Процессы в трансформаторе тока , Не понятен один момент Опции

[gubavs]

Здравствуйте. Подскажите один момент. Известно, что трансформатор тока относится к типу повышающего трансформатора, однако на вторичной обмотке наводятся считанные вольты. В сети не нашел конкретного ответа на свой вопрос, а о причине происходящего могу только строить свои субъективные догадки. Интересны мнения по данному поводу, поделитесь, если не трудно, только без негатива и других моментов, не относящихся к вопросу. Заранее благодарю.

[Сунцов Денис]

здесь есть результаты моих опытов с ТТ-10 кВ, и теоретические обсуждения процесса
http://rzia.ru/topic9852-napryazhenie-na-z...ykh-tsepei.html

[rosck]

здесь есть результаты моих опытов с ТТ-10 кВ, и теоретические обсуждения процесса
http://rzia.ru/topic9852-napryazhenie-na-z...ykh-tsepei.html

Почитал бегло диалог, пришел к выводу, что большинство специалистом не понимают природу появления высокого напряжения на раскороченной обмотке ТТ. Сам таким был. Но не так давно, в этой ветке, был жаркий спор по этому поводу который помог мне прояснить некоторые моменты.

Чтобы напряжение на разомкнутой вторичной обмотке ТТ стало "неприлично" большим, необходимо, чтобы магнитопровод ТТ вошел в режим нвсыщения.

Ну да. с высоковольтными ТТ не имел дела. Но тот который мучил, уходил в насыщение при 2% от номинального тока

Это напряжение будет выше, чем больше Ктт, чем больше крутизна ВАХ (чем круче ВАХ, тем "качественней" ТТ т.е. тем точнее соблюдается коэффициент трансформации ТТ), чем больше мощность ТТ ("толще железо").
Т.е. чем ТТ мощнее, и больше Ктт, тем выше будет опасное напряжение на разомкнутой вторичке! Чем круче ВАХ, а следовательно выше класс точности и допустимая мощность обмотки, тем при меньшем токе нагрузки ТТ войдет в режим насыщения.
Поэтому ТТ на напряжения 0,4 кВ, 6...10 кВ могут годами стоять раскороченные, а с ТТ выше 35 кВ лучше не экспериментировать (на хороших, современных ТТ достаточно 20...30 % тока нагрузки, чтобы начали "шкварчать" а потом и выгорать раскороченные клеммники в шкафах ТТ).

Да чем толще железо и больше Ктт тем выше будет напряжение на вторичной обмотке. Но в большей степени, играет напряжение сети, хотя я этому не придавал значения, так как считал, что первичная обмотка ТТ это шина с очень маленьким сопротивлением и весь процесс зависит только от проходящего тока. Но как выяснилось это совсем не так. Поэтому не возможно получить высокого напряжения, на выходе ТТ, на испытательном стенде, используя низковольтный нагрузочный трансформатор, хоть даже перегрузив ТТ в 100 раз. Я пробовал в 10 раз.

Сообщение отредактировал rosck - 25.1.2019, 10:01

[mic61]

...
Ну да. с высоковольтными ТТ не имел дела. Но тот который мучил, уходил в насыщение при 2% от номинального тока

Ну, собственно, ТТ рассчитанные на работу в сети 110 кВ (условно "высоковольтные") от ТТ используемых в сетях более низкого напряжения отличаются только уровнем изоляции между магнитопроводом и первичной обмоткой. Т.е. тор ТТ ТВТ-110 можно одеть на фазу кабеля 6 кВ, и этот ТТ отлично будет работать с записанным в его паспорте Ктт, и классом точности.
А вот наоборот, т.е. ТТ ТШЛ-10 надеть на шину 110 кВ не получится. Т.е. надеть-то наденем, но под напряжением произойдет пробой первичной обмотки на вторичную с выходом из строя ТТ (именно уровень изоляции не позволяет). Использовать ТШЛ-10 на кабелях сшитого полиэтилена 110 кВ тоже не получится. Там токоведущие жилы каждой фазы экранированы, ТШЛ-10 жить будет, а вот показывать ничего не будет.
А применение ТТ 0,66 кВ для КЛ 6 кВ даже обсуждалось где-то здесь на Форуме. Сошлись на том, что технически вполне возможно, хоть и не разрешено нормативными документами.

.... Но в большей степени, играет напряжение сети, хотя я этому не придавал значения, так как считал, что первичная обмотка ТТ это шина с очень маленьким сопротивлением и весь процесс зависит только от проходящего тока. Но как выяснилось это совсем не так. Поэтому не возможно получить высокого напряжения, на выходе ТТ, на испытательном стенде, используя низковольтный нагрузочный трансформатор, хоть даже перегрузив ТТ в 100 раз. Я пробовал в 10 раз.

Да нет же! Напряжение (какой сети? Той, в которой работает ТТ?) по большому счету для любого трансформатора не важно! Важен материал магнитопровода (максимальная индукция - характеристика самого железа), и величина магнитного потока. А магнитный поток зависит от тока, протекающего по первичной обмотке трансформтора. А вот ток, тот, таки да, появляется только если к обмотке приложить напряжение. Так что напряжение вообще не трансформируется, трансформируется ток посредством магнитного потока. Вспомним формулу для ЭДС вторичной обмотки ("трансформированной ЭДС"):

e₂ = 4.44*f*W₂*Ф_м, где
e₂ - ЭДС вторичной обмотки
W₂ - количество витков вторичной обмотки
f - частота сети
Ф_м - амплитудное значение магнитной индукции в магнитопроводе
И где в этой формуле напряжение? Магнитный поток, а следовательно и Ток намагничивание - это наше все !
Да, конечно, для обычного (силового трансформатора) ток намагничивания мы можем "регулировать" величиной поданного напряжения, и полным сопротивление первичной обмотки тр-ра.
Рассмотрим ТТ с разомкнутой вторичкой, как "обычный" тр-р в режиме холостого хода. Первичная обмотка "обычного" трансформатора расчитывается таким образом, чтобы рабочая точка на кривой намагничивания (B=f(H)) была близка к точке перегиба с линейной области на область насыщения. Это понятно, здесь в любом режиме (кроме аварийного повышения первичного напряжения) ток намагничивания не изменится - можно назвать эту точку рабочей точкой трансформатора. А вот в ТТ весь первичный ток является током намагничивания. И рабочая точка "гуляет" от окрестностей нуля индукции (малая нагрузка сети) то глубокого насыщения (короткие замыкания сети).
Вобщем, повторили еще раз в других терминах. Бывает, что помогает разобраться.
И еще. В принципе замерять высокое напряжение на разомкнутой вторичке обычными приборами (скажем, электромагнитной системы, и, тем более обычным цифровым "китайцем") довольно сложно невозможно. Там получаются короткие импульсы большой амплитуды. Лучше всего подключать осциллограф (через делитель, конечно.)
И контрольный вопрос: почему у силового трансформатора предпочтительный режим работы - холостой ход, а у ТТ - к.з.? Хотите поговорим об этом?

[rosck]

Ну, собственно, ТТ рассчитанные на работу в сети 110 кВ (условно "высоковольтные") от ТТ используемых в сетях более низкого напряжения отличаются только уровнем изоляции между магнитопроводом и первичной обмоткой. Т.е. тор ТТ ТВТ-110 можно одеть на фазу кабеля 6 кВ, и этот ТТ отлично будет работать с записанным в его паспорте Ктт, и классом точности.

Согласен отличие в том, что изоляция лучше и сердечник больше.

Да нет же! Напряжение (какой сети? Той, в которой работает ТТ?) по большому счету для любого трансформатора не важно! Важен материал магнитопровода (максимальная индукция - характеристика самого железа), и величина магнитного потока. А магнитный поток зависит от тока, протекающего по первичной обмотке трансформтора. А вот ток, тот, таки да, появляется только если к обмотке приложить напряжение. Так что напряжение вообще не трансформируется, трансформируется ток посредством магнитного потока. Вспомним формулу для ЭДС вторичной обмотки ("трансформированной ЭДС"):

e₂ = 4.44*f*W₂*Ф_м, где
e₂ - ЭДС вторичной обмотки
W₂ - количество витков вторичной обмотки
f - частота сети
Ф_м - амплитудное значение магнитной индукции в магнитопроводе
И где в этой формуле напряжение? Магнитный поток, а следовательно и Ток намагничивание - это наше все !

Мы на правильном пути. В обсуждении появилась формула определения ЭДС, хотя эта формула трансформаторной ЭДС и справедлива для синусоидального тока, а у нас несколько другой случай, тем не менее она поможет разобраться. Сам собирался ее применить, но ВЫ опередили. Теперь разберемся откуда возникает высокое напряжение на вторичной обмотке. Если мы возьмем реальный трансформатор тока, возьмем более мне известный низковольтный ТТ 0,66 кв. Ну скажем 200/5. По справочнику найдем максимальную магнитную индукцию для этого железа. Посчитаем размер окна сердечника и рассчитаем максимально возможный магнитный поток. Поставив все это в формулу вряд ли удастся получить результат превышающий пару десятков вольт. Более чем уверен результат будет где то на уровне 3 - 10 вольт. Тогда откуда может появится высокое напряжение на выходе. А оно может появится всего от двух условий. У меня был опыт именно с таким трансформатором. Его перекрыло при пуске двигателя. Считаю напряжение на выходе вторички было не один десяток кВ. Но в этой формуле есть величина, изменив которую, мы получим высокое напряжение и эта переменная будет зависеть от напряжения. Это не магнитный поток. Магнитный поток имеет свое предельное значение, это значение наступает при насыщении, для данного ТТ это всего 2% от номинального тока. И при дальнейшем увеличении тока он растет совсем незначительно. На увеличение напряжения влияет частота. Но об этом позже к сожалению ограничен временем.

Сообщение отредактировал rosck - 26.1.2019, 4:08