Термическая и электродинамическая стойкость трансформаторов тока

Стойкость трансформаторов тока к токам короткого замыкания определяется следующими параметрами:

  • током термической стойкости Iт, кА или кратностью тока термической стойкости Кт
  • током электродинамической стойкости Iд, кА или кратностью тока электродинамической стойкости, Кд
  • временем протекания тока короткого замыкания, tк (1 или 3 с)

Ток термической стойкости

Ток термической стойкости Iт – наибольшее действующее значение тока короткого замыкания за промежуток времени, которое трансформатор тока выдерживает в течение этого промежутка времени без нагрева токоведущих частей до температур, превышающих допустимые при токах короткого замыкания, и без повреждений, препятствующих его дальнейшей исправной работе.

Кратность тока термической стойкости Kт – отношение тока термической стойкости к действующему значению номинального первичного тока Iном.

Формула пересчета кратности тока термической стойкости через ток термической стойкости и номинальный первичный ток трансформатора?

\[ K_т=I_т/I_{1ном} \]

Формулы пересчета трехсекундного тока термической стойкости через ток односекундной термической стойкости и обратно:

\[ I_{т(3c)}=I_{т(1c)}/\sqrt3 \]

\[ I_{т(1c)}=I_{т(3c)}\cdot\sqrt3 \]

Допустимый односекундный ток термической стойкости трансформаторов ООО «НТЗ «Волхов» в зависимости от номинального первичного тока приведен ниже

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

Максимально допустимый ток термической стойкости может быть ограничен особенностями конструкции трансформатора, подробная информация указана в технических характеристиках на конкретное типоисполнение.

Ток электродинамической стойкости

Ток электродинамической стойкости Iд – наибольшее амплитудное значение тока короткого замыкания за все время его протекания, которое трансформатор тока выдерживает без повреждений, препятствующих его дальнейшей исправной работе.

Кратность тока электродинамической стойкости Kд – отношение тока электродинамической стойкости к амплитудному значению номинального первичного тока

?Формула пересчета кратности тока электродинамической стойкости через ток электродинамической стойкости и номинальный первичный ток трансформатора

\[ K_д=I_д/I_{1ном} \]

Между значениями Iд и Iт должно соблюдаться соотношение

\[ I_д\geq1,8\cdot\sqrt 2\cdot I_т \]

Соответствие токов КЗ трансформаторов

Таблица соответствия токов термической стойкости, токов электродинамической стойкости для изделий ООО «НТЗ «Волхов» приведена ниже

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

Особенности расчета трансформаторов с повышенным током термической стойкости

Увеличение значения односекундного тока термической стойкости (особенно на трансформаторах тока со значениями номинального первичного тока от 5 до 200 А) приводит к увеличению сечения первичной обмотки, что ведет за собой увеличение габаритных размеров трансформаторов или ограничение таких параметров, как:

  • количество вторичных обмоток
  • номинальная предельная кратность вторичных обмоток для защиты
  • номинальная мощность вторичных обмоток для защиты