трансформаторы в вру зачем

Назначение трансформатора тока и принцип его работы

Своевременная поверка и замена трансформатора тока, обязательные, так как от устройства зависит точность измерений при обслуживании особо мощных электроустановок, безопасность функционирования и взаимодействие с ними. Устройство понижает мощность до нужного уровня, давая возможность подключать измерительные приборы. Выбор трансформатора тока осуществляется под задачи (защита или измерение), конкретную мощность и особенности оборудования.

Понятие трансформатор тока, назначение

Под трансформаторами тока (ТТ) подразумевают аппараты статичного типа с электромагнитным принципом с обмотками (две или больше) на металлическом стержне (магнитопроводе) с выводами для подключения в сеть и к измерительным приборам.

Для чего применяют ТТ:

ТТ работают с переменными, в крайнем случае с пульсирующими напряжением — если подключить к постоянному, то на выходе потенциал будет нулевым. Иногда встречается название «трансформатор постоянного тока», это значит, что в нем используются специальные выпрямители.

Где используются

ТТ широко применяются при транспортировке электроэнергии на большие расстояния, для распределения между приемниками. Они отличаются тем, что предназначены для выпрямительных, стабилизирующих, сигнальных, усиливающих, контрольных узлов, на станциях и объектах, производящих электричество. Именно поэтому к их точности и подключению требования чрезвычайно высокие — даже ничтожные отклонения значимые.

Где чаще всего и зачем применяют:

В чем разница между трансформаторами тока и напряжения

Если рассматривать вопрос, чем отличается трансформатор тока от трансформатора напряжения, то это алгоритм действия, назначение и компоновка, но иногда внешне приборы могут быть схожими.

Наличие в ЭУ слабо и среднемощных ТТ обезопасит работы — элемент разделяет цепи высоких/низких мощностей, упрощает измерители, реле.

Устройства, например, способны осуществлять понижение с тысяч ампер до 5 А, 1 А.

Разновидности

Есть много видов ТТ, но в наиболее общем виде выбор трансформаторов тока учитывает, что изделия подразделяются на измерительные (ТТИ) и для защиты.

Токовый трансформатор может выполняться с возможностью открывать его, устанавливать и запирать, без отключения, в онлайн режиме.

Защитные ТТ

Измерительные ТТ

Задача измерительного трансформатора тока ТТИ — преобразовывать величины, создавая возможность подсоединять вольтметр, амперметр, другой измеритель, не боясь, что он перегорит от чрезмерной нагрузки. При этом получают максимально точные, достоверные данные измерений. Другими словами, ТТ изолирует подключаемый девайс, не только для замеров, но и любой другой по потребности, от высоких мощностей.

Устройство и принцип работы

В основе работы — электромагнитная индукция. Аппарат разделяет высоковольтные токонесущие части и трансформирует величины энергии до безопасных или требуемых.

Суть работы ТТ. Если через первичку идет переменный определенной силы ток, то вторичная катушка, будучи с постоянной активной нагрузкой, например (резистор или обслуживаемая ЭУ), создает на них падение напряжения пропорционально току первички (зависимо от коэффициента трансформации) и сопротивлению. Напряжение уменьшается в максимально возможном диапазоне, возможности понижения почти бесконечные.

Устройство, схема трансформатора тока:

Первичные витки подсоединяются последовательным методом, поэтому там полная нагрузка, вторичная же замыкается на нее (реле защиты, счетчики), пропуская ток пропорциональный величине на первой. Сопротивление измерителей малое и считается, что все трансформаторы тока функционируют в состоянии КЗ.

Есть несколько вариантов вторичных обмоток, обычно они создаются для подсоединения защитных приспособлений и для приборов контрольных, учетных. К катушкам обязательно должна подключаться нагрузка со строго регламентированным сопротивлением — даже ничтожные отклонения приводит к критическим погрешностям замеров, не селективности РЗ.

Работа ТТ поэтапно на примере схемы

Трансформатор тока как устроен, принцип работы поэтапно:

Принцип работы, отличия трансформатора напряжения основываются на электромагнитных явлениях, как и в токовых. Но разница в количестве витков обмоток и назначении. Важно учесть цели, на которые конструкция рассчитана, трансформаторы напряжения обслуживают потребителей, поэтому «заточены» на трансформацию питания для электроприборов, ТТ — для защитных и измерительных устройств, а также они используются при осуществлении контроля и работают в режиме КЗ.

Важность коэффициента трансформации, класса точности, погрешности

Коэффициент трансформации (КТ) — определяет пропорциональность преобразования, задается при проектировании ТТ, при выпуске обязательно проверяется. На схеме это К1, определяемый соотношением l1/l2 (двумя векторами).

Эффективность коэффициентов собранных изделий отображает класс точности. При реальном функционировании токовые величины не постоянные, поэтому коэффициент обозначают номинальным. Пример: 1000/5 — при 1 кА рабочего тока (первичного) во вторичной цепи действует нагрузка 5 А. Именно по описанным значениям и проводится расчет продолжительность эксплуатации этого трансформаторного тока.

Погрешность ТТ влияет на класс его точности и определяется сечением, уровнем проницаемости материала магнитопровода, величинами магнитного пути.

Возрастание сопротивления нагрузки во вторичной цепи, превышающее возможности ТТ (при этом там генерируется повышенное напряжение), провоцирует пробой изоляции — трансформатор выходит из строя, перегорает. Поэтому важно правильно подбирать данный параметр. Предельное сопротивление есть в справочных материалах.

Монтаж, подключение, опасные факторы

При пробое изоляции обмоток возникает возможность поражения током, но риск предотвращается заземлением вывода (обозначается на корпусе) вторички.

На выводы вторичной катушки И1 и И2 токи полярные, они обязательно постоянно подсоединены на нагрузку. Идущая по первичной цепи энергия со значительным потенциалом (S=UI). В другой происходит трансформация, и при обрыве в ней там падает напряжение. Потенциал разомкнутых концов при протекании энергии большой, что представляет значительную опасность.

По описанным выше причинам все вторичные цепи ТТ собирают особо тщательно и надежно, на них и кернах, выведенных из функционирования, всегда ставят шунтирующие закоротки.

Как подключается ТТ

Есть несколько схем для изделий защитного типа. Рассмотрим подключение ТТ на трехфазное напряжение.

Если ток ниже настроек на реле КА1–КА3, то это нормальная ситуация, защита не активируется. Ток на К0 — это сумма всех 3 фаз. При возрастании величин в одной из них растет ток и в ТТ. Произойдет сработка реле при КЗ и при превышении нагрузок.

Схема «треугольник и звезда» — для дифференциальной защиты.

Схема без обесточивания при КЗ на землю используется, но редко по этой же причине. Для защиты от замыканий между фазами и всплесков в одной из них.

ТТИ подсоединяются простым последовательным подключением первичных витков изделия.

Монтаж

Монтаж трансформаторов тока:

ТТ не допускает холостого функционирования, его режим близок к КЗ: вторичные витки при подключении прибора к измеряемому току обязательно замыкаются. Иначе происходит перегревание, повреждающее изоляцию. Перед отсоединением измерителей сначала закорачивают катушки. У некоторых моделей для этого есть узлы клеммы, перемычки.

Расчет

Расчет трансформатора тока можно провести по онлайн-калькуляторам, подобрать по номиналу (например, для 10 кВ). Но это слишком упрощенные инструменты. Исчисления и параметры для выбора — чрезвычайно обширная тема, поэтому опишем основы.

Точность чрезвычайно важная, поэтому потребуются тщательные исчисления специалистами. Необходимо знать множество специфических нюансов, например:

Правила, как выбрать трансформатор тока в общих чертах:

Проверка после расчета

Самостоятельная сборка ТТ

Создание ТТ своими руками — отдельная тема, так как для процедуры потребуются широкое описание расчетов с формулами, но упрощенно процесс выглядит как наматывание рассчитанного количества витков медной проволоки на стержень (железо, сталь).

В основе лежит известный принцип. Токи на первичке и вторичке обозначают соотношением. Например, 100/5: величина на первой в 20 раз превышает таковую на второй, то есть, когда на ней есть 100 А, то на другой будет 5 А. Изделие 500/5 понижает 500 А до 5 А (на вторичных витках). Указанные величины зависят от соотношения количества витков.

Поверка

Поверка измерительных трансформаторов, трансформаторов напряжения, поверки трансформаторов тока всех возможных видов не имеют одного фиксированного срока. Разные типы и модели имеют свою периодичность поверочных мер.

Межповерочный интервал находится в диапазоне 4–16 лет. Например (модель — срок в годах):

Узнать сроки можно из таких источников:

Поверки нужны для допуска к эксплуатации, мероприятие осуществляют специальные аккредитованные и лицензированные учреждения, лаборатории, структуры энергетических компаний. Исполнитель должен иметь соответствующее свидетельство. После мероприятия его проведение и состояние изделия подтверждается поверительным клеймом, пломбой, отметкой в паспорте, протоколом.

При тестировании используют несколько методик и приборов (мегаомметры, вольтметры, амперметры, приборы сравнения токов). Подробно процедура прописана в ГОСТе 8.217-2003.

Где купить

Чтобы максимально быстро приобрести трансформатор, можно посетить ближайший специализированный магазин. Оптимальным же, по соотношению цена-качество, остаётся вариант покупки в Интернет-магазине АлиЭкспресс. Обязательное длительное ожидание посылок из Китая осталось в прошлом, ведь сейчас множество товаров находятся на промежуточных складах в странах назначения: например, при заказе вы можете выбрать опцию «Доставка из Российской Федерации»:

Видео по теме

Источник

Вводное распределительное устройство (ВРУ)

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта «Заметки электрика».

В прошлых статьях я подробно рассказывал Вам о том, как правильно выполнить монтаж электропроводки в деревянном доме.

Сегодняшняя статья будет посвящена теме про вводное распределительное устройство, или сокращенно — ВРУ. Это словосочетание неоднократно упоминалось в моих предыдущих статьях.

Вот и поговорим об этом более подробно, чтобы Вы представляли себе что это такое.

И еще хочу добавить, что в данной статье речь будет идти о вводных распределительных устройствах (ВРУ) жилых помещений и зданий (административных, бытовых и общественных).

Что такое вводное распределительное устройство?

Вводное распределительное устройство — это совокупность аппаратов защиты (автоматические выключатели, предохранители, УЗО, дифавтоматы и др.), приборов учета электроэнергии (амперметры, вольтметры, электросчетчики), электрооборудования (рубильники, разъединители, трансформаторы тока, сборные шины и т.п.) и строительных конструкций, которые устанавливаются на вводе в жилое помещение, либо здание, включающие в том числе в себя аппараты защиты и приборы учета электроэнергии отходящих линий.

Сокращенно, вводное распределительное устройство, называют ВРУ.

Вот пример ВРУ-0,4 (кВ) жилого многоквартирного дома, которое мы устанавливали при капитальном ремонте электропроводки.

Своими словами можно сказать так, что ВРУ — это вводное распределительное устройство, которое снабжает электроэнергией все здание. Это может быть, жилой многоквартирный дом, отдельно стоящее офисное здание или обычный частный дом или коттедж.

Как видите, на фотографии выше цветовая маркировка проводов и шин полностью соблюдена, чем и Вам советую не пренеберегать при выполнении монтажных работ.

Место установки вводного распределительного устройства

Место установки вводного распределительного устройства (ВРУ) определяется проектом. Возможно и такое, что в здании может находиться сразу несколько ВРУ.

Согласно ПУЭ, п.7.1.30, ВРУ должно устанавливаться в специально предназначенных для этого помещениях с температурой окружающего воздуха не ниже +5 o С.

Чаще всего в жилых многоквартирных домах для этих целей используется подвал.

В помещение ВРУ имеет право входить только подготовленный обслуживающий персонал, т.е. электрик (ПУЭ, п.7.1.28).

Если существует риск затопления помещения ВРУ, то необходимо предусмотреть его установку выше отметки затопления.

Шкаф вводного распределительного устройства необходимо устанавливать в доступном и легко обслуживающем месте, где имеется электрическое освещение и естественная вентиляция воздуха. Шкаф должен иметь степень защиты IP31 и выше, и располагаться на расстоянии не менее 1 (м) от следующих коммуникаций:

Двери помещений, где устанавливается ВРУ, должны открываться только наружу (ПУЭ, п.7.1.29).

Требования к ВРУ

Если питание вводного распределительного устройства (ВРУ) выполнено от воздушной линии (ВЛ) электропередачи, то в него необходимо установить устройства ограничения перенапряжения.

Из определения понятия ВРУ (ПУЭ, п.7.1.24), следует, что аппараты защиты (автоматы, предохранители, УЗО, дифавтоматы) должны быть установлены на всех вводных и отходящих линиях.

Ранее жилые многоквартирные дома комплектовались вводными распределительными устройствами больших размеров и габаритов. Их состояние на текущий момент оставляет желать лучшего, как в прочем и весь жилищный фонд хрущевских и сталинских построек.

Для примера приведу Вам несколько фотографий технического состояния ВРУ жилых домов, сделанные во время проведения капитальных ремонтов силами нашей электролаборатории.

Самый простой и обычный вводной шкаф, состоящий из трехполюсного вводного рубильника, трех трансформаторов тока для учета электроэнергии и керамических предохранителей с кварцевым песком на отходящих линиях.

А этот вводной шкаф находится в аварийном состоянии. И как только он доработал до заветного дня своей замены? Отходящие линии защищены старенькими стеклянными предохранителями с песком.

В этом ВРУ-0,4 (кВ) силовые линии защищены аналогичными стеклянными предохранителями, а цепи освещения — керамическими пробковыми предохранителями (пробками) типа ПРС.

Вот фотографии после завершения капитального ремонта электропроводки одного из жилого дома, в который входило следующее:

Источник

Вводно-распределительное устройство (ВРУ): состав, классификация, требования

Вводно-распределительное устройство (ВРУ) — это низковольтное распределительное устройство, устанавливаемое на вводе в электроустановку здания и обеспечивающее ввод, учет и распределение электроэнергии в электроустановке здания, а также управление и защиту подключенных к нему распределительных и конечных электрических цепей (определение согласно СП 437.1325800.2018 [1]).

Назначение

О назначении ВРУ, а также о его отличии от ВУ, наиболее ёмко, на мой взгляд, написал Харечко Ю.В. в своей книге [2]:

« Вводно-распределительное устройство устанавливают на вводе в электроустановку здания. Вводно-распределительное устройство представляет собой специальное низковольтное распределительное устройство, которое предназначено для выполнения ввода, осуществления учета и распределения электроэнергии в электроустановке здания. Для выполнения указанных функций ВРУ оснащают аппаратурой учета, а также низковольтной коммутационной аппаратурой и аппаратурой управления, посредством которой осуществляют управление и защиту отходящих от вводно-распределительного устройства распределительных и конечных электрических цепей. В отличие от вводного устройства к ВРУ подключают конечные электрические цепи электроустановки здания. »

Вводно-распределительные устройства должны соответствовать требованиям стандартов комплекса ГОСТ Р 51321 «Устройства комплектные низковольтные распределения и управления», а также требованиям ГОСТ 32396-2013.

Пример внешнего вида вводно-распределительного устройства с закрытой (А) и открытой дверью (Б) приведен на рисунке 1.

Рис. 1. Общий вид ВРУ с закрытой (А) и открытой (Б) дверью (на основе рисунка 6.12 из книги [5] автора Харечко Ю.В.)

С примером выполнения такого ВРУ для электроустановки индивидуального жилого дома вы можете ознакомиться на странице: https://www.asutpp.ru/trehfaznoe-vru-dlya-chastnogo-doma.html

Состав ВРУ

Харечко Ю.В. в своей книге [2] очень детально расписал из каких функциональных блоков и панелей может состоять ВРУ. Приведу соответствующие цитаты из его книги:

« Вводно-распределительные устройства состоят из функциональных блоков, под которыми понимают совокупность взаимосвязанной аппаратуры, установленной во ВРУ, которая обеспечивает выполнение определенных функций. В многопанельном ВРУ функциональный блок может быть выполнен в виде панели, обеспечивающей выполнение определенной функции. »

Вводно-распределительные устройства могут иметь следующие функциональные блоки [2]:

Многопанельные вводно-распределительные устройства состоят из панелей, представляющих собой отделяемые части многопанельного ВРУ, выполненные на единой конструктивной основе с другими панелями и содержащие соответствующие функциональные блоки.

Вводно-распределительные устройства могут иметь следующие панели [2]:

Классификация ВРУ

Вводно-распределительные устройства подразделяются на [2]:

По виду установки шкафные ВРУ могут быть напольного исполнения, настенного исполнения и встраиваемого в нишу.

Харечко Ю.В. в своей книге [2] акцентирует внимание на том, что:

« Согласно классификации низковольтных распределительных устройств, приведенной в ГОСТ Р 51321.1-2007, могут быть ящичные распределительные устройства, предназначенные для установки на вертикальной плоскости. Поэтому вводно-распределительные устройства, которые устанавливают на стенах, например, в электроустановках индивидуальных жилых домов, следует называть ящичными ВРУ, а не шкафными ВРУ. »

Технические характеристики

В таблице 2 ГОСТ 32396-2013 [3], информация из которой приведена ниже, установлены основные характеристики вводно-распределительных устройств.

Источник