loading
129336, Москва, Челюскинская ул., д.11, офис.167
09:00 - 20:00 пн-пт
129336, Москва, Челюскинская ул., д.11, офис.167
09:00 - 20:00 пн-пт

Проверка трансформаторов тока

Трансформаторы тока представляют устройства, которые преобразуют токи одной величины в другую. Преобразование основано на принципах электромагнитной индукции.
Они широко применяются в энергосистеме для измерения тока, устанавливаются в различных схемах релейной защиты. Конструктивно представляют собой как небольшие конструкции, так и устройства, которые монтируют на бетонных опорах.
От работоспособности устройств зависит безаварийная работа электрических сетей в целом. Поддержание трансформаторов тока в рабочем состоянии обеспечивает проверка на регулярной основе.
Целью исследования является определение работоспособности трансформатора тока. При этом оценка метрологических характеристик способных определить класс точности и сдвиг фаз между векторами первичного и вторичного токов не производятся.
Наиболее распространенными неисправностями являются:
  • Повреждения магнитопровода механическим путем;
  • Нарушение изоляционных свойств корпуса;
  • Механическое травмирование обмоток. В результате чего возникают межвитковые замыкания;
  • Обрыв электрообмотки;
  • В связи с длительной эксплуатацией, происходит снижение изоляционных свойств диэлектрика, что приводит к пробоям и коротким замыканиям витков;
  • Механический износ выводов, контактов и резьбовых соединений.
Предварительную проверку работоспособности выполняют с помощью визуального контроля.
Для этого:
  • Приборы очищаются от пыли;
  • Производится первичный осмотр на предмет наличия трещин и сколов на корпусе устройства;
  • Проверяют состояние клеммных и резьбовых соединений;
  • Выполняют поиск видимых неисправностей, например, следы воздействия высокой температуры, перекрытия и т.п.

Алгоритм проверки

Если визуальный осмотр не выявил явные неисправности, приступают к следующему этапу проверки.

Проверка сопротивления изоляции

Осуществляется диагностика состояния изоляции. При этом, если устройство представляет единую конструкцию линию высоковольтной нагрузки, то сопротивление изоляции выполняется совместно с отходящими линиями соответствующими службами.
Согласно результатам испытаний дается заключение о дальнейшей эксплуатации трансформаторов тока.
Для этого выполняют замеры:
  • Между каждой обмоткой и корпусом или заземлением;
  • Каждую обмотку проверяют по отношению к другой.
Устройства считаются пригодные для дальнейшей эксплуатации с сопротивлением изоляции не менее 1 мОм. Трансформаторы напряжением свыше 35 кВ повышенным напряжением не проверяются.
Для замера сопротивления применяется мегаомметр, обычно для этих целей используются приборы с выходным напряжением 1-2,5 кВ. Полученные значения сопротивления должны соответствовать ГОСТ 7746 и ГОСТ 23624.
Таблица 1 допустимых значений сопротивлений изоляции трансформаторов тока.
Класс напряжения, кВ Минимально допустимое сопротивление изоляции, мОм
Основная изоляция Измерительный вывод Наружные слои Вторичные обмотки* Промежуточные обмотки
3-35 1000/500 - - 50(1)/50(1) -
110-220 3000/1000 - - 50(1)/50(1) -
330-750 5000/3000 3000/1000 1000/500 50(1)/50(1) 1/1
  • без скобок указано сопротивление вторичных обмоток при отключенных вторичных цепях. В скобках указано сопротивление при подключенных вторичных цепях.
Внешний вид трансформатора тока
Рис. 1. Внешний вид трансформатора тока

Прямой способ проверки

Этот способ является наиболее распространенным. Для исследования на трансформаторы подают токи номиналом 20%, а затем 100% рабочего значения. Проверку выполняют на действующей схеме или в лабораторных условиях.
С вторичной обмотки снимаются показания. После получения данных производят определения коэффициента трансформации. Для этого первичное значение тока делят на значение, полученное с вторичной обмотки. Результат сравнивается с паспортными данными.
При наличии нескольких вторичных обмоток, они должны быть надежно соединены с нагрузкой или закорочены. В противном случае на концах обмоток возникает высокое напряжение, которое опасно для жизни человека.
При исследовании необходимо учитывать, что магнитопроводы некоторых высоковольтных трансформаторов необходимо заземлять. Для этого существует специальная клемма «З». При этом следует учитывать, что зачастую при проверке могут возникнуть ограничения, связанные с условиями эксплуатации. В этом случае проверку выполняют другим способом.

Косвенный способ

При испытании трансформаторов тока учитывают, что ни один способ не дает полной картины работоспособности устройства. Поэтому рекомендуется все проверки выполнять в комплексе.
Проверка целостности обмоток осуществляется методом прозвонки. При этом замеряется величина сопротивления. Выводы маркируются любым доступным способом.
После чего выполняется определение полярности обмоток. Для этой проверке рекомендуется использовать прибор, у которого шкала имеет ноль посередине.
При отсутствии такого тестера, допускается применять обычный измерительный прибор. Для проверки собирают схему.
К вторичной обмотке подключают тестер, а на первичную через добавочное сопротивление кратковременно подается напряжение от батарейки. Обратная полярность определяется по отклонению стрелки влево, а при совпадении вправо.
Если трансформатор тока имеет несколько обмоток, исследования выполняются для каждой обмотки отдельно.
схема проверки полярности
Рис. 2. Схема проверки полярности

Получение характеристики намагничивания

Метод исследования зависимости напряжения вторичной обмотки от тока, протекающего в обмотке, является основным в определении межвитковых замыканий. Построение графика зависимости называют вольт-амперной характеристикой.
При исследовании рекомендуется отключить первичную обмотку. Это необходимо, чтобы исключить влияния помех рядом расположенного оборудования.
Для построения графика через обмотку пропускают ток, переменной величины, замеряя напряжение на контактах. Исследования проводятся на любом лабораторном стенде, оборудованным блоком питания, способным обеспечить мощность, которой достаточно для нагрузки обмотки до насыщения магнитопровода. Целью является получения кривой насыщения в виде горизонтальной линии. На основании полученных данных строится график.
Для получения корректных данных перед каждым измерением выполняют размагничивание магнитопровода. Для чего несколько раз плавно увеличивают ток с последующим уменьшением его до нуля.
Наличие короткозамкнутых витков резко снижает кривизну графика. Поэтому перед первым использованием устройства, снимают характеристику, с которой сравнивают данные полученные при последующих исследованиях.
При снятии данных для построения характеристики запрещается применение реостата. Т.к. с применением реостата возможны остаточные явления намагничивания стали сердечник трансформатора при обесточивании схемы.
Составляя протокол исследования, в обязательном порядке указывают схему проверки. Это необходимо, чтобы при последующих проверках применяли аналогичные схемы.
Исследование трансформаторов высокого класса точности с большим коэффициентом трансформации снятие данных для построения характеристики выполняют с напряжением до 220 вольт.
Следует учитывать, что вольтметр необходимо включать до амперметра. Это необходимо для исключения влияния внутреннего сопротивления вольтметра на показания тока намагничивания.

Важно. Для измерений не рекомендуется использовать детекторные, электронные или другие приборы контроля, измеряющие среднее или амплитудное значение. Такие приборы не позволяют получить достоверные данные. Для получения корректных значений используются амперметры и вольтметры с электромагнитной или электродинамической системой.

Проверка коэффициента трансформации трансформаторов тока

Исследование проводится с целью сопоставления эмпирических значений с паспортными данными. Проверка коэффициента трансформации осуществляется методом измерения токов в первичной обмотке и вторичной. С последующим вычислением соотношения полученных данных значения первичного тока к вторичному.
Проверка осуществляется с помощью нагрузочного устройства. Для этого с помощью нагрузочного трансформатора на первичную обмотку ТТ подается ток близкий к номинальному, но не менее 20% от Iном. Замеры должны проводиться для всех ответвлений трансформатора тока.
Рис. 3. Схема проверки трансформаторов тока
При отсутствии маркировки на встроенных трансформаторах, выполняют следующие мероприятия:
  • С помощью потенциометра или автотрансформатора на два произвольно выбранных конца подается напряжение. Вольтметром производятся замеры напряжения на всех выводах обмоток. Максимальное значение напряжения соответствует крайним выводам с максимальным количеством витков;
  • По каталогу определяют максимальное количество витков, соответствующее данному типу трансформатора тока;
  • К крайним контактам подают напряжение из расчета 1 В на один виток;
  • Производят замеры напряжения на остальных выводах. Напряжение будет распределяться пропорционально числу витков.
Схема восстановления маркировки
Рис. 4. Схема восстановления маркировки
После выполнения замеров производят маркировки краской или с помощью специальных стикеров.
Если вам требуются услуги испытательной электролаборатории, позвоните нам +7 (499) 317-66-88. Гарантируем качество работ и соответствие результатов работы самым последним требованиям нормативных документов.

Задайте вопрос