Theo PUE, trong các mạch công suất 380 Volt có dòng điện cao, một bộ chuyển đổi có thiết kế đặc biệt, được gọi là biến dòng, được sử dụng. Với sự trợ giúp của nó, có thể giảm giá trị của chỉ thị hiện tại theo số lần được chỉ định bởi các đặc tính kỹ thuật. Để hiểu nguyên lý hoạt động của các bộ chuyển đổi như vậy, bạn sẽ cần phải tự làm quen với thiết kế của chúng.
Các tính năng thiết kế
Máy biến dòng điện có các phần tử cấu tạo sau:
- lõi kín (mạch từ);
- cuộn dây nguồn sơ cấp;
- cuộn thứ cấp (bước xuống).
Cuộn sơ cấp được mắc nối tiếp với mạch được giám sát để toàn bộ dòng điện pha chạy qua nó. Cuộn thứ cấp được tải vào một thiết bị được kết nối với mạng - một rơ le bảo vệ hoặc một thiết bị đo lường. Do sự khác biệt về số vòng trong mỗi cuộn dây, thành phần dòng điện trong cuộn thứ cấp bị giảm đến một giá trị được xác định bởi tỷ số biến đổi.
Vì điện trở của các mạch tải là không đáng kể, người ta tin rằng các thiết bị này hoạt động ở chế độ rất gần với ngắn mạch.
Chúng thường có một số nhóm cuộn dây thứ cấp, mỗi nhóm được sử dụng cho các mục đích riêng. Chúng có thể được kết nối với:
- thiết bị bảo vệ (ví dụ, rơ le điện áp);
- thiết bị kế toán và chẩn đoán;
- Thiết bị kiểm soát.
Điện trở của các cuộn dây đầu ra được chuẩn hóa nghiêm ngặt, vì ngay cả một độ lệch nhỏ so với giá trị được chỉ định trong TU cũng dẫn đến sự gia tăng sai số đo hoặc làm giảm đặc tính đáp ứng.
Sự khác biệt cơ bản giữa TT và các máy biến điện áp liên quan của nó nằm ở các chức năng được thực hiện bởi các thiết bị này và nguyên tắc hoạt động. Máy biến dòng chủ yếu cung cấp bảo vệ cho tải được kết nối và độ chính xác quy định của các phép đo. Loại thứ hai được đặc trưng bởi một chế độ hoạt động chuyển đổi thuần túy, chỉ liên quan đến hoạt động trong các mạch nguồn.
Phân loại máy biến dòng
- Mục đích - chức năng được thực hiện bởi từng thiết bị cụ thể.
- Phương pháp cài đặt tại chỗ.
- Các tính năng thiết kế bao gồm tổng số vòng trong cuộn sơ cấp.
- Điện áp hoạt động và loại cách điện của ruột dẫn.
- Số lượng các bước biến đổi.
Theo mục đích, các mẫu TT nổi tiếng được chia thành các thiết bị thí nghiệm, bảo vệ, đo lường và được gọi là thiết bị "trung gian".
Loại thứ hai được thiết kế để kết nối các thiết bị đo lường hoặc để cân bằng các giá trị dòng điện trong hệ thống bảo vệ chênh lệch.
Theo phương pháp cài đặt, các loại sau được phân biệt:
- chỉ để lắp đặt ngoài trời (trong tủ thiết bị đóng cắt);
- cho các sơ đồ lắp đặt nội bộ (trong thiết bị đóng cắt trong nhà);
- bộ chuyển đổi được tích hợp trong các đơn vị điện và thiết bị đóng cắt, bao gồm máy phát điện và máy biến áp lực;
- các thiết bị trên không được gắn trên đầu kết cấu (trên ống lót).
Mẫu di động được sử dụng để nghiên cứu trong phòng thí nghiệm cũng như để kiểm tra và đo lường.
Theo thiết kế của cuộn sơ cấp, các thiết bị hiện tại được chia thành các mô hình nhiều lượt, một lượt và mô hình xe buýt. Theo điện áp hoạt động của các mạch mà các thiết bị này được lắp đặt, chúng được chia thành các máy biến áp được lắp đặt trong mạng lên đến và hơn 1000 Volts.
Theo loại vật liệu cách nhiệt được sử dụng, các sản phẩm này được chia thành các loại sau:
- với lớp cách nhiệt "khô" dựa trên sứ hoặc nhựa epoxy;
- với giấy-dầu hoặc bảo vệ bình ngưng;
- với hợp chất điền đầy.
Theo số lượng các giai đoạn biến đổi có sẵn, tất cả các thiết bị đã biết được lắp đặt trong mạch cung cấp điện là một giai đoạn và hai giai đoạn (tên khác của chúng là "thác").
Sơ đồ kết nối
Các mạch khác nhau để kết nối máy biến dòng chủ yếu khác nhau về thứ tự chuyển mạch của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp. Đầu tiên trong số chúng được đặc trưng bởi kết nối tuần tự đơn giản nhất (cái gọi là "tie-in") vào sự cố của bus pha được giám sát. Một điều khác là mạch thứ cấp, bao gồm một số cuộn dây, có thể được ngắt kết nối theo sơ đồ sau:
- “Full star, được sử dụng khi cần theo dõi các thông số dòng điện trong từng pha.
- "Ngôi sao không đầy đủ", được sử dụng khi không cần điều khiển tất cả các mạch đo tuyến tính.
- Một mạch để sửa chữa dòng điện của "trình tự không", bao gồm một rơle điều khiển.
Để tiết kiệm chi phí, không phải ba mà chỉ có hai máy biến áp đo lường (không có một pha) thường được lắp đặt trên các cấp xuất tuyến 6-10 kV.
Trong trường hợp này, các cuộn dây thứ cấp được bật trong sơ đồ hình sao không hoàn chỉnh. Một mạch thông thường được gọi là "thử nghiệm dòng điện thứ tự không" được hình thành bằng cách kết nối các cuộn dây thứ cấp với một hình sao đầy đủ. Trong trường hợp này, rơ le điều khiển được sử dụng trong nó được bao gồm trong việc đứt dây chung ("không"). Với kiểu ngắt kết nối này, dòng điện đi qua cuộn dây được tạo thành từ cả ba vectơ pha. Nếu các tải được cân bằng, trong trường hợp ngắn mạch một pha hoặc hai pha, thành phần sinh ra từ sự mất cân bằng được giải phóng trong rơle.
Các thông số và đặc tính chính của máy biến dòng
Các thông số kỹ thuật của bất kỳ máy biến dòng nào được mô tả bằng các chỉ số chính sau:
- lớp thiết bị;
- Điện áp định mức;
- dòng điện trong cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp;
- Tỉ số biến đổi AC (dưới dạng tỉ số);
- sai số đo cho phép khi đấu nối công tơ điện;
- độ từ thẩm và tiết diện của mạch từ (lõi);
- độ lớn của đường sức từ.
Định mức điện áp tính bằng kilovolt thường được đưa ra trong hộ chiếu đính kèm với từng thiết bị cụ thể. Giá trị hoạt động của nó nằm trong khoảng từ 0,66 đến 1150 kV. Để biết thêm thông tin đầy đủ về chỉ số này và các chỉ số khác, bạn nên đọc tài liệu tham khảo về kết nối máy biến áp với đồng hồ đo điện.
Đôi khi, theo đơn đặt hàng, nhà sản xuất sản xuất các thiết bị có dòng thứ cấp 2,0 hoặc 2,5 Ampe.
Tỷ lệ biến đổi (đa hiệu) là một chỉ số về tỷ lệ hoặc tỷ lệ của dòng điện của cuộn dây sơ cấp và thứ cấp. Đa số giới hạn được hiểu là tỷ số của dòng điện sơ cấp lớn nhất với giá trị danh định của nó, với điều kiện là tổng sai số ở tải thứ cấp cố định không vượt quá 10%. Tỷ lệ giới hạn danh nghĩa có nghĩa là cùng một chỉ số ở tải tối ưu.Thông số này đặc trưng cho khả năng hoạt động bình thường của các thiết bị bảo vệ trong các chế độ khẩn cấp.
Lỗi hiện tại
Theo GOST 7746-89, có ba loại lỗi đối với CT - dòng điện, góc cạnh và tổng số. Chúng là các chỉ số định lượng về độ lệch của các giá trị dòng điện thứ cấp, nhân với hệ số danh định, từ chỉ số chính.
Tiêu chuẩn quy định chỉ tính toán các sai số như vậy trong chế độ vận hành ở trạng thái ổn định (với các thông số không đổi) của hệ thống và chỉ khi dạng của dòng điện sơ cấp không khác với dạng hình sin.
Sai số dòng điện được đề cập trong mô tả về tính đa hiệu đặc trưng cho sự khác biệt tương đối trong các giá trị hiệu dụng của dòng điện, được biểu thị bằng phần trăm. Tương đương góc của nó được định nghĩa là sai số giữa các vectơ của hai thành phần dòng điện hiệu dụng: cơ bản đối với mạch sơ cấp và hài bậc nhất đối với mạch thứ cấp. Dựa trên hai giá trị này, tổng sai số được tính bằng cách tính tổng chúng theo công thức được đưa ra trong hướng dẫn.
Mục đích chính của việc đo lường máy biến dòng là để kết nối các đồng hồ đo năng lượng được sử dụng để phục vụ đường dây điện ba pha.
