Scrigroup - Documente si articole

Username / Parola inexistente      

Home Documente Upload Resurse Alte limbi doc  

 
CATEGORII DOCUMENTE


AeronauticaComunicatiiElectronica electricitateMerceologieTehnica mecanica


Transformatoare de curent si de tensiune

Electronica electricitate

+ Font mai mare | - Font mai mic



DOCUMENTE SIMILARE

Trimite pe Messenger
Amplificator de putere in clasa A
DEFORMARE MAGNETICA - PROIECT
LASERII CU GROPI CUANTICE
Transformatoare de masura
Amplificatoare de putere in clasa B
PROIECTAREA UNUI ELECTROMAGNET DE CURENT CONTINUU
Proiect - Schema electrica de comanda, protectie si semnalizare a unui motor electric asincron cu rotorul in scurtcircuit, cu pornire stea-triunghi (c
Formate video
OPTIMIZAREA UNUI CELULE PV
Solutii test matrice calificare domeniul ELECTRIC

TERMENI importanti pentru acest document

: transformatoare de tensiune : transformatoare de curent : transformatoare de curent de inalta tensiune : transformatoare de curent medie tensiune :

Capitolul I. Generalitati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Capitolul II. Transformatoare de curent . . . . . . . . . . .

Capitolul III. Transformatoare de tensiune . . . . . . . . . . . . .

Capitolul IV. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Capitolul V. Anexe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Capitolul VI. Bibliografie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Capitolul I

Generalitati

Pentru exploatarea in bune conditii a instalatiilor electroenergetice este necesar ca in permanenta sa existe posibilitatea de a se masura o serie de parametri ce pot caracteriza:

        incarcarea circuitelor (curent, putere);

        cantitatea de energie electrica vehiculata;

        calitatea energiei electrice (frecventa, tensiune);

        starea echipamentului electric (grad de incalzire, starea izolatiei).

Pentru masurarea acestor marimi instalatiile electrice sunt dotate cu aparate electrice de masurat, cum ar fi: ampermetre, voltmetre, contoare de energie, frecventmetre etc, de asemenea pentru supravegherea functionarii si protectia instalatiilor se monteaza o serie de relee.

Construirea de relee si aparate de masurat pentru tensiunile si curentii efectiv existentii in instalatiile electrice de energie nu este rationala deoarece aceasta ar duce la solutii scumpe, greoaie si periculoase in exploatare. De aceea, in instalatiile electrice a caror tensiune nominala este mai mare de 500 V si al caror curent nominal depaseste 50 100 A, aparatele de masura si releele de protectie nu se conecteaza direct la retea, ci prin intermediul transformatoarelor de masura.

Transformatorul de masura este un aparat static, care transforma parametrii energiei electrice de curent alternativ (tensiunea, curentul) reducand valoarea acestora de un anumit numar de ori. Functionarea transformatoarelor de masura se bazeaza pe principiul inductiei electromagnetice dintre doua circuite (infasurari) electrice cuplate electromagnetic, in cazul transformatoarelor inductive, si pe principiul divizorului capacitiv, in cazul transformatoarelor de tensiune capacitive.

Prin definitie rolul transformatorul de masura este reprezentat prin:

        posibilitatea de masurare cu aparate de curent alternativ construite pentru tensiuni si intensitati de valori reduse;

        alimentarea circuitelor de protectie prin relee cu tensiuni si intensitati de valori reduse;

        reducerea tensiunii in circuitele secundare pentru scaderea solicitarii izolatiei acestor circuite si a aparatelor montate in aceste circuite, precum si pentru protejarea personalului de exploatare.

Clasificarea transformatoarelor de masura :

1.    Transformatoare de curent (simbol C) la care infasurarea primara se leaga in serie cu circuitul primar si a caror infasurare secundara alimenteaza infasurarile de curent ale releelor si aparatelor de masura.

2.    Transformatoare de tensiune (simbol T) la care infasurarea primara se leaga in paralel cu circuitul primar, iar infasurarea secundara alimenteaza infasurarile de tensiune ale releelor si aparatelor de masura.

Capitolul II

Transformatoare de curent

Clasificarea transformatoarelor de curent :

a)    Din punct de vedere constructiv:

        Tip suport, cu infasurarea primara monospirala sau multispirala. In cazul transformatoarelor multispirale, acestea pot fi cu infasurare primara necomutabila sau comutabila in doua sau mai multe trepte.

        Tip de trecere, cu infasurarea primara tip bara, facand parte integrata din transformatorul de curent, sau fara infasurare primara proprie, transformatorul de curent fiind format numai din infasurarea (infasurarile) secundara, care se monteaza direct pe barele de inalta tensiune ale instalatiei sau pe trecerea izolata a transformatoarelor de putere.

b)Din punct de vedere al conditiilor de functionare :

        de exterior;

        de interior;

        imersate in uleiul electroizolant al transformatoarelor de putere.

c) Din punct de vedere al izolatiei de baza :

        transformatoare uscate, la cere intreaga constructie, sau partial numai infasurarea de inalta tensiune, sunt inglobate in rasina epoxidica sau in portelan;

        transformatoare in ulei, la care partea activa a transformatorului este inclusa in ulei electroizolant.

d) Dupa numarul infasurarilor secundare :

        Transformatoare cu o singura infasurare secundara destinata masurii (clasa 0,5 sau 1) sau protectiei (clasa 5P sau 10P);

        Transformatoare cu doua sau mai multe infasurari secundare, in care una din infasurari este utilizata pentru masura, iar restul pentru protectie.

e) Dupa curentul nominal al infasurarilor secundare:

        Transformatoare pentru curent secundar de 1 A;

        Transformatoare pentru curent secundar de 5 A.

Principiul de functionare

Schema de principiu a unui transformator de curent


Transformatorul de curent din figura are un bobinaj primar cu un numar mic de spire n1 si cu sectiune mare; acest bobinaj este parcurs de curentul de sarcina I1, absorbit de consumator (in acest caz lampi electrice), iar bobinajul secundar are un numar mare de spire, n2 si sectiune redusa: la bobinajul secundar se conecteaza ampermetrele si bobinele de curent ale wattmetrelor si contoarelor sau ale releelor. Numarul de spire n2 din secundar se alege astfel incat sa se obtina raportul de transformare dorit KIn:

KIn=I1n/I2n=n2/n1.

Deoarece la bornele bobinajului secundar se conecteaza aparate a caror impedanta este relativ mica, transformatorul de curent functioneaza ca un transformator cu secundarul in scurtcircuit.

Curentul I1, trecand prin primar, produce un flux in circuitul magnetic proportional cu numarul de amperspire I1n1; ca urmare, in circuitul secundar ia nastere un curent I2 de sens opus lui I1 si care creeaza un flux contrar ca sens fluxului primar (proportional cu I2n2). Fluxul magnetic rezultat este determinat de diferenta celor doua fluxuri, fiind proportional cu asa numitele amperspire de mers in gol I0n1; acestea reprezinta 0,5-10% din valoarea lui I1n1. Ca urmare, circuitul magnetic este parcurs de un flux magnetic Φ relativ mic. Fluxul produce o tensiune electromotoare U2 a carei valoare este de asemenea mica.

Tipuri constructive

Transformatoare de curent de joasa tensiune

Simbolurile sunt prezentate in tabelul ce urmeaza:


os

 

Varianta

 

De trecere

 

T

 
C

Text Box: Transformator de curentText Box: De exteriorText Box: De interior


M

 

k

 

i

 

Varianta

 

Varianta

 

Varianta

 

De trecere

 

Izolatie in ulei

 

Varianta

 

T

 

i

 

U

 

Izolatie in rasina

 

Tip trecere

 

Tip suport

 

R

 

T

 

S

 

Acestea sunt de tipul CIS, CIT, CIRS, CIRT, CITi, CITu, CITo, CIBo, pentru tensiuni de pana la 0,5 Kv.

Literele mici au urmatoarea semnificatie:

        u- montaj direct pe cablu de forta;

        o- montaj tip saiba in circuitul primar cu bare rigide plate;

        i-montaj direct in circuitul primar cu bare dreptunghiulare.

Transformatoarele se compun din urmatoarele parti principale:

        circuit magnetic;

        infasurare secundara;

        infasurare primara, la unele tipuri ca : CIS, CIRS, CIBo;

        carcasa electroizolanta;

Transformatoare de curent de medie tensiune

Transformatoarele se compun din cate doua infasurari secundare, fiecare pe cate un miez magnetic si o infasurare primara. Aceste transformatoare au izolatia dintre infasurari precum si cea dintre infasurari si piesele legate la masa din rasina turnata. Dar izolatia mai poate fi din portelan CIPT, sau ulei.

Ca transformatoare cu izolatie in rasina electroizolanta turnata amintim tipurile: CIRS. CIRTo, CIRTos, CIRTi, CIRT, unde literele mici au urmatoarea semnificatie:

        o- monospiral cu bara de trecere rotunda si flansa mediana de fixare;

        os- monospiral cu bara de trecere rotunda si picior suport median;

        i- monospiral cu bara de trecere dreptunghiulara.

Transformatoare de curent de inalta tensiune, tip CESU-110KV

Este un transformator cu izolatie in ulei. Pe partea de inalta tensiune izolatia este realizata din hartie electroizolanta, este uscata si impregnata sub vid, apoi este cufundata impreuna cu izolatia de joasa tensiune in ulei electroizolant. Infasurarea primara este comutabila in raportul de 1:2 pentru o gama a curentilor de 50..600 A, iar pentru curentul primar de 1250 A infasurarea este necomutabila.

Transformatorul se compune dintr-un izolator de portelan care constituie si cuva transformatorului. Infasurarea primara impreuna cu miezurile magnetice si infasurarile secundare au forma cifrei opt. Transformatorul este umplut cu ulei electroizolant. Pe capacul metalic se afla bornele primare scoase in exteriorul transformatorului cu ajutorul izolatoarelor de trecere. Tot pe capac se mai afla indicatorul de nivel al uleiului. In interiorul corpului se gaseste un dispozitiv de comutatie al infasurarii primare, care permite conectarea in serie sau in paralel a sectiunilor infasurarii primare. Dispozitivul de comutare este realizat prin placute (eclise) care fac legatura intre bornele primare. Bornele secundare se afla amplasate intr-o cutie dispusa pe peretele lateral al caruciorului, acesta aflandu-se la partea inferioara a transformatorului.

Caracteristici constructive

Nr.

Crt.

Caracteristica

Definitie

Formula si valori

Notatie

1

Curent nominal primar

Reprezinta curentul primar pentru care este determinat regimul nominal de functionare.

I1n

2

Curent nominal secundar

Reprezinta curentul secundar pentru care este determinat regimul nominal de functionare.

5A, Un<110 Kv

1A, Un>110 Kv

I2n

3

Tensiunea maxima de lucru

Reprezinta valoarea tensiunii efectiva cea mai mare a tensiunii intre faze la care TC poate functiona in regim de lunga durata in conditii normale de functionare.

1.750Kv

Um

4

Raport de transformare nominal

Reprezinta raportul dintre curentul nominal primar si curentul nominal secundar

Kn= I1n/ I2n

Kn

5

Eroarea de curent (eroare de raport)

Este eroarea pe care TC o introduce la masurarea curentului si care se datoreste faptului ca raportul de transformare real nu este egal cu raportul de transformare nominal.

εi= Kn*( I2 I1)*100/ I1

[%]

εi

6

Eroarea de unghi

Este unghiul de defazaj dintre vectorul curentului primar si vectorul curentului secundar.

Minute

δi

7

Clasa de precizie

Reprezinta notarea conventionala a limitelor erorilor pe care TC trebuie sa le respecte.

Se exprima in cifre, sau in cifre urmate de litera P.

-

8

Sarcina secundara

Este impedanta circuitului secundar cu indicarea factorului de putere.

Ω

Z2

9

Sarcina secundara nominala

Este sarcina secundara pentru care sunt garantate conditiile de precizie si functionare ale TC.

Ω

Z2n

10

Puterea secundara nominala

Este puterea absorbita de sarcina secundara nominala in regim nominal de functionare

S2n= Z2n* I2n

S2n

11

Curent primar nominal de saturatie

Reprezinta valoarea maxima a curentului primar pentru care eroarea de curent a transformatorului la sarcina nominala si la cos φ=0,8 este 5% sau 10%.

I1sn

12

Curent nominal secundar de saturatie

Se raporteaza la curent primar nominal de saturatie.

I2sn

13

Coeficient de saturatie

n= I1sn/ I2sn

n

14

Stabilitate termica

Defineste capacitatea TC de a suporta actiunea termica a curentilor de scurtcircuit in decursul unui interval de timp.

Se exprima prin curentul limita termic , reprezentand curentul maxim garantat pentru care se asigura stabilitatea termica de 1 secunda, infasurarile secundare fiind scurtcircuitate. Se exprima in KA.

-

15

Stabilitate dinamica

Defineste capacitatea TC de a suporta actiunea mecanica a curentilor de scurtcircuit care trec prin infasurarile sale.

Se exprima prin curentul limita dinamic care este valoarea de varf a primei alternante a curentului primar de scurtcircuit pentru care se asigura stabilitatea dinamica, infasurarile secundare fiind scurtcircuitate.

Se exprima in KAmax.

-

Capitolul III

Transformatoare de tensiune

Clasificarea transformatoarelor de tensiune:

a)    Din punct de vedere al principiului de functionare :

        transformatoare inductive, avand infasurarea primara si secundara bobinate pe acelasi miez magnetic;

        transformatoare capacitive (mai corect capacitiv-inductive) in care transformatorul este format dintr-un divizor capacitiv, la a carui priza intermediara este racordat un transformator inductiv de medie tensiune.

b)    Din punct de vedere al conditiilor de mediu :

        de exterior;

        de interior.

c)    Din punct de vedere al izolatiei de baza :

        transformatoare uscate, la cere intreaga constructie, sau partial numai infasurarea de inalta tensiune, sunt inglobate in rasina epoxidica;

        transformatoare in ulei, la cere partea activa a transformatorului este inclusa in ulei electroizolant.

d)    Dupa numarul infasurarilor secundare :

        Transformatoare cu o singura infasurare secundara destinata masurii si protectiei;

        Transformatoare cu doua infasurari secundare, unde o infasurare este destinata masurii si protectiei, iar cealalta este conectata in triunghi deschis si este destinata alimentarii protectiei homopolare;

        Transformatoare cu trei infasurari secundare, pentru masura, protectie si protectie homopolara.

Principiul de functionare

Schema de principiu a unui transformator de tensiune:


U2

 


Spre transformatorul de

curent

 


Ca principiu de functionare se aseamana cu transformatorul de putere, avand insa o putere mult mai mica, o tensiune de scurtcircuit redusa si un raport de transformare mult mai exact.

Functionarea transformatorului se bazeaza pe legea inductiei electromagnetice si anume a inductantei mutuale dintre doua circuite(infasurari) imobile unul fata de celalalt. Daca la bornele de inalta tensiune se aplica o tensiune U1 a unei surse variabile in timp, infasurarea primara n1, va absorbi un curent , care va produce un camp magnetic ale carui linii de camp se vor inlantui si cu infasurarea secundara n2. Spirele infasurarii secundare vor fi strabatute de un flux fascicular creat de curentul primar, iar in spirele infasurarii secundare va lua nastere o tensiune electromotoare. Daca la bornele infasurarii secundare este legat un consumator, atunci circuitul secundar este inchis si sub actiunea tensiune electromotoare induse, infasurarea secundara n2va fi strabatuta curent. Iar la bornele receptorului apare tensiunea secundara U2.

Tipuri constructive

Schema formarii simbolurilor la transformatoarele de tensiune:

Text Box: Transformator de tensiuneText Box: De exteriorText Box: De interiorText Box: Cu izolatie in ulei     UText Box: Varianta             O
o


Transformatoare de tensiune de joasa tensiune

Aceste transformatoare sunt de tipul TIB si se compun din urmatoarele parti principale :

        Miezul magnetic

        Infasurarea primara

        Infasurarea secundara

        Carcasa de bachelita

Transformatoare de tensiune de medie tensiune

Aceste transformatoare pot fi cu izolatie in rasina sau in ulei. Transformatoarele cu izolatie din rasina sunt de tipul TIRMo si TIRBo.

Transformatoarele se compun din urmatoarele parti principale :

        Miezul magnetic

        Infasurarea primara

        Infasurarea secundara

        Soclul cu cutia de borne

        Carcasa din rasina turnata

Transformatoarele de tipul TIRMo izolatia infasurarii primare este degresiva, sfarsitul infasurarii fiind legat direct la carcasa metalica, in schimb la transformatoarele de tipul TIRBo izolatia infasurarii primare este plina, ambele borne ale infasurarii fiind izolate corespunzator tensiunii nominale a transformatorului.

Transformatoarele cu izolatie din ulei sunt de tipul TEMU, TEBU.

Transformatoare de tensiune de inalta tensiune de tip

TEMU 110 Kv

Transformatorul se compune din urmatoarele parti principale:

        Miezul magnetic

        Infasurarea primara

        Infasurarea secundara

        Soclul cu cutia de borne

        Izolator de portelan care formeaza cuva transformatorului

        Filtru cu silicagel

        Cutie de borne

Transformatoarele de tensiune inductive se monteaza pe barele statiilor, pe fiecare faza in parte, in circuitul generatorului si cate o data pe liniile de inalta tensiune. Conectarea lor in instalatiile interioare de 6-20 Kv se executa prin separatoare si sigurante fuzibile. In instalatiile de 110 Kv sa mai mult ele sunt conectate prin intermediul separatoarelor.

Transformatoarele de tensiune capacitive au o serie de avantaje fata de transformatoarele de tensiune inductive:

        Permit cuplarea la linia electrica de inalta tensiune a unei instalatii de telecomunicatii de inalta frecventa;

        Prezinta o rezistenta buna la undele de soc, datorita repartitiei uniforme a tensiunii in lungul divizorului capacitiv de tensiune.

Transformatoarele de tensiune capacitive au o serie de dezavantaje:

        Precizia masurarii este mult influentata de regimurile tranzitorii care apar in cazul avariilor in instalatiile electrice;

        Puterea secundara a acestor transformatoare este mai mica decat a transformatoarelor inductive.

Schema electrica de principiu a unui transformator de tensiune capacitiv.



Transformatoarele de tensiune capacitive se compun dintr-un divizor de tensiune capacitiv C1 si C2 ti dintr-un circuit inductiv de medie tensiune conectat intre priza mediana a divizorului capacitiv si pamant. In functie de valoarea tensiunii nominale, divizorul de tensiune capacitiv contine unul sau mai multe condensatoare suprapuse. Circuitul inductiv de masura se compune dintr-un transformator T si o bobina de fier L, care mareste inductanta transformatorului coborator T.

Caracteristici constructive

Nr.

Crt.

Caracteristica

Definitie

Formula si valori

Notatie

1

Tensiunea nominala primara

Reprezinta tensiunea primara pentru care este determinat regimul nominal de functionare.

U1n

2

Tensiunea nominala secundara

Reprezinta tensiunea secundara pentru care este determinat regimul nominal de functionare.

5A, Un<110 Kv

1A, Un>110 Kv

U2n

3

Tensiunea maxima de lucru

Reprezinta valoarea tensiunii efectiva cea mai mare a tensiunii intre faze la care TT poate functiona in regim de lunga durata in conditii normale de functionare.

1.750Kv

Um

4

Raport de transformare nominal

Reprezinta raportul dintre tensiunea nominala primara si tensiunea nominala secundara

Kn= U1n/ U2n

Kn

5

Raport de transformare efectiv

Reprezinta raportul dintre tensiunea primara masurata si tensiunea secundara corespunzatoare.

Ke= U1/ U2

Ke

6

Eroarea de tensiune

Este eroarea pe care TT o introduce la masurarea unei tensiuni si care provine din aceea ca raportul de transformare efectiv nu este egal cu raportul de transformare nominal.

εu= Kn*( U1 U2)*100/ U1

[%]

εu

7

Eroarea de unghi

Este unghiul de defazaj dintre vectorul tensiunii primare si vectorul tensiunii secundare.

Minute

δu

8

Clasa de precizie

Reprezinta notarea conventionala a limitelor erorilor pe care TT trebuie sa le respecte.

Se exprima in cifre, sau in cifre urmate de litera P.

-

9

Sarcina secundara

Este admitanta circuitului secundar cu indicarea factorului de putere (capacitiv sau inductiv).

Siemens

Y2

10

Sarcina secundara nominala

Este sarcina secundara pentru care sunt garantate conditiile de precizie si functionare ale TT.

Siemens

Y2n

11

Puterea secundara nominala

Este puterea aparenta absorbita de sarcina secundara nominala in regim nominal de functionare

SSn= U22n/ Z2n VA

Reprezinta raportul dintre patratul tensiunii nominale secundare si impedanta secundara nominala.

Ssn

12

Puterea secundara maxima

Este puterea aparenta, absorbita de sarcina avand

cos φ=0,8 (inductiv)tensiunea primara avand valoarea maxima a tensiuni de lucru, incalzirea diferitelor parti ale transformatorului nedepasind limitele admisibile, iar eroarea de tensiune fiind maxim 10%.

VA

Smax

13

Factorul de putere secundar

Este cosinusul unghiului dintre curentul si tensiunea secundara la bornele sarcinii conectata in secundarul transformatorului.

cos φ

14

Factorul de putere nominal

Este factorul de putere al sarcinii secundare pentru care sunt indeplinite conditiile clasei de precizie.

cos φn

Capitolul IV

Norme de exploatare tehnica transformatoarelor de masura

Conditii de utilizare

Datele tehnice, normale de mediu si conditiile de montaj se dau in normele tehnice sau in cartea produsului.

In cazul in care lipsesc indicatiile fabricii constructoare, se va tine seama de urmatoarele:

a)    Conditii de mediu

1.    Conditii normale de mediu pentru functionarea transformatoarelor de masura:

        Temperatura mediului ambiant

     maxima +400 C

     media zilnica, cel mult +300 C

     minima in cazul transformatoarelor

pentru montaj interior -50C( -150C

pentru cele

fabricate din 1982)

     minima in cazul transformatoarelor

pentru montaj exterior -300C

2.    Conditii de mediu pentru transformatoarele de curent montate pe trecerile izolante ale transformatoarelor de putere sunt:

        Temperaturi limita ale mediului ambiant:

     Maxima +400 C

     Minima -350 C

     Media zilnica +300 C

        Temperatura mediului de imersie(ulei electroizolant TR-30, STAS 811):

     Maxima +1000 C

     Medie pe o perioada de 24h + 900 C

b)    Conditii de montaj

Conditiile de montaj ale transformatoarelor de masura sunt prevazute in carte tehnica a produsului.

c)    Alte conditii

1)    Transformatoarele de masura cu ulei de 110-400 Kv trebuie sa fie dotate cu vizor pentru controlul nivelului de ulei , vizibil de la sol. Pe vizor trebuie sa se indice nivelul maxim si minim al uleiului corespunzator variatiilor de temperatura. La transformatoarele care nu sunt prevazute cu vizor, nivelul de ulei va fi mentinut la 15-18 mm sub dopul de umplere.

2)    Transformatoarele de masura vor fi prevazute cu surub de legare la pamant a pieselor metalice care in functionare normala nu sunt sub tensiune. Pentru tensiuni egale sau mai mari de 110 Kv toate piesele metalice aflate in campul electric vor fi potentializate.

3)    Infasurarile secundare ale transformatoarelor de masura vor avea asigurata o legatura la pamant de protectie in toate cazurile de functionare. Exceptie fac transformatoarele de curent din retelele de joasa tensiune, pentru care nu este obligatoriu legarea la pamant a infasurarii secundare. In aceste cazuri, la executarea de lucrarii in circuitele secundare fara scoaterea de sub tensiune a infasurarii primare, se vor lua masurile corespunzatoare privind lucrul sub tensiune in instalatiile de joasa tensiune.

4)    Transformatoarele de masura vor fi prevazute cu marca de stat aplicata de organele de metrologie.

5)    Transformatoarele de curent nu vor fi puse sub tensiune sau lasate in exploatare cu infasurarea secundara deschisa.

6)    Transformatoarele de tensiune nu vor fi puse sub tensiune sau lasate in exploatare cu infasurarile secundare in scurtcircuit.

DISTRIBUIE DOCUMENTUL

Comentarii


Vizualizari: 3300
Importanta: rank

Comenteaza documentul:

Te rugam sa te autentifici sau sa iti faci cont pentru a putea comenta

Creaza cont nou

Distribuie URL

Adauga cod HTML in site

Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2014. All rights reserved