Como escolher um transformador de corrente - por potência

A corrente de carga total na linha de uma instalação residencial, comercial ou empresa, em alguns casos, pode exceder sua capacidade real. O cálculo correto do transformador de corrente ajudará a garantir a qualidade da conversão linear, controle e proteção da rede elétrica.

Razões para instalar transformadores de corrente

O dispositivo é projetado para transformar o valor da corrente primária em um valor seguro para a rede. Os transformadores também são usados ​​para:

• diferenciação de equipamentos de contabilidade de baixa tensão e relés lançados no enrolamento secundário, se houver uma alta tensão primária na rede;
• aumento ou diminuição dos indicadores de tensão;
• medir o estado da rede elétrica e os parâmetros AC;
• garantindo a segurança do trabalho de reparo e diagnóstico;
• rápido acionamento da proteção do relé em caso de curto-circuito;
• medição de custos de energia - um medidor elétrico é geralmente combinado com eles.

Para medir, você precisará conectar um TC na ruptura do fio e conectar um voltímetro ou amperímetro combinado com um resistor à marca secundária.

Variedades de transformadores de corrente

É necessário escolher um dispositivo adequado para a tensão da rede ou trabalho específico com base na classificação de acordo com vários critérios.

Encontro

Existem esses transformadores:

• medição - mede os parâmetros do circuito;
• proteção - evita sobrecargas, falha do equipamento;
• intermediários - são conectados a um circuito com proteção de relé, equalizam as correntes nos circuitos de proteção diferencial;
• laboratório - são altamente precisos.

Os modelos de laboratório têm mais fatores de conversão.

Tipo de montagem

Para uma casa e apartamento privados, você pode escolher um dispositivo montado dentro ou fora da sala. Algumas modificações são incorporadas ao equipamento e também colocadas na bucha. Modelos portáteis são usados ​​para medições e testes de laboratório.

Projeto de enrolamento primário

Existem dispositivos de bus, single-turn (com haste) e multi-turn (com bobina, enrolamento tipo loop e "oito").

Tipo de isolamento

Existem os seguintes conversores:

• isolamento seco - à base de epóxi fundido, porcelana ou baquelite;
• papel-óleo - padrão ou condensador;
• preenchido com gás - dentro há gás SF6 inorgânico com alta tensão de ruptura;
• composto - no interior existe um enchimento de resina termoativa e termoplástica.

O composto tem a maior resistência à umidade.

Dependendo do número de estágios de transformação, modelos de um estágio e em cascata podem ser selecionados. Toda a linha tem uma tensão operacional de mais de 1000 V.

Classe de precisão

A classe de precisão do transformador de corrente é prescrita no GOST 7746-2001 e depende de sua finalidade, bem como dos parâmetros da corrente primária e da carga secundária:

• Em condições de baixa resistência, ocorre um desvio quase completo do ramo magnetizado. O dispositivo funciona com um grande erro.
• Conforme a resistência aumenta, o erro também aumenta. O motivo é a operação do dispositivo na área de saturação.
• No valor mínimo da corrente primária, o transformador trabalha na parte inferior da curva magnetizada, no máximo - na seção de saturação.

A seleção exata do transformador de acordo com a classe de precisão pode ser feita com base na tabela.

Para dispositivos de proteção, a classe de precisão também é determinada na tabela.

Para medição de energia, são utilizados modelos com classe de precisão de 0,2S - 0,5, para amperímetros com sensibilidade mínima - com 1 ou 3, para proteção do relé - 5P e 10P.

Características de escolha

No processo de escolha de um transformador de corrente, é necessário guiar-se pelos parâmetros básicos:

• Classificação da tensão da rede elétrica. A classificação deve ser maior ou igual à tensão de operação.
• Corrente de enrolamento primário e secundário. O primeiro indicador depende da relação de transformação, o segundo depende de qual contador.
• Fator de conversão. É selecionado de acordo com a carga em casos de emergência, mas o PUE estabelece a necessidade de instalação de dispositivos com coeficiente maior que o nominal.
• Classe de precisão. Depende do uso pretendido do medidor. Em uma empresa comercial, os dispositivos 0.5S são justificados, em uma casa privada - 1S.

O design é determinado pelo tipo de medidor. Para modelos de até 18 kV, um dispositivo monofásico ou trifásico é adequado. Se o valor for maior que 18 kV, um transformador monofásico é usado.

Seleção de um transformador de corrente para a organização da proteção do relé

O transformador de corrente do relé difere nas classes de precisão 10P e 5P. No PUE é estabelecido que seu erro não deve ser superior a 10% na corrente e 7 graus no ângulo. Se o erro for excedido, equipamento adicional será instalado.

Em condições normais, o relé do transformador detecta o tipo de falha (baixa tensão, sobrecorrente / subtensão ou frequência). Após medir os parâmetros e detectar desvios, a proteção é ativada - a rede é desenergizada.

As nuances da escolha de dispositivos para a cadeia de medição

Para medições corretas, dispositivos com uma classe de precisão de no máximo 0,5 (S) podem ser conectados ao circuito de medição. Na presença de oscilações e acidentes, os gráficos do fluxo de corrente e tensão estão incorretos. O não cumprimento da classe de precisão pode levar a uma superestimativa das leituras do medidor.

Na cláusula 1.5.17 da PUE é estabelecido que com um coeficiente superestimado, o transformador para o circuito de medição deve ter uma corrente secundária:

• na carga máxima - não mais do que 40%;
• na carga mínima - não mais do que 5%;
• classe de precisão - de 25 a 100% do nominal.

O fator de potência do TC é de 1 a 5% do primário.

Tabela de pré-seleção do transformador de corrente para potência e corrente

É aconselhável fazer uma seleção tabular do equipamento após especificar os parâmetros técnicos do aparelho. Caso sejam conhecidos, vale a pena escolher um TC de acordo com a tabela, onde estão indicados a potência, a carga e o coeficiente de transformação.

Para uma rede com tensão de 1,5 kV, aplica-se uma tabela semelhante.

Com o método tabular, deve-se ter em mente que a corrente secundária do dispositivo não deve ultrapassar 110% da nominal.

Confiabilidade de medição de transformadores de tensão em uma rede com neutro isolado

Um dispositivo de medição simples é projetado para diminuir as classificações de tensão, que são fornecidas para medidores e relés de proteção conectados a uma rede de 6-10 kV. O transformador funciona corretamente apenas quando o neutro está aterrado.

No caso de reações ferrorressonantes (perda de fase da rede elétrica, toque em ramos, gotejamento de gotas de orvalho ao longo dos fios, chaveamento incorreto), existem riscos de danos aos transformadores de potencial. As taxas de falha são 17 e 25 Hz.Nessas condições, uma sobrecorrente flui pelo enrolamento primário e é queimada.

Se o esquema Zvezda-Zvezda for usado, a indução do circuito magnético aumenta quando a tensão aumenta. O dispositivo queima. Você pode evitar esse processo com:

• redução em indicadores de indução de trabalho;
• conexão na rede de dispositivos de amortecimento de resistência;
• criação de um dispositivo trifásico com um sistema comum de cinco hastes magnéticas;
• operação de dispositivos conectados à rede quando o triângulo é aberto;
• aterramento neutro por meio de um reator limitador de corrente.

A opção mais simples é usar enrolamentos especiais ou circuitos de relé.

Cálculo do transformador de corrente por potência

O transformador de corrente é colocado em núcleos de 3 fios, mas os modelos com uma classe de precisão de 0,5S, onde um anel vai para uma fase, podem ser conectados a um cabo de um único núcleo. Antes de instalar o dispositivo, seu cálculo é executado.

Exemplo de cálculo para 10 kV

Os modelos de 10 kV são adequados para medição de transferência de custódia. Para cálculos, você pode usar um programa de calculadora online. Após inserir os dados nos campos e pressionar o botão de cálculo, serão exibidas as informações necessárias.

Se não houver um programa, você mesmo pode calcular os parâmetros do dispositivo. Será necessário converter uma corrente térmica de três segundos em uma de um segundo. Para isso, a fórmula é usada I3s = I1s / 1.732.

A complexidade de usar este dispositivo é o mínimo, cerca de 10 A, corrente de energia do circuito.

Os transformadores de corrente instalados na produção ou em um prédio residencial não são calculados de forma independente. Você precisará entrar em contato com a empresa fornecedora de energia para obter uma especificação técnica com um modelo da unidade de dosagem e o tipo de dispositivo, o valor nominal das máquinas. Isso elimina a complexidade dos cálculos independentes.

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