Різновиди та класифікація трансформаторів струму

Ласкаво просимо на сторінки сайту «Нотатки електрика».

У минулій статті я розповів Вам про трансформатори струму та їх призначення.

Але в даний час на ринку існує великий вибір і різноманітність трансформаторів струму. І щоб Вам було легше орієнтуватися серед них, необхідно їх класифікувати.

Ось сьогодні ми і поговоримо про їх різновиди та класифікації.

Класифікація ТТ за призначенням

Як поділяються трансформатори струму за призначенням, я докладно описав у статті про застосування і призначення трансформаторів струму.

Ще існують лабораторні трансформатори струму, про які я не згадав у вищесказаної статті. Ці лабораторні ТТ мають високий клас точності і мають кілька коефіцієнтів трансформації.

Так виглядає лабораторний трансформатор струму УТТ-6м1, встановлений на моєму робочому стенді для перевірки релейного захисту. Також ми його використовуємо для вимірювання струму в первинної ланцюга при прогрузке автоматичних вимикачів більш 100 (А).

Зараз я докладно на ній зупинятися не буду. Розповім про нього в окремій статті. Кому цікаво, то можете підписуватися на статті (у правій колонці сайту) і отримувати повідомлення на пошту про вихід нової статті на сайті.

Класифікація трансформаторів струму за місцем установки

За місцем установки трансформаторів струму їх можна класифікувати наступним чином:

• зовнішні
• внутрішні
• вбудовані
• переносні
• спеціальні

Зовнішні трансформатори струму можуть встановлюватися на відкритому повітрі, тобто це може бути відкритий розподільчий пристрій (ВРП). Категорія розміщення електроустаткування в даному випадку є I і регламентується ГОСТ 15150-69.

На фотографії нижче показано трансформатори струму зовнішньої установки, встановлені на стороні 110 (кВ).

Внутрішні трансформатори струму можуть бути встановлені тільки в закритих приміщеннях. Це може бути закритий розподільчий пристрій (ЗРП), так і комплектний розподільний пристрій (КРУ), а також всі приміщення закритого типу, який регламентується Дст 15150-69.

Приклад внутрішньої установки трансформаторів струму дивіться на фотографіях нижче.

Ось установка високовольтного трансформатора струму ТПШЛ-10 у ЗРУ-110 (кВ). Цей трансформатор стоїть в ланцюзі короткозамикача.

На фотографії нижче показаний приклад установки високовольтних трансформаторів струму ТПЛ-10 в кабельному відсіку комірки КРУ напругою 10 (кВ).

Це трансформатори ТПФМ-10 на одній з розподільних підстанцій 10 (кВ).

А це кілька прикладів низьковольтних трансформаторів струму внутрішньої установки: КЛ-0,66 і ТТІ-А.

Вбудовані трансформатори струму вбудовуються в силові трансформатори, вимикачі, генератори та інші електричні машини. В якості внутрішнього середовища електрообладнання застосовується трансформаторне масло або газ.

Приклад вбудованих ТТ Ви можете подивитися на фотографії нижче. Ці трансформатори струму ТВТ вбудовані в бак силового трансформатора 110/10 (кВ) потужністю 40 (МВА). Вони встановлені на стороні 110 (кВ) і основна мета їх встановлення — це здійснення диференційного захисту трансформатора.

Переносні ТТ застосовуються для лабораторних електричних вимірювань та випробувань електрообладнання. Прикладом переносного трансформатора струму є лабораторний трансформатор струму, про який я говорив на самому початку статті.

Спеціальні ТТ призначаються і встановлюються в спеціальних електроустановках шахт, морських суден, електровозів. Сюди можна віднести трансформатори струму, встановлені у силовий ланцюга живлення електричних печей високої частоти. Мені особисто не доводилося їх бачити своїми очима.

Поділ ТТ за способом встановлення

За способом установки трансформаторів струму їх можна класифікувати наступним чином:

• прохідні
• опорні

Прохідні ТТ застосовують тоді, коли необхідно встановити їх в отворі стіни або металевої поверхні (підстави). Найчастіше вони застосовуються в якості вводів, а також на старих підстанціях з бетонним розподільним пристроєм (БРУ), за особливостями конструкцій бетонних перегородок. Прохідні трансформатори струму грають роль прохідного ізолятора.

Як видно з фотографій, прохідні трансформатори струму легко впізнати за особливостями розташування висновків первинної обмотки. Один висновок завжди розташований вгорі, інший — внизу.

Опорні трансформатори струму застосовують і встановлюють на рівну опорну площину.

Відмінною особливістю опорних трансформаторів струму є те, що виведення первинної обмотки розміщуються або зверху, або один висновок ліворуч, інший праворуч.

Класифікація трансформаторів струму з коефіцієнтом трансформації

У чому ж полягає класифікація трансформаторів струму з коефіцієнтом трансформації?

Трансформатори струму бувають:

• з одним постійним коефіцієнтом трансформації (одноступінчаті)
• з кількома коефіцієнтами трансформації (багатоступеневі)

Трансформатори струму з одним коефіцієнтом трансформації мають протягом усього строку їх служби та експлуатації один постійний коефіцієнт, який ніяким чином не можна змінити. Вони і знайшли саме широке застосування.

У трансформаторів струму з декількома коефіцієнтами трансформації можна змінити цей коефіцієнт шляхом нескладних маніпуляцій. Наприклад, змінити число витків обмоток, як первинної, так і вторинної.

Знову ж приклад Вам наводжу свій лабораторний трансформатор струму УТТ-6м1.

Класифікація трансформаторів струму первинної обмотки

По конструкції первинної обмотки, трансформатори струму можна розділити наступним чином:

• з одним витком (одновіткові)
• з кількома витками (багато виткові)

Про це ми поговоримо в окремій статті про одновіткові і багато виткові трансформатори струму, т. к. матеріалу по цій темі дуже багато.

Поділ ТТ за типом ізоляції

Суть цього поділу полягає в способах ізоляції обмоток трансформатора струму (первинної та вторинної). Існує наступні способи ізоляції обмоток між собою:

• тверда ізоляція
• в’язка ізоляція
• змішана ізоляція
• газова ізоляція

Під твердою ізоляцією мається на увазі використання порцеляни, полімерних матеріалів, бакеліту, капрону і епоксидної ізоляції (смоли).

В’язка ізоляція складається з компаундів різних складів.

Під змішаною ізоляцією розуміють паперово-масляної ізоляції.

В якості газової ізоляції застосовується повітря або элегаз.

Класифікація ТТ за методом перетворення

Класифікація трансформаторів струму за методом перетворення полягає в самому принципі перетворення змінного електричного струму.

Розрізняють наступні методи перетворення:

• електромагнітні
• оптико-електронні

Класифікація трансформаторів струму по класу напруги

Ну от ми і добралися до класу напруги. І звичайно ж трансформатори струму теж за ним діляться. Поділ відбувається дуже легко і просто:

• клас напруги до 1 (кВ)
• клас напруги від 1 (кВ) і вище

Різницю по класу напруги трансформаторів струму видно не озброєним оком.

Висновки

З досвіду експлуатації і технічного обслуговування трансформаторів струму на підстанціях свого підприємства скажу, що найчастіше трансформатори струму з класом напруги від 3-10 (кВ) виконуються прохідними, рідше опорними. Всі вони призначені для внутрішньої установки і мають один коефіцієнт трансформації. Також у них використовується 2 вторинні обмотки, одна з яких використовується для ланцюгів вимірювання та обліку електроенергії, а інша — для релейного захисту.

P. S. Якщо Вам необхідно дізнатися все класифікаційні характеристики конкретного трансформатора струму, то скористайтеся його паспортом. Якщо під час прочитання статті у Вас з’явилися питання, то сміливо задавайте їх у коментарях.