod.

Vlastnosti hodnot získaných při měření transformačního poměru ↑

Při měření transformačního poměru CT byste měli vědět, že přípustné odchylky získané hodnoty od hodnot uvedených v dokumentaci nebo indikátorech podobného plně funkčního zařízení by neměly být větší než 2 procenta.

Charakteristickým rysem měření pro vestavěná zařízení je, že všechna měření se odečítají pouze na větvích, které fungují. Zbývající části vinutí se neberou v úvahu a nejsou kontrolovány.

Zařízení oddělovacího transformátoru na sekundárním vinutí může vytvořit napětí asi 5V a hodnota proudu by měla být asi 1000A.

Na co si dát pozor při výběru transformátoru? ↑

Nezapomeňte, že každé zařízení má také své vlastní datum expirace. Při nákupu si proto nezapomeňte zkontrolovat rok a čtvrtletí výroby vašeho transformátoru. Připomeňme, že intervaly kalibrace pro všechny CT by neměly být delší než 4 roky od data výroby.

Typy proudových transformátorů.

Abyste se vyhnuli nákupu zařízení s prošlou životností, zkontrolujte údaje uvedené v pasu produktu a na typovém štítku připevněném k tělu transformátoru. Musí se zcela shodovat.

Pokud si koupíte třífázový měřič, nemělo by od okamžiku uvolnění do utěsnění uplynout více než rok, jinak budete muset utratit další peníze za státní kontrolu nebo nákup „čerstvějšího“ měřiče. Chcete-li zkontrolovat datum, věnujte pozornost olověné pečeti – zobrazuje čtvrt vydání římskými číslicemi.

Transformační koeficient „k“ je poměr napětí U1 na koncích primárního vinutí transformátoru k napětí U2 na svorkách jeho sekundárního vinutí, stanovený naprázdno (pokud je více sekundárních vinutí, pak je také několik koeficientů k, určují se v tomto případě jeden po druhém). Tento poměr se považuje za rovný poměru počtu závitů v odpovídajících vinutích.

Hodnota transformačního poměru se snadno vypočítá vydělením EMF vinutí studovaného transformátoru: EMF primárního vinutí EMF sekundárního.

Transformační poměr je velmi důležitý jako hodnota, kterou je sekundární vinutí přivedeno k primárnímu. V provozních podmínkách má velký význam poměr transformace napětí, který je chápán jako poměr jmenovitých napětí transformátoru.

U jednofázových transformátorů není žádný rozdíl mezi transformačními koeficienty EMF a napětí, ale u třífázových transformátorů by měly být navzájem přísně odlišeny.

V ideálním případě nedochází v transformátoru k žádným ztrátám výkonu (v důsledku Foucaultových proudů a ohřevu vodičů vinutí), proto se transformační poměr pro ideální podmínky vypočítá prostým dělením napětí na svorkách vinutí. Nic na světě ale není dokonalé, a tak je občas nutné uchýlit se k měření.

Ve skutečnosti máme vždy co do činění s zvyšovacím nebo klesajícím transformátorem. Napěťové transformátory, které zvyšují transformační poměr, jsou vždy menší než jedna (a více než nula), zatímco napěťové transformátory, které zvyšují transformační poměr, jsou vždy menší než jedna. To znamená, že transformační poměr udává, kolikrát se proud sekundárního vinutí při zatížení liší od proudu primárního vinutí nebo kolikrát je napětí sekundárního vinutí menší než napětí dodávané do primárního vinutí.

Například snižovací transformátor TP-112-1 má podle pasportu transformační poměr 7,9/220 = 0,036, což znamená, že jmenovitý proud (podle pasu) sekundárního vinutí 1,2 ampéru odpovídá proud primárního vinutí 43 mA.

Znáte-li transformační poměr, měříte jej například dvěma voltmetry na volnoběh, můžete ověřit správný poměr počtu závitů ve vinutí. Pokud existuje několik svorek, provádějí se měření na každé větvi. Měření tohoto druhu pomáhají odhalit poškozená vinutí a určit jejich polaritu.

Existuje několik způsobů, jak určit transformační poměr:

• způsob přímého měření napětí pomocí voltmetrů;
• metoda střídavého můstku (např. přenosné zařízení typu „koeficient“ pro analýzu parametrů třífázových a jednofázových transformátorů);
• podle pasportu tohoto transformátoru.

Pro zjištění skutečného transformačního poměru se tradičně používají dva voltmetry. Jmenovitý transformační poměr se vypočítá vydělením hodnot napětí naměřených naprázdno (jsou uvedeny v pasu pro transformátor).

Pokud se zkouší třífázový transformátor, pak by měla být měření provedena pro dva páry vinutí s nejnižším zkratovým proudem. Když má transformátor vývody, z nichž některé jsou skryty pod pláštěm, je hodnota transformačního poměru určena pouze pro ty konce, které jsou zvenčí přístupné pro připojení zařízení.

Pokud je transformátor jednofázový, pak lze provozní transformační poměr snadno vypočítat vydělením napětí přivedeného na primární vinutí napětím na sekundárním vinutí naměřeným voltmetrem ve stejném okamžiku (se zátěží připojenou k sekundárnímu obvodu ).

Ve vztahu k třífázovým transformátorům lze tuto operaci provádět různými způsoby. Prvním způsobem je přivedení třífázového napětí z třífázové sítě do vysokonapěťového vinutí, nebo druhým způsobem přivedení jednofázového napětí pouze do jednoho ze tří vysokonapěťových vinutí, bez výstupu popř. s výstupem nulového bodu. V každé možnosti se lineární napětí měří na stejných svorkách primárního a sekundárního vinutí.

V každém případě je nemožné přivést na vinutí napětí výrazně přesahující jmenovitou hodnotu uvedenou v pasu, protože pak bude chyba měření vysoká kvůli ztrátám i při chodu naprázdno.

Nejlepší metodou je měření poměrů napětí mezi sekundárním a primárním vinutím pomocí vysoce přesných voltmetrů (maximální třída přesnosti 0,5). Ještě lepší je, pokud je to možné, použít speciální zařízení typu „koeficient-3“ – univerzální transformační poměrový měřič, který nevyžaduje připojení dalších zdrojů síťového napětí k transformátoru.

Pro analýzu proudových transformátorů, pro výpočet jejich transformačního poměru, se sestaví obvod, kde primárním vinutím transformátoru prochází proud 20 až 100 % jmenovité hodnoty a také se měří sekundární proud.

Takto se experimentálně zjistí transformační poměr proudového transformátoru: číselná hodnota zadaného primárního proudu I1 se vydělí hodnotou měřeného proudu v sekundárním vinutí I2. To bude transformační poměr proudového transformátoru. Nalezená hodnota se porovná s hodnotou pasu, pokud je pas k dispozici.

Proudový transformátor s více sekundárními vinutími může být nebezpečný. Před zahájením měření jsou všechna sekundární vinutí proudového transformátoru zkratována, jinak v nich může být indukováno EMF měřené v kilovoltech, které je nebezpečné pro lidský život a zařízení. Většina proudových transformátorů vyžaduje pro tento účel uzemnění magnetického obvodu, na jejich pouzdrech je speciální svorka označená písmenem „Z“ – uzemnění.

Telegramový kanál pro ty, kteří se chtějí každý den učit nové a zajímavé věci: Škola pro elektrikáře