Конструкции трансформаторов тока

ТТ выполняют в виде двухобмоточного повышающего трансформатора (рис. 2 а) или в виде проходного трансформатора, у которого первичной обмоткой служит провод, проходящий через окно магнитопровода. В некоторых конструкциях магнитопровод и вторичная обмотка смонтированы на проходном изоляторе, служащем для ввода высокого напряжения в силовой трансформатор или другую электрическую установку. Первичной обмоткой трансформатора служит медный стержень, проходящий внутри изолятора.

Сопротивления обмоток амперметров и других приборов, подключаемых к трансформатору тока, обычно малы. Поэтому он практически работает в режиме короткого замыкания, при котором токи I1 и I'2 во много раз больше тока I0, и с достаточной степенью точности можно считать, что I1 = I'2 = I2/k. В действительности из-за наличия холостого хода I0 ≈ Iμ в рассматриваемом трансформаторе I1≠ I2 и между векторами этих токов имеется некоторый угол, отличный от 180° (рис, 2 в). Это создает относительную токовую погрешность γi = [(I2k -I1)/I1] 100% и угловую погрешность, измеряемую углом δi между векторами I1 и — I'2. Погрешность δi — считается положительной, если вектор — I'2 опережает вектор I1.

По конструкции различают трансформаторы тока катушечные, одновитковые (типа ТПОЛ), многовитковые с литой изоляцией (типа ТПЛ и ТЛМ). Трансформатор типа ТЛМ предназначен для КРУ и конструктивно совмещен с одним из штепсельных разъемов первичной цепи ячейки.

Для больших токов применяют трансформаторы типа ТШЛ и ТПШЛ, у которых роль первичной обмотки выполняет шина. Электродинамическая стойкость таких трансформаторов тока определяется стойкостью шины.

Принцип действия: Трансформатор тока (рис. ниже) состоит из первичной обмотки w ₁, включаемой последовательно в цепь контролируемого тока, вторичной обмотки w ₂, замкнутой на сопротивление нагрузки Z _н, состоящее из последовательно включенных элементов РЗ или измерительных приборов, и стального магнитопровода 1, с помощью которого осуществляется магнитная связь между обмотками. Первичный ток I ₁ проходящий по виткам первичной обмотки w _l, и ток I ₂,индуцированный во вторичной обмотке w₂, создают магнитодвижущие силы (МДС) I ₁ w _l и I ₂ w ₂, которые вызывают соответственно магнитные потоки Ф ₁ и Ф ₂, замыкающиеся по стальному магнитопроводу 1. Намагничивающие силы и создаваемые ими магнитные потоки с учетом их положительных направлений, показанных на рис.(ниже), геометрически вычитаются, образуя результирующую МДС I _нам w ₁ и результирующий магнитный поток трансформатора Ф _т

ТТ на 35 кВ и более: На выводах масляных баковых выключателей и силовых трансформаторов напряжением 35 кВ и выше устанавливаются встроенные трансформаторы тока.

Втулочные трансформаторы тока представляют собой кольцевые сердечники с вторичными обмотками, надеваемые на заземлённые части проходных изоляторов масляных выключателей, силовых трансформаторов и т.д. В ряде случаев для размещения таких вторичных систем используются вводы, проходящие сквозь стены или перекрытия, проходные изоляторы КРУ, линейные вводы.

Отличительной особенностью втулочного трансформатора тока является то, что он состоит лишь из сердечника с вторичной обмоткой. Роль первичной обмотки с главной изоляцией выполняет проходной изолятор с его токоведущим стержнем какого-либо аппарата или распределительного устройства.

Кабельные трансформаторы тока встраиваются в концевые кабельные муфты либо надеваются на изолированный однофазный кабель в виде устройства, закрытого в отдельном металлическом кожухе. Сердечник такого трансформатора тока может быть разъёмным или неразъёмным.

Кабельные трансформаторы тока являются одновитковыми, чем и обусловливаются их характерные конструктивные особенности – увеличенная

высота сердечника или пониженная точность при малых первичных номинальных токах.

Установка на кабеле вносит также специфические особенности в работу и конструкцию таких трансформаторов.

Рис. 4.1. Трансформатор тока ТЗЛМ.

Рис.4.2.Трансформатор тока ТЗ.