Общая информация о трансформаторах тока внутренней установки

Трансформаторы тока внутренней установки предназначены для установки в комплектные распределительные устройства (КРУ) внутренней установки, а также в сборные камеры одностороннего обслуживания (КСО) и другие электроустановки и являются комплектующими изделиями.

Трансформаторы обеспечивают передачу сигнала измерительной информации приборам измерения, устройствам защиты, сигнализации, автоматики и управления. Предназначены для использования в цепях коммерческого и технического учета электроэнергии в электрических установках переменного тока на соответствующий класс напряжения.

По типу конструкции и области применения трансформаторы тока бывают следующих видов:

ТОЛ-НТЗ Опорные трансформаторы тока, имеющие пощадку для установки на опорной плоскости. Это самый распространенный вид трансформаторов, который часто применяется в КРУ
ТПЛ-НТЗ Проходные трансформаторы тока, предназначенные для установки сквозь перегородку распределительного устройства
ТШЛ-НТЗ Шинные трансформаторы тока без первичной обмотки с окном в корпусе, сквозь которое пропускается токопровод, который служит его первичной обмоткой. Эти трансформаторы целесообразно использовать для замера относительно высоких номинальных первичных токов 1000…6000 А, т.к. трансформатор с первичной обмоткой, рассчитанной на такие токи, имеет высокую себестоимость)
ТВ-НТЗ Встроенные трансформаторы тока, предназначенные для установки внутрь силового трансформатора или вакуумного выключателя. Его первичной обмоткой служит ввод электротехнического устройства. Такой трансформатор имеет тороидальную форму и часто не имеет собственной изоляции на номинальное напряжение установки, в которую он встраивается

Условия эксплуатации

Трансформаторы изготавливаются в климатическом исполнении «УХЛ» или «Т» категории размещения 2 по ГОСТ 15150-69 и предназначены для работы в следующих условиях:

Климатическое исполнение Умеренно-холодный климат
(УХЛ)
Тропический климат (Т)
Верхнее значение температуры окружающего воздуха при эксплуатации с учетом перегрева внутри ячейки, °С +55 +60
Нижнее значение температуры окружающего воздуха, °С -60 -10
Относительная влажность воздуха, % 100 (при плюс 25 °С) 100 (при плюс 35 °С)
Высота над уровнем моря не более, м 1000
Тип атмосферы II
(невзрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли, химически активных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы)

Трансформаторы могут устанавливаться в любом положении в пространстве.

Трансформаторы, предназначенные для использования в системах нормальной эксплуатации атомных станций (далее АС), относятся к классу 4 по 2.6 НП-001.

Трансформаторы, предназначенные для использования в системе важной для безопасности нормальной эксплуатации АС, относятся к классу 3 и имеют классификационное обозначение 3Н по 2.6 НП-001.

Трансформаторы, предназначенные для использования в системе безопасности АС, относятся к классу 2 и имеют классификационное обозначение 2О по 2.6 НП-001.

Для ОАО «РЖД» областью применения трансформаторов являются тяговые подстанции, трансформаторные подстанции и линейные устройства тягового электроснабжения железных дорог.

Общие технические характеристики

Трансформаторы выполняются с двумя уровнями изоляции «а» или «б» по ГОСТ 1516.3. Уровень частичных разрядов изоляции первичной обмотки всех трансформаторов вне зависимости от уровня изоляции не превышает 20 пКл при напряжении измерения 1,1·Uн.р/?2 кВ.

Испытательные напряжения изоляции трансформаторов в зависимости от их номинального напряжения приведены ниже:

Номинальное напряжение, кВ  10  20  35
Испытательные напряжения
— одноминутное промышленной частоты для уровня изоляции «а», кВ 28 50 80
— одноминутное промышленной частоты для уровня изоляции «б», кВ 42 65 95
— грозового импульса (полный импульс), кВ 75 125 190

Класс нагревостойкости трансформаторов — «В» по ГОСТ 8865-93.

Допустимые значения тока термической стойкости (кроме шинных трансформаторов) в зависимости от номинального первичного тока трансформатора указаны в таблице:

Номинальный первичный ток, А Односекундный ток термической стойкости, кА Номинальный первичный ток, А Односекундный ток термической стойкости, кА
5 0,5 – 2 60 6 – 25
10 1 – 5 75,80 8 — 31,5
15 1,6 – 5 100 10 – 50*
20 2 – 10 150 16 – 50*
25 2,5 – 10 200,250 20 – 50*
30 3,2 – 12,5 300 31,5 – 50*
40 4 – 16 400-4000 40** – 50*
50 5 – 25

*Максимально возможный ток термической стойкости зависит от конструктивного исполнения. Подробная информация приведена в информации на конкретное типоисполнение.
**Для трансформаторов ТОЛ-НТЗ-10-61 возможно значение 31,5 кА

 

Соответствие токов КЗ трансформаторов

Односекунд­ный ток тер­миче­ской стой­кости, кА Трехсекунд­ный ток тер­миче­ской стой­кости, кА Ток электро­ди­на­миче­ской стой­кости, кА Односекунд­ный ток тер­мической стойкости, кА Трехсекунд­ный ток тер­миче­ской стойкости, кА Ток электро­динамиче­ской стойкости, кА
0,5 0,31 1,3 8 5 20,4
1 0,62 2,5 10 6,25 25,5
1,6 1 4,1 12,5 8 31,8
2 1,25 5,1 16 10 40,7
2,5 1,6 6,4 20 12,5 50,9
3,2 2 8,1 25 16 63,6
4 2,5 10,2 31,5 20 80,2
5 3,15 12,7 40 25 101,8
10 6,25 25,5 50 31,5 127,3
12,5 8 31,8

Устройство

Корпус трансформаторов выполнен из эпоксидного компаунда, который одновременно является главной изоляцией и обеспечивает защиту обмоток от механических и климатических воздействий.

Вторичные обмотки размещены каждая на своем магнитопроводе. Выводы обмоток имеют следующие варианты исполнений:

  • А — параллельно установочной поверхности;
  • В — перпендикулярно установочной поверхности;
  • С — из гибкого провода, параллельно установочной поверхности;
  • Ев клеммой колодке на металлическом основании

Для исполнений с меньшим числом вторичных обмоток отверстия несуществующих вторичных выводов заглушены.

Трансформаторы, имеющие в своем обозначении букву «К», имеют ответвления (отпайки) на одной или нескольких вторичных обмотках.

На трансформаторы устанавливаются прозрачные крышки с возможностью пломбирования с целью исключения несанкционированного доступа к вторичным выводам, кроме вариантов исполнений «C», «D». Для вариантов исполнения «С» и «D» длина гибких выводов согласно заказу, но не менее 100 мм.

По специальному требованию заказчика возможно изготовление трансформаторов с конструктивными особенностями, отличающиеся габаритными, установочными или присоединительными размерами.

Требования к надежности

Трансформаторы подлежат периодической поверке по методике ГОСТ 8.217-2003. Межповерочный интервал – 16 лет.

Средняя наработка до отказа – 4·105 часов.

Средний срок службы – 30 лет.