Трансформаторы тока TDM
Трансформаторы тока TDM: технические характеристики, классификация и применение
Трансформаторы тока (ТТ) производства группы компаний TDM (ТДМ Электрик) представляют собой широкую линейку электротехнических устройств, предназначенных для преобразования первичного тока до стандартизированных значений, безопасных для измерения и использования в цепях защиты, управления и учета электроэнергии. Продукция TDM охватывает потребности коммерческого и технического учета, релейной защиты, автоматики в электроустановках до 35 кВ включительно. Основные производственные мощности и разработки сосредоточены в России, что обеспечивает соответствие продукции актуальным требованиям ГОСТ, ПУЭ и иных нормативных документов.
Классификация и конструктивное исполнение трансформаторов тока TDM
Трансформаторы тока TDM классифицируются по ряду ключевых параметров, определяющих их область применения и монтажные характеристики.
По типу установки и конструкции:
- Проходные (шинные). Предназначены для установки в проемах металлических шкафов КРУ или на шинах. Первичной обмоткой служит сам шинопровод или токоведущая штанга, пропускаемая через окно трансформатора. Серии: TDM, TDM-З, TDM-Ш.
- Опорные. Устанавливаются на ровную плоскость или конструкцию. Имеют собственную изолированную первичную обмотку. Применяются в КРУ, на подстанциях. Серии: TDM, TDM-Р.
- Встроенные. Конструктивно входят в состав других аппаратов, таких как выключатели нагрузки или силовые трансформаторы.
- Накладные (разъемные). Состоят из двух частей, что позволяет их монтаж без разрыва токопровода. Критически важны для модернизации и установки приборов учета без отключения питания. Серия: TDM-Р.
- Для воздушных линий (ВЛ). Предназначены для подвески на проводах ВЛ 6-35 кВ. Серия: TDM-В.
- До 1 кВ (низковольтные).
- 3 кВ, 6 кВ, 10 кВ, 15 кВ, 20 кВ, 24 кВ, 27 кВ, 35 кВ (средневольтные).
- Литая эпоксидная изоляция. Применяется для ТТ на напряжение до 35 кВ. Обеспечивает высокую механическую прочность, стойкость к агрессивным средам, не поддерживает горение.
- Изоляция из термореактивного пластика (DTOM). Используется в низковольтных сериях, обладает хорошими диэлектрическими и самозатухающими свойствами.
- Воздушно-бумажная или масляно-бумажная изоляция. Характерна для трансформаторов старших серий или специального исполнения.
- Для измерений (коммерческий учет): 0.2S, 0.2, 0.5S, 0.5. Классы с литерой «S» обеспечивают высокую точность в диапазоне от 1% до 120% от I1ном.
- Для технического учета и измерений: 1.0, 3.0.
- Для защиты: 5P, 10P. Обозначается литерой «P» (protection) и числом, указывающим предельную полную погрешность в процентах при номинальном токе погрешности.
- Полная звезда. Применяется для защиты от всех видов КЗ в сетях с изолированной/компенсированной нейтралью, а также для точного учета в четырехпроводных системах.
- Неполная звезда (два ТТ). Экономичная схема для защиты междуфазных КЗ, часто используется на воздушных линиях 6-35 кВ.
- Включение на разность токов двух фаз (схема треугольника). Используется в дифференциальных защитах силовых трансформаторов и ошиновки.
- Включение одного ТТ в один провод (схема «на фазу»). Для защиты от однофазных КЗ в сетях с глухозаземленной нейтралью, для измерений в простых цепях.
- Rпр, где Rпр – сопротивление петли «фазный-нулевой» провод. Общая нагрузка Sрасч должна быть меньше или равна Sном выбранного ТТ.
По классу напряжения:
По материалу изоляции:
Основные технические параметры и их расшифровка
Маркировка и выбор трансформатора тока TDM осуществляются на основе ряда взаимосвязанных параметров.
Номинальное напряжение (Uном):
Максимальное линейное напряжение электроустановки, в которой допускается длительная работа ТТ. Для ТТ TDM составляет от 0.66 кВ до 35 кВ.
Номинальный первичный (I1ном) и вторичный (I2ном) ток:
I1ном стандартизирован (например: 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 800, 1000, 1500, 2000, 3000, 4000, 5000 А). I2ном, как правило, равен 1 А или 5 А. Выбор зависит от длины соединительных проводов и мощности нагрузки вторичных цепей.
Коэффициент трансформации (Kт):
Отношение I1ном к I2ном. Указывается в виде дроби (например, 100/5 А).
Класс точности:
Определяет допустимую погрешность трансформатора в установленных пределах первичного тока. Классы:
Номинальная нагрузка вторичной обмотки (Sном) в ВА и класс точности:
Полная мощность, которую можно подключить к вторичной обмотке ТТ без превышения указанного класса точности. Зависит от сопротивления соединительных проводов и потребления подключенных приборов. Стандартные значения: 1, 2.5, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50 ВА.
Предельный коэффициент точности (Ктт) для защитных ТТ (ALF):
Коэффициент, показывающий, во сколько раз должен превыситься номинальный первичный ток, чтобы полная погрешность достигла предельного значения (для класса P) или чтобы магнитная система вошла в насыщение (для классов PX, TPX). Обозначается, например, 5P10, где 10 – это Ктт. ТТ 5P10 сохраняет погрешность не более 5% при токах до 10*I1ном.
Номинальный ток динамической стойкости (Iдин):
Действующее значение периодической составляющей тока КЗ, которое ТТ выдерживает без повреждений, препятствующих его дальнейшей исправной работе. Выражается в кА.
Номинальный ток термической стойкости (Iтерм):
Действующее значение тока КЗ за время термической стойкости (обычно 1 или 3 с), которое ТТ выдерживает без нагрева до температур, опасных для изоляции и смежных частей. Выражается в кА.
Таблица: Сравнительные характеристики популярных серий ТТ TDM
| Параметр / Серия | TDM (базовая, опорные/проходные) | TDM-Р (разъемные, накладные) | TDM-Ш (шинные) | TDM-В (для ВЛ) |
|---|---|---|---|---|
| Класс напряжения, кВ | 0.66; 6; 10; 15; 20; 24; 27; 35 | 0.66; 6; 10 | 0.66; 6; 10 | 6; 10; 35 |
| Диапазон I1ном, А | 5 – 5000 | 50 – 1500 | 150 – 5000 | 5 – 600 |
| Классы точности | 0.2S; 0.5S; 0.5; 1; 3; 5P; 10P | 0.5S; 0.5; 1; 3; 5P; 10P | 0.5; 1; 3; 5P; 10P | 0.5; 0.5S; 1; 3; 5P; 10P |
| Нагрузка Sном, ВА | До 50 | До 15 | До 30 | До 30 |
| Ключевая особенность | Универсальность, широкий модельный ряд | Монтаж без разрыва шины/провода | Прямой монтаж на шину, компактность | Подвесное исполнение для ВЛ, атмосферостойкость |
Особенности монтажа, эксплуатации и схемы включения
Монтаж трансформаторов тока TDM должен производиться в соответствии с проектной документацией и ПУЭ. Необходимо обеспечить надежное крепление аппарата, целостность изоляции, правильность фазировки (маркировка выводов: Л1 – вход, Л2 – выход для первичной цепи; И1, И2 – для вторичной). Вторичные цепи должны быть заземлены в одной точке для защиты от наведенного высокого напряжения. Сечение и длина соединительных проводов рассчитываются исходя из нагрузки Sном для обеспечения требуемого класса точности.
Типовые схемы включения обмоток ТТ:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается класс точности 0.5S от 0.5?
Класс 0.5S обеспечивает гарантированную точность в расширенном диапазоне первичных токов – от 1% до 120% от I1ном, в то время как класс 0.5 – только от 5% до 120%. Это делает класс «S» предпочтительным для коммерческого учета при низких нагрузках.
Как выбрать номинальную нагрузку (ВА) трансформатора тока?
Необходимо просуммировать потребление всех приборов, подключенных к вторичной цепи (счетчиков, амперметров, реле), и добавить потери в соединительных проводах по формуле Sпров = I2ном²
Можно ли нагружать вторичную обмотку ТТ при разомкнутой первичной?
Категорически запрещено. При разомкнутой вторичной обмотке весь первичный ток становится током намагничивания, что вызывает перегрев магнитопровода, его необратимое повреждение из-за насыщения, а также возникновение опасного высокого напряжения на выводах вторичной обмотки, угрожающего жизни персонала и изоляции.
Что означает маркировка 10P10 на защитном ТТ?
Маркировка означает: класс точности защиты «P» с предельной полной погрешностью ±10% при номинальном первичном токе погрешности. Цифра 10 после «P» – это предельный коэффициент точности (Ктт). Такой ТТ гарантирует погрешность не более 10% при токах КЗ, не превышающих 10-кратный номинальный первичный ток.
Какой трансформатор тока TDM выбрать для модернизации учета без отключения линии?
Для этой цели предназначены разъемные (накладные) трансформаторы тока серии TDM-Р. Они монтируются непосредственно на изолированный или неизолированный провод/шинку без необходимости ее разрыва, что позволяет проводить работы под напряжением.
В чем преимущество ТТ с вторичным номинальным током 1А перед 5А?
ТТ с I2ном = 1А создают меньшую нагрузку на сердечник, имеют меньшие габариты при той же мощности, а главное – позволяют использовать соединительные провода большего сечения и длины (так как при том же Sном допустимое сопротивление цепи в 25 раз выше). Это критически важно при значительном удалении щитов учета от ячеек КРУ.
Заключение
Трансформаторы тока TDM представляют собой конкурентоспособный, соответствующий российским и международным стандартам ассортимент продукции для систем измерения, учета и защиты. Широкая номенклатура, охватывающая напряжения до 35 кВ, различные конструктивные исполнения и классы точности, позволяет инженерам-проектировщикам и монтажным организациям подбирать оптимальное техническое решение для конкретных условий эксплуатации. Правильный выбор ТТ, основанный на понимании его параметров (класса точности, номинальной нагрузки, коэффициента трансформации, стойкости к токам КЗ) и корректный монтаж вторичных цепей являются залогом надежной, долговечной и безопасной работы электроустановки в целом.