Dobór przekładników prądowych do licznika elektrycznego 0,4 kV
Pomiar energii elektrycznej o poborze prądu większym niż 100A odbywa się za pomocą liczników transformatorowych, które są podłączone do mierzonego obciążenia za pomocą transformatorów pomiarowych. Rozważmy główne cechy przekładników prądowych.

1 Znamionowe napięcie przekładnika prądowego.

Liczniki ze zdalnym sterowaniem Liczniki ze zdalnym sterowaniem zdalne sterowanie

Plomby, hologramy zabezpieczające, dokumenty, wszystko w idealnym stanie. Dodatkowe wyposażenie: timery do automatyczne sterowanie liczniki, wyłączniki 63A w ​​obudowie 25A, dodatkowe piloty.

NaPulte.com - liczniki ze zdalnym sterowaniem.

W naszym przypadku transformator pomiarowy powinien mieć napięcie 0,66 kV.

2 Klasa dokładności.

Klasa dokładności pomiaru przekładników prądowych zależy od przeznaczenia licznika elektrycznego. W przypadku rachunkowości komercyjnej klasa dokładności musi wynosić 0,5 S; w przypadku rachunkowości technicznej dozwolona jest 1,0.

3 Prąd znamionowy uzwojenia wtórnego.

Zwykle 5A.

4 Prąd znamionowy uzwojenia pierwotnego.

Ten parametr jest najważniejszy dla projektantów. Przyjrzyjmy się teraz wymaganiom dotyczącym wyboru prąd znamionowy uzwojenie pierwotne przekładnika. Prąd znamionowy uzwojenia pierwotnego określa przekładnię transformacji.

Przekładnia przekładnika jest stosunkiem prądu znamionowego uzwojenia pierwotnego do prądu znamionowego uzwojenia wtórnego.

Przekładnię transformacji należy dobrać wg obciążenie projektowe biorąc pod uwagę pracę w tryb awaryjny. Zgodnie z PUE dopuszczalne jest stosowanie przekładników prądowych o zwiększonej przekładni:

1.5.17. Dopuszcza się stosowanie przekładników prądowych o podwyższonej przekładni (zgodnie z warunkami rezystancji elektrodynamicznej, termicznej lub zabezpieczenia szyn zbiorczych), jeżeli maksymalne obciążenie podłączenia prąd w uzwojeniu wtórnym przekładnika prądowego będzie wynosić co najmniej 40% prądu znamionowego licznika, a przy minimalnym obciążeniu roboczym - co najmniej 5%.

W literaturze można znaleźć także wymagania dotyczące doboru przekładników prądowych. Zatem przekładnik prądowy należy uznać za przeszacowany pod względem przekładni transformatora, jeśli przy 25% obliczonego obciążenia podłączonego (w trybie normalnym) prąd w uzwojeniu wtórnym będzie mniejszy niż 10% prądu znamionowego licznika.

Przypomnijmy sobie teraz matematykę i spójrzmy na te wymagania na przykładzie.

Niech instalacja elektryczna pobiera prąd o natężeniu 140A (minimalne obciążenie 14A). Wybierzmy przekładnik prądowy pomiarowy do miernika.

Sprawdźmy transformator pomiarowy T-066 200/5. Jego współczynnik transformacji wynosi 40.

140/40=3,5A – prąd uzwojenia wtórnego przy prądzie znamionowym.

5*40/100=2A – minimalny prąd uzwojenia wtórnego przy obciążeniu znamionowym.

Jak widać 3,5A>2A – warunek spełniony.

14/40=0,35A – prąd uzwojenia wtórnego przy prądzie minimalnym.

5*5/100=0,25A – minimalny prąd uzwojenia wtórnego przy minimalnym obciążeniu.

Jak widać 0,35A > 0,25A – warunek spełniony.

140*25/100 – 35A prąd przy 25% obciążeniu.

35/40=0,875 – prąd w obciążeniu wtórnym przy obciążeniu 25%.

5*10/100=0,5A – minimalny prąd uzwojenia wtórnego przy obciążeniu 25%.

Jak widać 0,875A > 0,5A – warunek spełniony.

Wniosek: transformator pomiarowy T-066 200/5 dla obciążenia 140A został dobrany prawidłowo.

W przypadku przekładników prądowych istnieje również GOST 7746-2001 (Przekładniki prądowe. Ogólne specyfikacje techniczne), gdzie można znaleźć klasyfikację, główne parametry i wymagania techniczne.

Przy wyborze przekładników prądowych można kierować się danymi zawartymi w tabeli:

Dobór przekładników prądowych według obciążenia

Zasada działania przekładnik prądowy. Projekt. Wzory do obliczeń (10+)

Przekładnik prądowy. Zasada działania. Obliczenie

Przekładnik prądowy jest urządzeniem pomiarowym przeznaczonym do pomiaru siły AC. Przekładniki prądowe stosuje się, gdy zachodzi potrzeba pomiaru dużego prądu. Zaciski prądowe działają również na zasadzie przekładnika prądowego. Są sposoby na pomiar DC za pomocą cęgów prądowych, ale tutaj wykorzystywany jest efekt wzmacniacza magnetycznego. Będzie o tym osobny artykuł. Zapisz się na aktualności, aby ich nie przegapić. Teraz skupmy się na pomiarze prądu przemiennego.

Zasada działania przekładnika prądowego pomiarowego

Przekładnik prądowy to zwykły transformator, podłączony tylko w specjalny sposób i ze specjalną liczbą zwojów w uzwojeniach. Uzwojenie pierwotne przekładnika prądowego składa się zwykle z jednego zwoju, to znaczy po prostu drutu przechodzącego przez toroidalny rdzeń transformatora. To przez ten przewód przepływa mierzony prąd. Czasami, aby zwiększyć dokładność pomiarów, wykonuje się dwa zwoje, to znaczy drut dwukrotnie przepuszcza się przez rdzeń. Przekładniki prądowe można wykonać nie tylko na rdzeniach toroidalnych, ale także na innych. W każdym przypadku drut z mierzonym drutem musi wykonać pełny obrót. W przypadku rdzenia w kształcie litery W należy przeprowadzić drut przez oba okna.

Niestety, w artykułach okresowo znajdują się błędy; są one poprawiane, artykuły są uzupełniane, rozwijane i przygotowywane są nowe. Zapisz się do aktualności, aby być na bieżąco.

Jeżeli coś jest niejasne, śmiało pytaj!
Zadaj pytanie. Dyskusja nad artykułem. wiadomości.

[Maksymalna wartość indukcji, T] = * [Średnia wartość prądu uzwojenia pierwotnego, A] * [Przenikalność magnetyczna rdzenia] * [Liczba zwojów uzwojenia pierwotnego] / [Długość średniej linii magnetycznej rdzenia, mm] + * [Amplituda napięcia na uzwojeniu wtórnym, V] * [Współczynnik wypełnienia] / (2 *[Powierzchnia przekroju rdzenia magnetycznego, mm kw.] * [Ilość

Ćwiczenia

Część 1. Sprawdzenie prawidłowego doboru przekładnika prądowego

Część 2. Obliczanie obciążenia przekładnika prądowego

Część 3. Obliczanie oszczędności energii wydanej na oświetlenie

Zadanie 1. Konieczne jest wykonanie pomiaru energii elektrycznej na transformatorze mocy 250 kVA, 10/0,4 kV. Moc obciążenia transformatora waha się od 70 kVA do znamionowego. Ogniwo transformatorowe wyposażone jest w przekładniki prądowe o K 1 = 75/5 (przekładnia transformacji w postaci stosunku nominalnego pierwotnego i prądy wtórne). Należy sprawdzić ich przydatność (czy przekładniki prądowe są dobrane prawidłowo).

Znamionowy prąd pierwotny transformatora po stronie 10 kV

=250/(√3∙10)=25/√3=14,43 A

Minimalny prąd obciążenia

=70/(√3∙10)=7/√3=4,04 A

Prąd wtórny przy obciążeniu znamionowym

=14,43∙5/75=0,96 A

Według PUE przy maksymalnym obciążeniu przyłącza prąd wtórny musi wynosić co najmniej 40% prądu znamionowego licznika. Znamionowy prąd wtórny wynosi 5A.

0,96A-x% 5/100=0,96/x 5*x=0,96*100 x=96/5 x=19,2

(0,96/5)∙100%=19,25<40% – warunek nie jest spełniony

=4,04∙5/75=0,27 A

Według PUE, przy minimalnym obciążeniu przyłącza prąd wtórny musi wynosić co najmniej 5%. od prądu znamionowego licznika. Znamionowy prąd wtórny wynosi 5A.

Stosunek prądu wtórnego do prądu znamionowego w procentach będzie wynosić:

(0,27/5))∙100%=5,39>5% – warunek spełniony, ale mogłoby być lepiej

Dlatego przekładnik prądowy należy wymienić na przekładnik prądowy 30/5.

Następnie prąd wtórny przy obciążeniu znamionowym

=14,43∙5/30=72,15/30=2,405 A

A stosunek prądu wtórnego do prądu znamionowego w procentach będzie wynosić:

(2,405/5)∙100%=48,1>40% – warunek jest spełniony

Prąd wtórny przy minimalnym obciążeniu

=4,04∙5/30=20,2/30=0,67 A

Stosunek prądu wtórnego do prądu znamionowego w procentach będzie wynosić:

(0,67/5))∙100%=0,135*100=13,5>5% – warunek jest spełniony

Wniosek: Przekładnik prądowy jest urządzeniem pomocniczym, w którym prąd wtórny jest praktycznie proporcjonalny do prądu pierwotnego i jest przeznaczony do przełączania przyrządy pomiarowe i przekazać dalej obwody elektryczne AC. Przekładniki prądowe służą do zamiany prądu o dowolnej wartości i napięciu na prąd dogodny do pomiaru standardowe urządzenia(5 A), zasilanie uzwojeń prądowych przekaźników, urządzeń odłączających, a także do izolowania urządzeń i obsługującego ich personelu od wysokiego napięcia.

Zazwyczaj przekładnik prądowy dobiera się tak, aby jego prąd wtórny nie przekraczał 110% prądu znamionowego. Natomiast przekładniki prądowe dobrane z przeszacowanymi przekładniami uwzględniającymi prąd zwarciowy charakteryzują się większymi błędami przy małych prądach wtórnych. Według PUE przy maksymalnym obciążeniu połączenia prąd wtórny musi wynosić co najmniej 40% prądu znamionowego licznika, a co najmniej - co najmniej 5%.

Dlatego przekładnik prądowy został wybrany nieprawidłowo. Ponieważ prąd znamionowy uzwojenia wtórnego jest wskazany na tabliczce znamionowej i wynosi 5A, zwracamy się do skali znamionowych prądów pierwotnych przyjętych dla przekładników prądowych: 1,5,10,15,20,30,40,50,75 itd. Wybierając prąd wtórny = 30A otrzymujemy transformator o przekładni K = 30/5

2. Obliczanie obciążenia przekładnika prądowego

Określ obciążenie przekładnika napięciowego i spadek napięcia w kablu. Porównaj z akceptowalnymi wartościami.

W przypadku trójfazowego przekładnika napięciowego określa się moc obciążenia STN każdą z faz według wzoru

- najwyższa i najniższa moc obciążenia międzyfazowego

Z trzech obliczonych w ten sposób obciążeń przyjmuje się największe S THmaks, i sprawdzamy nierówność

.

Najbardziej pracowita faza Z. Moc obciążenia

,

te. nie przekracza dopuszczalnego limitu.

Rezystancję przewodów łączących określa wzór

Gdzie ℓ – długość drutu między przekładnikiem prądowym a licznikiem, m; γ – przewodność właściwa; dla miedzi γ = 53 m/(Ohm mm 2), dla aluminium γ = 32 m/(om mm 2); S- przekrój drutu, mm 2.V obwody prądowe sekcja przewody miedziane powinien wynosić co najmniej 2,5 mm 2, aluminium - co najmniej 4 mm 2.

Opór drutu aluminiowego

Określany jest prąd obciążenia ja VT fazy c:

Prąd obciążenia w fazie Z

Zgodnie z PUE przekrój i długość przewodów i kabli w obwodach napięciowych obliczanych liczników dobiera się tak, aby strata napięcia w tych obwodach nie przekraczała 0,25% napięcia znamionowego. Na napięcie znamionowe Strata napięcia 100 V wyrażona w woltach jest liczbowo równa procentowej utracie napięcia.

Wykryto upadek napięcie sieciowe ΔU dla trójfazowego przekładnika napięciowego:

Spadek napięcia na przewodach łączących

<0,25% что допустимо.

Wniosek: Przekładniki napięciowe przyrządów są przekładnikami pośrednimi, poprzez które przyrządy pomiarowe są włączane przy wysokich napięciach. Dzięki temu przyrządy pomiarowe są odizolowane od sieci, co pozwala na zastosowanie przyrządów standardowych (z przeskalowaną skalą) i tym samym poszerza granice mierzonych napięć. Obciążenie transformatora i spadek napięcia w kablu nie przekraczają dopuszczalnych wartości granicznych.

3. Obliczanie oszczędności energii wydanej na oświetlenie

opcja
10	285	54

Warsztat produkcyjny posiada oświetlenie górne. Źródło światła – N=285 lampy, z których każda ma jedną żarówkę.

Moc lampy żarowej .

Badania nad oświetleniem to wykazały M=54 lampy z wysokoprężnymi lampami sodowymi

zapewni taki sam poziom oświetlenia w warsztacie.

Żywotność żarówek (LN) wynosi 1000 godzin.

Żywotność wysokoprężnych lamp sodowych (HP) wynosi 10 000 godzin.

Czas pracy lamp w ciągu roku

godziny.

Obliczenia obejmują następujące kroki:

1. Kalkulacja kosztów kapitału.

2. Koszty energii elektrycznej.

3. Koszty operacyjne.

4. Obliczanie okresu zwrotu.

1. Nakłady inwestycyjne (CC)

KZ=M (Wydatek z pozycji 2 + wydatek z pozycji 3 + wydatek z pozycji 4))

2. Koszty energii elektrycznej

Pozycja wydatków	LN	Holandia
1. Liczba lamp	285	54
2. Zużycie energii elektrycznej przez każdą lampę, W	500	400
3. Godziny pracy, godzina/rok (Tr)	3000	3000
Energia elektryczna zużywana przez lampy żarowe rocznie, kWh/rok:	285*500W*3000 godzin/rok=427500000Wh/rok=427500 kWh/rok	54*400W*3000=64800000 Wh/rok=64800 kWh/rok
4. Koszt energii elektrycznej. energia na 1 kWh, cu. tj. (T)	0,05	0,05
CAŁKOWITY. Całkowite koszty energii w ciągu roku. gdzie T jest taryfą za 1 kWh.	427500*0,05=21375	64800*0,05=3240

3. Koszty operacyjne

Pozycja wydatków	LN	Holandia
1. Liczba lamp	285	54
2. Koszt czyszczenia lamp, USD. mi.	0,5	0,5
3. Liczba cykli czyszczenia lamp w ciągu roku	3	2
4. Całkowity koszt sprzątania w ciągu roku (pozycja wydatków 1*pozycja wydatków 2*pozycja wydatków 3)	285*0,5*3=427,50	54*0,5*2=54
5. Koszt wymiany lampy przypadający na jednostkę.	12	48
6. Koszt wymiany wszystkich lamp w ciągu roku ((poz. 5*/żywotność lampy)*liczba lamp)	(12*3000/1000)*285=10260	(48*3000/10000)*54=777,60
7. Koszty operacyjne za rok (art. 6 + art. 4).	427,50+10260=10687,50	54+777,60=831,60
8. Całkowite koszty operacyjne (TOC) definiuje się jako sumę kosztów operacyjnych i kosztów energii (patrz punkt 2)	10687,50+21375=32062,50	831,60+3240=4071,60

4. Obliczanie okresu zwrotu.

4.1. Oszczędności rocznie, USD mi.

E=OER LN – OER NL= 32062,50 -4071,60=27990,90

4.2. Okres zwrotu, lata.

RAZEM: KZ

285*(100+12+50)=285*162=46170

54*(180+48+ 120)=54*348= 18792

=46170/27990,90=1,65=165/100=(165*12)/(100*12)=1980/1200=19,8/12= 12 miesięcy+7,8 miesięcy=1 rok 8 miesięcy – dla lamp żarowych

=18792/27990,90=0,67=67/100=(67*12)/(100*12)=804/1200=8,04/12= 8 miesięcy – dla lamp z wysokoprężnymi lampami sodowymi

Wnioski: pomimo niższego kosztu żarówek i lamp, kosztu ich wymiany w porównaniu do wysokoprężnych lamp sodowych i ich lamp, żarówki wymagają prawie 5 razy więcej, lampy pod żarówkami wymagają częstszego czyszczenia i mają żywotność jest 10 razy mniej. Oszczędności wynikające z montażu lamp sodowych wyniosły 27 990,90 USD. e., a ich okres zwrotu jest o 1 rok krótszy.

Wniosek

W trakcie tej pracy zapoznałem się z dokumentami regulującymi; nauczył się wykonywać obliczenia i dobierać przekładniki prądowe; poznał cel, zasadę działania, zakres i metody obliczania przekładników prądowych i napięciowych. Nauczyłeś się obliczać oszczędności energii w produkcji. Oszczędność energii jest możliwa poprzez minimalizację strat energii. Straty technologiczne (zużycie) energii elektrycznej podczas jej przesyłania sieciami elektrycznymi (zwane dalej TPE) to straty w liniach i urządzeniach sieci elektrycznych spowodowane procesami fizycznymi zachodzącymi podczas przesyłania energii elektrycznej zgodnie z charakterystyką techniczną i trybami pracy linii i urządzeń, z uwzględnieniem zużycia energii elektrycznej na potrzeby własne stacji elektroenergetycznych oraz strat spowodowanych błędami w systemie opomiarowania energii elektrycznej. Ustalane na podstawie obliczeń.

Straty handlowe energii elektrycznej (nie są one określone w przepisach prawnych) wiążą się z niepłaceniem przez odbiorcę energii elektrycznej, a także jej kradzieżą. Należy wziąć pod uwagę błędy układów pomiarowych, do których zaliczają się przekładniki prądowe i przekładniki napięciowe. Istotna jest tutaj ich klasa dokładności, rzeczywiste warunki pracy, niedociążenie lub przeciążenie oraz poprawność schematów połączeń.

Literatura

1. Podręcznik projektowania sieci i urządzeń elektrycznych / wyd. POŁUDNIE. Barybina – M.: Energoatomizdat, 1991. – 464 s.

2. Golovkin G.I. System energetyczny i odbiorcy energii. – M., Energoatomizdat, 1984 – 360 s.

3. Poradnik do projektowania oświetlenia elektrycznego / wyd. G.M. Knorringa. – L.: Energia, 1976 – 384 s.

4.TACYS. Kurs „Oświetlenie”. – Kijów, 1999.

5. Zasady korzystania z energii elektrycznej. NERC, Kijów, 1996

6. Strona internetowa ABB VEI Metronica pod adresem: www.abb.ru/metronica.

Właściwy dobór przekładników prądowych w dużej mierze determinuje dokładność pomiaru zużytej energii elektrycznej i zakłada zgodność ich parametrów i właściwości technicznych z warunkami pracy.

Dlatego przy wyborze CT należy wziąć pod uwagę:

Napięcie znamionowe

Oczywiście musi być ono wyższe od maksymalnego napięcia roboczego instalacji elektrycznej, czyli musi być spełniony warunek:

Unom.tt>Umax.eu .

Jego wartość jest wybierana z standardowy zakres wartości (0,66, 6, 10, 15, 20, 24, 27, 35, 110, 150, 220, 330, 500, 750, 1150 kV). Zatem dla układów pomiarowych w instalacjach elektrycznych o napięciu 0,4 kV należy zastosować przetwornicę o Unom = 0,66 kV.

Znamionowy prąd pierwotny

Prąd znamionowy uzwojenia pierwotnego musi być również większy niż maksymalny prąd roboczy instalacji elektrycznej:

I2nom.tt>Imax.eu.

Zgodność prądu znamionowego uzwojenia wtórnego przekładnika prądowego z prądem znamionowym obliczonego licznika elektrycznego

Jak wspomniano na samym początku artykułu, standardowe istniejące wartości I1nom to 1 lub 5 A (najczęściej spotykane są urządzenia z I1nom = 5A).

Klasa dokładności TT

Parametr ten określa dopuszczalny błąd prądowy, wyrażony w procentach, przy znamionowym obciążeniu wtórnym. Standardowy zakres klas dokładności urządzenia: 0,2; 0,5; 1; 3; 5; 10.

Do wartości cyfrowych tej standardowej serii można dodać litery P lub S.

P jest symbolem wskazującym, że ten przekładnik prądowy lub jego uzwojenie jest stosowany w systemach zabezpieczeń przekaźników. Z reguły są to transformatory o klasach dokładności 5P i 10P.

S - obecność rozszerzonego zakresu pomiarów przekładników prądowych dla prądu pierwotnego (1% do 120%), natomiast przekładniki prądowe nie posiadające tego oznaczenia pracują z określonym błędem w zakresie obciążenia 5%-120%.

O wyborze wartości tego parametru decydują wymagania punktu 1.5.16 PUE-7; w przypadku technicznych systemów księgowych dozwolone jest stosowanie przekładników prądowych o klasie dokładności nie większej niż 1,0, dla obliczonej (handlowej) wartości znormalizowanej przez dokument - nie większej niż 0,5.

Dopuszczalne jest stosowanie przekładników prądowych o klasie dokładności 1,0, jeżeli obliczony licznik energii elektrycznej posiada klasę dokładności 2,0.

Aby uniknąć przekroczenia dopuszczalnej wartości błędu przekładnika prądowego dla danej klasy dokładności, należy spełnić warunek, aby obciążenie wtórne Z2 (obwód pomiarowy) nie przekraczało obciążenia znamionowego Z2nom.

Współczynnik transformacji lub stosunek prądu pierwotnego do prądu wtórnego

Zgodnie z 1.5.17 Regulaminu dozwolone jest stosowanie przekładników prądowych o zawyżonej wartości tego parametru.

Jednakże w takich przypadkach maksymalny prąd obciążenia w uzwojeniu wtórnym przekładnika prądowego musi wynosić co najmniej 40% prądu znamionowego licznika elektrycznego, a przy minimalnym obciążeniu określa się go na co najmniej 5%.

I2max≥40%I2nom.tt;
I2min≥5%I2nom.t.

Spełnienie warunków stabilności termicznej:

I²t∙ttt≥Vkz;

gdzie Vkz=I²k.z∙tcalc (całkowity impuls prądu cieplnego zwarcie(KZ), A2∙s;);
I - prąd oporu cieplnego transformatora, k∙A;
ttt to nominalny czas jego stabilności termicznej, w sekundach;
Is - trójfazowy prąd zwarciowy (wartość obliczona), kA;
tcalc - szacowany czas impulsu termicznego, sek.

Spełnienie warunków oporu elektrodynamicznego

Id≥Iу;

gdzie Iу=1,8∙√2∙IКЗ;
Iу - prąd uderzeniowy, kA;
1,8 - wartość współczynnika stabilności dynamicznej.

Rodzaj instalacji

Zgodnie z ich konstrukcją wyróżnia się następujące typy przekładników prądowych:

• do montażu otwartego (zewnętrznego) – przeznaczone do montażu w rozdzielnicach napowietrznych;
• do instalacji zamkniętej - do rozdzielnic zamkniętych;
• wbudowany w el. aparatura i maszyny;
• podwieszane - z możliwością montażu na tulejach;
• przenośny (przeznaczony do stosowania przy pomiarach i badaniach laboratoryjnych).

Wszędzie tam, gdzie wymagany jest pomiar energii elektrycznej lub kontrola prądu w celu zabezpieczenia linii przed przeciążeniem.

Jednym z głównych parametrów przekładnika prądowego (CT) jest przekładnia transformacji, która najczęściej jest oznaczana jako 10/5, 30/5, 150/5 lub podobnie. Spróbujmy dowiedzieć się, co to oznacza i jak wybrać właściwy współczynnik transformacji przekładnika prądowego.

Ciekawy! Przekładnik prądowy ma charakter podwyższający, dlatego jego uzwojenie wtórne musi być zawsze zwarte za pomocą amperomierza lub po prostu za pomocą zworki. W przeciwnym razie wypali się lub kogoś zszokuje.

Dlaczego potrzebne są przekładniki prądowe?

Mogą to zauważyć elektrycy zaznajomieni ze sprzętem elektrycznym 220 V metrów mieszkania energii elektrycznej są podłączone bezpośrednio do linii bez użycia przekładników prądowych. Jednak już w sieci trójfazowe połączenie transformatora jest bardziej powszechne niż bezpośrednie połączenie. W obwodach urządzeń rozdzielczych PKU i 6-10 kV wszystkie urządzenia pomiarowe połączone są poprzez przekładniki prądowe.

Przekładnik prądowy ma na celu zmniejszenie wielkości mierzonego prądu i doprowadzenie go do standardowego zakresu. Z reguły prąd jest konwertowany na standardową wartość 5 A (rzadziej - 1 A lub 10 A).

Innym celem przekładników prądowych jest tworzenie izolacja galwaniczna pomiędzy obwodem mierzonym i pomiarowym.

Jak wybrać przekładnik prądowy

Maksymalny prąd roboczy uzwojenia pierwotnego transformatora zależy od mocy transformator mocy w podstacji obniżającej.

Na przykład, jeśli moc podstacji wynosi 250 kVA, to przy znamionowym napięciu linii 10 kV prąd nie przekroczy 15 A. Oznacza to, że przekładnia przekładników prądowych musi wynosić co najmniej 3 lub, jak to jest jest często określany jako 15/5. Stosowanie przekładników prądowych o zbyt małej wartości znamionowej może spowodować, że prąd wtórny będzie znacznie przekraczał określoną wartość 5 A, co może skutkować znacznym zmniejszeniem dokładności pomiaru, a nawet awarią licznika energii elektrycznej.

Zatem minimalna wartość przekładni przekładnika prądowego jest ograniczona przez znamionowy prąd linii.

Czy z drugiej strony są jakieś ograniczenia dotyczące współczynnika transformacji? Czy zamiast transformatorów 15/5 można zastosować np. transformatory 100/5? Tak, istnieją takie ograniczenia.

Jeżeli zastosuje się przekładniki prądowe o nieproporcjonalnie dużej wartości znamionowej, efektem będzie zbyt mały prąd w uzwojeniu wtórnym transformatora, którego licznik energii elektrycznej nie będzie w stanie zmierzyć z wymaganą dokładnością.

Żeby nie robić za każdym razem nieporęcznych obliczenia matematyczne opracowano szereg zasad wyboru przekładni przekładnika prądowego. Zasady te są zapisane w podręczniku każdego inżyniera energetyka - w „Zasadach budowy instalacji elektrycznych” (PUE).

Zasady instalacji elektrycznej dopuszczają stosowanie przekładników prądowych o przekładni wyższej niż znamionowa. Jednakże takie transformatory PUE nazywane są „transformatorami o zawyżonym współczynniku transformacji”, a ich zastosowanie jest ograniczone w następujący sposób.

1.5.17. Dopuszcza się stosowanie przekładników prądowych o zwiększonej przekładni przekładnika (zgodnie z warunkami rezystancji elektrodynamicznej, termicznej lub zabezpieczenia szyn zbiorczych), jeżeli przy maksymalnym obciążeniu połączenia prąd w uzwojeniu wtórnym przekładnika prądowego wynosi co najmniej 40% prądu znamionowego licznika, a przy minimalnym obciążeniu użytkowym – co najmniej 5%.

Ponieważ koncepcja minimalnego nakładu pracy wspomniana w PUE nie jest zbyt jasna, stosuje się inną zasadę:

Przekładnik prądowy uważa się za przeszacowany pod względem przekładni transformatora, jeśli przy 25% znamionowego obciążenia przyłączeniowego (w trybie normalnym) prąd w uzwojeniu wtórnym jest mniejszy niż 10% prądu znamionowego licznika.

Zatem maksymalna możliwa wartość przekładni stosowanych przekładników prądowych jest ograniczona czułością liczników energii elektrycznej.

Obliczanie minimalnych i maksymalnych wartości współczynnika transformacji

Aby obliczyć wartość znamionową przekładnika prądowego, należy znać zakres prądów roboczych w uzwojeniu pierwotnym przekładnika.

Minimalny współczynnik transformacji CT obliczony na podstawie maksymalnego prądu roboczego w linii. Maksymalny prąd roboczy można obliczyć na podstawie całkowitej mocy odbiorców energii elektrycznej znajdujących się w tej samej sieci. Ale nie ma potrzeby wykonywania tych obliczeń, ponieważ wszystkie obliczenia zostały już wykonane wcześniej podczas projektowania podstacja transformatorowa. Z reguły moc transformatora mocy dobiera się tak, aby normalne obciążenie nie przekraczało mocy znamionowej transformatora, a krótkotrwałe obciążenie szczytowe przekraczało moc transformatora o nie więcej niż 40%.

Dzieląc pobór mocy przez znamionowe napięcie sieci i zmniejszając otrzymaną wartość przez pierwiastek z 3, otrzymujemy maksymalny prąd roboczy. Stosunek maksymalnego prądu roboczego do prądu znamionowego licznika energii elektrycznej da wymagany minimalny współczynnik transformacji.

Na przykład dla podstacji o mocy 250 kVA i znamionowym napięciu sieci 10 kV maksymalny prąd roboczy wyniesie około 15 A. Ponieważ krótkotrwały maksymalny prąd roboczy może osiągnąć 20 A, lepiej jest przyjąć minimalna ocena przekładnika prądowego z niewielkim marginesem - 20/5.

Maksymalny współczynnik transformacji CT określić, mnożąc minimalną przekładnię transformacji przez stosunek poziomu prądu roboczego (jako procent wartości maksymalnej) do poziomu prądu w uzwojeniu wtórnym transformatora (również jako procent wartości maksymalnej).

Na przykład minimalny współczynnik transformacji wynosi 15/5, obliczony poziom prądu roboczego wynosi 25% maksymalnego, prąd w uzwojeniu wtórnym transformatora wynosi 10% prądu znamionowego licznika. Wtedy wymagana minimalna ocena CT wynosi 15/5 * 25/10, czyli 7,5 lub w tradycyjnym zapisie 37,5/5. Ponieważ jednak CT o tym nominale nie są produkowane, należy przyjąć najbliższą wartość - 30/5.

Zatem wymagania dokumenty regulacyjne do wyboru przekładni przekładników pomiarowych, pozostawiają bardzo mało pola manewru, pozwalając na wybór przekładnika tylko spośród dwóch lub trzech bliskich wartości znamionowych