Счетчик с трансформаторами тока

Подключение электросчетчика через трансформаторы тока

Система учета в четырех-проводных сетях подразумевает измерение электроэнергии при помощи 3-фазных счетчиков, конструкция, которых рассчитана на прямое подключение или при использовании трансформаторов тока.

При подключении 3-фазных трехэлементных электросчетчиков в 4-провдную цепь, в которой есть цепи U и I расположенные раздельно, используются (ТТ) трансформаторы тока, они делают измерительный электросчетчик универсальным устройством, он называется трансформаторным счетчиком.

Рассмотреть присоединение такого прибора можно на примере «Меркурия 230А».

Подключение электросчетчика через трансформаторы тока выполняется при помощи десятипроводного кабеля. Конструкция использует раздельные токовые цепи и цепи напряжения.

Рис №1. Схема включения 3-элментного Меркурия 230А в электросеть с четырьмя проводами.

Для схемы обязательно присоединение всех трех элементов измерения счетчика с обязательным строгим соблюдением полярности и с чередованием фаз в прямом порядке относительно соответствующему U.

При использовании чередования фаз обратной полярности в присоединении во вторичной обмотке ТТ произойдет замер отрицательных величин мощности, производимым в измерительном элементе прибора. Для схемы обязательно присутствие нулевого проводника.

Неисправности схемы присоединения:

1. Окисление, а также ослабление контактов на выводах ТТ.
2. Обрыв или излом фазных проводников в цепях U_втор.
3. Неисправность самого трансформатора тока.

Для решения вопроса как подключить электросчетчик через трансформаторы тока может использоваться 7-проводная схема присоединения счетчика, рассмотренная на примере электросчетчика СА4У-И672М.

Рис №2. Схема присоединения СА4У-И672М. Перемычки Л1 – И1 устанавливаются на ТТ. Перемычки: 1 – 2; 4 – 5; 7 – 8 находятся на клеммах прибора.

Для этой схемы характерно использование совмещенных, объединенных в одну цепь I и U, это возможно при помощи установки перемычек в измерительном приборе и на ТТ.

Схема имеет несколько существенных недостатков:

1. Токовые цепи прибора всегда под напряжением.
2. Трудно выявить во время работы электрический пробой внутри ТТ.
3. Использование перемычек И2 – Л2 для ТТ и перемычки 1 – 2 на клеммах прибора приводит к появлению добавочной измерительной погрешности.

Для электроустановок низкого напряжения 380/220В, используется схема с соединением концов вторички ТТ И2 с токовыми выводами прибора в одной точке.

Рис №3 Схема присоединения электросчетчика в сети на четыре провода «звездой» с использованием чередования фаз в прямом порядке.

Самый распространенный универсальный способ подключения, обеспечивающий безопасное обслуживание, это: подключение электросчетчика через трансформаторы тока, с использованием испытательной коробки для низковольтных сетей U – 220В.

Рис№4. Монтажная схема соединения счетчика через испытательную коробку.

Испытательные коробки используются для электросчетчиков, подключенных с помощью измерительных ТТ, это способствует повышению безопасности производства работ при проведении ТО и ТР. Это помогает осуществлять замену и проверку схемы присоединения прибора, позволяет определить погрешность в измерениях непосредственно на месте установки электросчетчика при наличии нагрузочного тока без отключения потребителей.

Использование испытательных коробок это непременное действие для потребителей I категории, когда не допускается любой перерыв в электроснабжении.

Рис №5 Конструкция испытательной коробки.

Включение трехфазного электросчетчика для установок высокого напряжения

4-проводные и 3-проводные 3-фазные высоковольтные электросети использует измерительную систему с двухэлементными и трехэлементными электросчетчиками выполняющие операции по замеру активно-реактивной мощности, для примера можно рассмотреть электросчетчик СЭТ-4ТМ.03.

3-проводная схема для сети высокого напряжения подключается с использованием двух ТТ.

Рис № 6. Схема присоединения электросчетчика для цепей в 3-фазной и 3-проводной сети с двумя ТТ и двумя ТН.

Также используется схема присоединения электросчетчика посредством трех ТН и двух ТТ.

Рис № 7. Монтажная схема соединения счетчика с использованием 2 ТТ и 3 ТН. Для измерения можно использовать также 3 ТТ и 3 ТН.

Рис №8. Схема подключения счетчика к 3-фазной 3 или 4-проводной сети с использованием 3 ТТ и 3 ТН.

Проведение замеров активной и реактивной мощности используется схема присоединения электросчетчиков, объединяющая приборы этих видов энергии, объединяющая вывода ТТ И1 для 3-проводной цепи, аналогичная схема существует для электросчетчиков с соединением ТТ И2 для 3-проводной цепи.

Рис №9. Схема присоединения счетчиков, измеряющих активную и реактивную энергии для соединения ТТ И1 для 3-проводной цепи.

Для установок высокого напряжения электросчетчики различаются по конструктивным особенностям ячейки, и в зависимости от используемой схемы присоединяются с помощью испытательной коробки. Это действие способствует увеличению уровня безопасного обслуживания при проведении работ по ТО и ТР электросчетчиков, а также помогает осуществлять безопасный контроль операций по выполнению измерений.

Испытательная коробка служит для расключения проводников электрических цепей для вторичной коммутации.

Маркирование проводников ТТ в испытательной коробке

А(421); С(421); 0(421), для сетей на три провода для присоединения измерительных приборов в сети U выше 1000В;

А(421); В(421); С(421); 0(421), для 4-проводной сети при присоединении электросчетчиков для сети U выше 1000В.

В испытательной коробке перемычки под номерами 35, 36 и 37 опущены, в гнезда 29 и 31 ИК ввернуты шунтирующие проводники со штекерами.

От измерительного ТН к испытательной коробке идет кабель, он маркируется, как: А(661); В(661); С(661); N(660).

Рис №10. Схема присоединения 3-фазных 2-элементных счетчиков, измеряющих активную и реактивную мощность с использованием измерительных ТТ для 3-проводной сети высокого напряжения с помощью, обеспечивающей безопасное обслуживание испытательной коробки.

>

Источник: enargys.ru

Выбор трансформаторов тока для электросчетчика 0,4кВ

Учет электроэнергии с потребляемым током более 100А выполняется счетчиками трансформаторного включения, которые подключаются к измеряемой нагрузке через измерительные трансформаторы. Рассмотрим основные характеристики трансформаторов тока.

1 Номинальное напряжение трансформатора тока.

В нашем случае измерительный трансформатор должен быть на 0,66кВ.

2 Класс точности.

Класс точности измерительных трансформаторов тока определяется назначением электросчетчика. Для коммерческого учета класс точности должен быть 0,5S, для технического учета допускается – 1,0.

3 Номинальный ток вторичной обмотки.

4 Номинальный ток первичной обмотки.

Вот этот параметр для проектировщиков наиболее важен. Сейчас рассмотрим требования по выбору номинального тока первичной обмотки измерительного трансформатора. Номинальный ток первичной обмотки определяет коэффициент трансформации.

Коэффициент трансформации измерительного трансформатора – отношение номинального тока первичной обмотки к номинальному току вторичной обмотки.

Коэффициент трансформации следует выбирать по расчетной нагрузке с учетом работы в аварийном режиме. Согласно ПУЭ допускается применение трансформаторов тока с завышенным коэффициентом трансформации:

1.5.17. Допускается применение трансформаторов тока с завышенным коэффициентом трансформации (по условиям электродинамической и термической стойкости или защиты шин), если при максимальной нагрузке присоединения ток во вторичной обмотке трансформатора тока будет составлять не менее 40 % номинального тока счетчика, а при минимальной рабочей нагрузке — не менее 5 %.

В литературе можно встретить еще требования по выбору трансформаторов тока. Так завышенным по коэффициенту трансформации нужно считать тот трансформатор тока, у которого при 25%-ной расчетной присоединяемой нагрузке (в нормальном режиме) ток во вторичной обмотке будет менее 10% номинального тока счетчика.

А сейчас вспомним математику и рассмотрим на примере данные требования.

Пусть электроустановка потребляет ток 140А (минимальная нагрузка 14А). Выберем измерительный трансформатор тока для счетчика.

Выполним проверку измерительного трансформатора Т-066 200/5. Коэффициент трансформации у него 40.

140/40=3,5А – ток вторичной обмотки при номинальном токе.

5*40/100=2А – минимальный ток вторичной обмотки при номинальной нагрузке.

Как видим 3,5А>2А – требование выполнено.

14/40=0,35А – ток вторичной обмотки при минимальном токе.

5*5/100=0,25А – минимальный ток вторичной обмотки при минимальной нагрузке.

Как видим 0,35А>0,25А – требование выполнено.

140*25/100 – 35А ток при 25%-ной нагрузке.

35/40=0,875 – ток во вторичной нагрузке при 25%-ной нагрузке.

5*10/100=0,5А – минимальный ток вторичной обмотки при 25%-ной нагрузке.

Как видим 0,875А>0,5А – требование выполнено.

Вывод: измерительный трансформатор Т-066 200/5 для нагрузки 140А выбран правильно.

По трансформаторам тока есть еще ГОСТ 7746—2001 (Трансформаторы тока. Общие технические условия), где можно найти классификацию, основные параметры и технические требования.

При выборе трансформаторов тока можно руководствоваться данными таблицы:

Выбор трансформаторов тока по нагрузке

Обращаю ваше внимание, там есть опечатки

Источник: 220blog.ru

Схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока

В электрических сетях, с напряжением 380 вольт, потребляемой мощностью свыше 60 кВт и током более 100 ампер, используется схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока. Данный вариант известен как косвенное подключение. Подобная схема дает возможность измерения высокой потребляемой мощности приборами учета, рассчитанными на низкие показатели мощности. Разница между высокими и низкими значениями компенсируется с помощью коэффициента, определяющего окончательные показатели счетчика.

Принцип работы измерительных трансформаторов

Принцип действия данных устройств довольно простой. По первичной обмотке трансформатора, включенной последовательно, протекает фазовый ток нагрузки. За счет этого возникает электромагнитная индукция, создающая ток во вторичной обмотке устройства. В эту же обмотку осуществляется включение токовой катушки трехфазного электросчетчика.

В зависимости от коэффициента трансформации, ток во вторичной цепи будет значительно меньше фазного тока нагрузки. Именно этот ток обеспечивает нормальную работу счетчика, а снимаемые показатели умножаются на величину коэффициента трансформации.

Таким образом, трансформаторы тока или измерительные трансформаторы преобразуют высокий первичный ток нагрузки в безопасное значение, удобное для проведения измерений. Трансформаторы тока для электросчетчиков нормально функционируют при рабочей частоте в 50 Гц и вторичном номинальном токе в 5 ампер. Поэтому, если коэффициент трансформации составляет 100/5, это означает максимальную нагрузку в 100 ампер, а значение измерительного тока – 5 ампер. Следовательно, в этом случае показания трехфазного счетчика умножаются в 20 раз (100/5).

Благодаря такому конструктивному решению, отпала необходимость в изготовлении более мощных приборов учета. Кроме того, обеспечивается надежная защита счетчика от коротких замыканий и перегрузок, поскольку сгоревший трансформатор меняется значительно легче по сравнению с установкой нового счетчика.

Существуют определенные недостатки при таком подключении. Прежде всего, измерительный ток в случае малого потребления, может быть меньше стартового тока счетчика. Следовательно, счетчик не будет работать и выдавать показания. В первую очередь это касается счетчиков индукционного типа с очень большим собственным потреблением. Современные электросчетчики такого недостатка практически не имеют.

Особое внимание при подключение нужно обращать на соблюдение полярности. Первичная катушка имеет входные клеммы. Одна из них предназначена для подключения фазы и обозначается Л1. Другой выход – Л2 необходим, чтобы подключиться к нагрузке. Измерительная обмотка также имеет клеммы, обозначаемые соответственно, как И1 и И2. Кабель, подключаемый к выходам Л1 и Л2, рассчитывается на необходимую нагрузку.

>

Для вторичных цепей используется проводник, поперечное сечение которого должно быть не ниже 2,5 мм2. Рекомендуется применять разноцветные промаркированные провода с обозначенными выводами. Нередко подключение вторичной обмотки к счетчику осуществляется с помощью опломбированного промежуточного клеммника. Использование клеммника позволяет проводить замену и обслуживание счетчика без отключения электроэнергии, поступающей к потребителям.

Схемы подключения

Подключение измерительного трансформатора к счетчику может быть выполнено разными способами. Запрещается использовать трансформаторы тока с приборами учета, предназначенными для прямого включения в электрическую сеть. В подобных случаях вначале изучается сама возможность такого подключения, выбирается наиболее подходящий трансформатор, в соответствии с индивидуальной электрической схемой.

Если измерительные трансформаторы имеют различный коэффициент трансформации, они не должны подключаться к одному и тому же к счетчику.

Перед подключением необходимо внимательно изучить схему расположения контактов, имеющихся на трехфазном счетчике. Общий принцип действия электросчетчиков является одинаковым, поэтому контактные клеммы располагаются на одних и тех же местах во всех приборах. Контакт К1 соответствует питанию цепи трансформатора, К2 – подключение цепи напряжения, К3 является выходным контактом, подключаемым к трансформатору. Таким же образом подключается фаза «В» через контакты К4, К5 и К6, а также фаза «С» с контактами К7, К8, К9. Контакт К10 является нулевым, к нему подключаются обмотки напряжения, расположенные внутри счетчика.

Чаще всего применяется наиболее простая схема раздельного подключения вторичных токовых цепей. К фазному зажиму от входного автомата сети подается фазовый ток. Для удобства монтажа с этого же контакта выполняется подключение второй клеммы катушки напряжения фазы на счетчике.

Источник: electric-220.ru

Выбор трансформаторов тока для присоединения расчетных счетчиков

Для правильного выбора трансформаторов тока (ТТ) для расчетных счетчиков, нам нужно правильно выбрать коэффициент трансформации трансформатора тока, исходя из того, что расчетная нагрузка присоединения, будет работать в аварийном режиме.

Коэффициент трансформации считается завышенным, если при 25%-ной нагрузке присоединения в нормальном режиме, ток во вторичной обмотке будет меньше 10% от номинального тока подключенного счетчика – 5 А.

Для того, чтобы присоединенные приборы, работали в требуемом классе точности (напоминаю что для счетчиков коммерческого учета класс точности трансформаторов тока должен быть – 0,2; 0,2S; для технического учета – 0,5; 0,5S), необходимо чтобы, подключаемая вторичная нагрузка Zн не превышала номинальной вторичной нагрузки трансформатора тока, для данного класса точности, при этом должно выполняться условие Zн ≤ Zдоп. Подробно это рассмотрено в статье: «Выбор трансформаторов тока на напряжение 6(10) кВ».

Еще одним условием правильности выбора трансформаторов тока, является проверка трансформаторов тока на токовую ΔI и угловую погрешность δ.

Угловая погрешность учитывается только в показаниях счетчиков и ваттметров, и определяется углом δ между векторами I₁ и I₂.

Токовая погрешность определяется по формуле [Л1, с61]:

• Kном. – коэффициент трансформации;
• I₁ – ток первичной обмотки ТТ;
• I₂ – ток вторичной обмотки ТТ;

Пример выбора трансформатора тока для установки расчетных счетчиков

Нужно выбрать трансформаторы тока для отходящей линии, питающей трансформатор ТМ-2500/6. Расчетный ток в нормальном режиме составляет – 240,8А, в аварийном режиме, когда трансформатор будет перегружен на 1,2, ток составит – 289А.

Выбираем ТТ с коэффициентом трансформации 300/5.

1. Рассчитываем первичный ток при 25%-ной нагрузке:

2. Рассчитываем вторичный ток при 25%-ной нагрузке:

Как видим, трансформаторы тока выбраны правильно, так как выполняется условие:

I₂ > 10%*Iн.счетчика, т. е. 1 > 0,5.

Рекомендую при выборе трансформаторов тока к расчетным счетчикам использовать таблицы II.4 – II.5.

Таблица II.5 Технические данные трансформаторов тока

Таблица II.4 Выбор трансформаторов тока

Максимальная расчетная мощность, кВА	Напряжение
	380 В		10,5 кВ
	Нагрузка, А	Коэффициент трансформации, А	Нагрузка, А	Коэффициент трансформации, А
10	16	20/5	—	—
15	23	30/5	—	—
20	30	30/5	—	—
25	38	40/5	—	—
30	46	50/5	—	—
35	53	50/5 (75/5)	—	—
40	61	75/5	—	—
50	77	75/5 (100/5)	—	—
60	91	100/5	—	—
70	106	100/5 (150/5)	—	—
80	122	150/5	—	—
90	137	150/5	—	—
100	152	150/5	6	10/5
125	190	200/5	—	—
150	228	300/5	—	—
160	242	300/5	9	10/5
180	—	—	10	10/5 (15/5)
200	304	300/5	—	—
240	365	400/5	13	15/5
250	—	—	14	15/5
300	456	600/5	—	—
320	487	600/5	19	20/5
400	609	600/5	23	30/5
560	853	1000/5	32	40/5
630	960	1000/5	36	40/5
750	1140	1500/5	43	50/5
1000	1520	1500/5	58	75/5

Учитывая необходимость подключения трансформаторов тока для питания измерительных приборов и реле, для которых нужны различные классы точности, высоковольтные трансформаторы тока выполняются с двумя вторичными обмотками.

1. Справочник по расчету электрических сетей. И.Ф. Шаповалов. 1974г.

Источник: raschet.info

Подключаем электросчетчики через трансформаторы тока

Приборы используют в сетях 380 В для создания работоспособной системы с высоким потреблением энергии. Подключение электросчетчика через трансформаторы тока производят не напрямую, что позволяет измерять показатели, превышающие допустимые.

>

ТТ для электросчетчиков

Принцип работы заключается в создании электричества во вторичной цепи благодаря прохождению электрических зарядов через обмотку трансформатора. Последняя подключается последовательно, благодаря чему начинает работать электромагнитная индукция, создающая электрические заряды.

Важно! Счетчик работает с повышенным током нагрузки благодаря трансформатору: устройство преобразует электричество, позволяя снять показания при мощности, превышающей допустимую.

Большинство преобразователей рассчитано на рабочую частоту 50 Гц с номинальным током 5 А. Устройство преобразовывает первичный заряд в безопасный для работы измерителя. Для получения реального результата требуется умножить показания счетчика на коэффициент трансформации. Это позволяет использовать прибор с низкой номинальной мощностью.

Устройство обладает недостатком: измерительный ток может быть ниже стартового — тогда показания не будут сняты. Подобный эффект имеет место при установке старых счетчиков, потребляющих электроэнергию. Современные модели используют электричество для работы, но в минимальных количествах.

Провод, использующийся для обмотки вторичной токовой цепи, должен иметь площадь более 2,5 мм² в поперечном сечении. Подключение происходит через опломбированный клеммник. Он позволяет:

• сменить неисправное устройство, не останавливая подачу электричества к потребителям;
• произвести технический осмотр.

Соединения выполняются маркированными проводниками. Каждый выход обозначается отдельным цветом, что облегчает будущий ремонт.

Перед подключением необходимо ознакомиться с паспортом, в котором указаны все необходимые сведения.

Подключение измерительного прибора через ТТ

При включении преобразователя обязательно соблюдение полярности. На картинках, представленных ниже, входные клеммы обозначены как Л1 и Л2, а измерительные — как И1 и И2. Обязательно использование проводника, подходящего к системе по допустимой нагрузке.

Существует две основных схемы. В паспорте устройства указана рекомендуемая. Большинство приборов не рассчитано на прямое включение.

К одному устройству запрещается подключать несколько преобразователей с разными коэффициентами.

Схематичные варианты монтажа

Схемы подключения трехфазных счетчиков через трансформаторы тока представлены на картинках:

• Семипроводная опасна для цепи, поскольку оба проводника связаны под общим напряжением.

• Десятипроводная отличается отсутствием связи между цепями, что делает систему безопаснее.

Большинство трехфазных счетчиков подключают по второй схеме, если система не требует иного.

Переходная испытательная коробка для электросчетчиков

Как подключить трехфазный счетчик через трансформаторы тока при использовании испытательной коробки показано на схеме ниже. Согласно пункту 1.5.23 ПУЭ, она используется при использовании образцового электросчетчика. Наличие коробки позволяет производить манипуляции над системой без снятия нагрузки на сеть. Могут быть произведены:

• шунтирование;
• отключение проводников;
• включение нового прибора без предварительного отключения;
• пофазное снятие напряжения.

В основе схемы лежит десятипроводной тип подключения. Отличие заключается в размещении испытательной коробки между ТТ и счетчиком, а также усложнении монтажа.

Выбор трансформатора

Чтобы выбрать устройство, нужно ознакомиться с пунктом 1.5.17 ПУЭ. В нем указано, что расход вторичной обмотки не должен падать ниже 40% от номинального при максимальной загруженности, ниже 5% при минимальной. Необходимо создать правильную последовательность фаз A, B, C. Для определения используют фазометр.

Важно! Обращают внимание на U и I. Первое число должно быть равно напряжению или превышать его, второе, соответственно силу тока.

Вместо трехфазного электросчетчика можно установить три однофазных. К каждому потребуется отдельный преобразователь, что многократно усложняет монтаж.

Для чего используют

Трансформаторы применяют для защиты от перегорания. Трёх фазные счетчики пропускают низкий номинальный ток. Поэтому нельзя измерить энергопотребление системы с десятикратной и большей нагрузкой. Преобразователь позволяет вычислить потребление электричества, затем умножить на коэффициент и получить реальный расход. Умножив на стоимость, человек получает счет за электрическую энергию.

Расчеты нагрузки

В пункте 1.5.1 ПУЭ описаны нормативы, которым должны соответствовать электросчетчик и трансформаторы тока. Описаны нормативные расчетные мощности.

Измерение по нагрузке схоже со следующим(в качестве примера взят ТТ с коэффициентом 200/5, система потребляет 140(14) ампер):

• номинальная:
  1. 140/40 = 3,5.
  2. 0,05*200/5 = 2.
• минимальная:
  1. 14/40 = 0,35.
  2. 5*0,05 = 0,25.
• 25%:
  1. 140*0,25/40 = 0,875.
  2. 0,05 А умножают на отношение номинального к минимальному: 0,05*140/14 = 0,5.

Первые числа должны быть соответственно больше вторых.

Важно! Вычисления производятся в амперах. Выполнение условия из пункта 4 означает допустимость использования ТТ.

Выбирая преобразователь, следует учитывать следующие факторы:

1. Определяя размеры проводки, учитывают класс точности ТТ. Для 0.5 допустимая потеря напряжения составляет четверть процента, для 1.0 — половина процента. В технических электросчетчиках допускается падение напряжения на величину до 1,5%.
2. В АИИС КУЭ используют высокоточные устройства класса S. ТТ подобного типа способны снимать точные показания при низком уровне тока.
3. Для технического учета и для счетчиков с классом точности 2.0 нужны ТТ с показателем 1.0. В остальных случаях рекомендуют устанавливать ТТ с классом точности 0.5 или менее.
4. Прибор с повышенным коэффициентом используется, если максимальный показатель системы не падает ниже 40% от номинального, указанного на устройстве.
5. Во время расчета потребления электроэнергии учитывают площадь сечения проводки, расчетную мощность и коэффициент преобразователя.

Источник: okommunalke.ru