Что означает буква s в классе точности трансформатора тока
Класс точности — важнейшая характеристика трансформатора тока
Класс точности трансформатора тока является одной из важнейших характеристик ТТ, которая указывает, что его погрешность измерений не превышает значений, установленных в нормативных документах. Погрешность в свою очередь зависит от многих факторов.
В настоящее время возможно изготовление трансформаторов тока на 6-10кВ с количеством обмоток до четырех, при этом каждая обмотка может быть выполнена со своим классом точности. Например, 0,5/10Р, 0,5S /10Р, 0,2S /0,5/10Р, 0,2S /0,5/5Р/10Р.
Класс точности для каждой обмотки выбирается исходя из ее назначения. Для каждого класса точности предусматривается своя программа испытаний.
Для коммерческого учета, как правило, применяют обмотки с классами точности 0,5S и 0,2S. Буква “S” обозначает, что трансформатор тока проверяется по пяти точкам от 1% до 120% (1-5-20-100-120) от номинального тока. Обмотки классов точности 1, 0,5, 0,2 проверяются лишь в четырех точках: 5-20-100-120% от номинального тока. Для релейной защиты используют обмотки с классами точности 10Р или 5Р и проверяют данные обмотки в трех точках: 50-100-120% от номинального тока трансформатора. Такие обмотки соответствуют классу точности «3».
Более подробно требования к классам точности трансформаторов тока представлены в ГОСТ 7746—2001.
Ниже представлена таблица допустимых погрешностей для различных классов точности:
Допустимые погрешности для различных классов точности ТТ
Требования к классам точности трансформаторов тока представляют собой некий диапазон, в который должны укладываться погрешности трансформатора. Чем выше класс точности, тем уже диапазон.
Разница между классами точности 0,5S и 0,5 (0,2S и 0,2) состоит в том, что погрешность обмотки класса 0,5 не нормируется ниже 5% номинального тока. Видимо поэтому в ПУЭ есть требование, чтобы минимальный ток во вторичной обмотке трансформатора составлял не менее 5%. На мой взгляд, данное требование уже давно устарело, т.к. погрешность трансформаторов тока класса точности 0,5S нормируется начиная с 1%.
Разница между классами точности 0,5S и 0,5
Применение трансформаторов тока классов точности 0,5S и 0,2S позволяет сократить недоучет электроэнергии в несколько раз при малой загрузке силовых трансформаторов.
Классы точности ТТ для учета и защиты
Трансформаторы тока играют важнейшую роль в обеспечении безопасности и надежности работы электроустановок. Они обладают определенными классами точности. Виды классов точности трансформаторов тока определяются по гост 7746-2001.
Величины сопротивления нагрузки и первичного тока для разных классов точности ТТ для измерений и для защиты приведены в ГОСТ и в таблице ниже.
Для измерительных цепей и цепей релейной защиты классы точности будут разными. Трансформаторы тока для измерений должны соответствовать одному из классов точности, согласно ГОСТ: 0,1, 0,2S, 0,2, 0,5, 0,5S, 1, 3, 5, 10.
Трансформаторы тока для защиты имеют классы точности – 5Р и 10Р.
Точность работы ТТ зависит от вторичной нагрузки и первичного тока.
1) При малом сопротивлении нагрузки, ветвь намагничивания будет практически зашунтирована, и трансформатор тока будет работать в нижней части кривой намагниченности, что будет соответствовать большим погрешностям.
При большом сопротивлении нагрузки, трансформатор тока будет работать в зоне насыщения ТТ, что также будет соответствовать большим погрешностям. Точность различных классов обеспечивается лишь при определенном значении вторичной нагрузки ТТ.
2) Также точность работы ТТ зависит от величины первичного тока, так как одной из его составляющих является ветвь намагничивания. При малых значениях первичного тока, трансформатор будет работать в нижней части кривой намагниченности, при больших значениях – работа ТТ будет происходить в зоне насыщения.
Требования к классу точности трансформаторов тока для коммерческого учета
В информационно-измерительных цепях понижающие средства играют первую роль. Схема включает в себя приемо-передающие приборы с измерительными устройствами, счетчиками электроэнергии и специализированным программным обеспечением. Однако при высокой погрешности преобразования точность измерительных приборов не имеет смысла. Поэтому классы точности трансформаторов тока с развитием высокоточного оборудования приобретают особую значимость.
Они представляет собой важную характеристику, которая показывает соответствие погрешности измерений номинальным значениям. На нее влияет множество параметров.
Общий принцип работы
Через силовую катушку с некоторым количеством витков проходит ток с преодоление сопротивления в ней. Вокруг нее образуется магнитный поток, который изменяется во времени. Его колебания передаются на перпендикулярный магнитопровод. Такое расположение позволяет снизить потери в процессе преобразований энергий.
За счет колебания магнитного поля во вторичных обмотках генерируется электродвижущая сила. Преодолевая сопротивление, пониженный ток течет по цепи измерительных приборов. Напряжение пропорционально входной нагрузке и зависит от количества витков в первичной катушке. В электромеханике такое соотношение называют коэффициентом трансформации.
Класс точности представляет собой отклонение реальной величины от номинального значения.
Для чего используются
Разнообразные виды измерительных трансформаторов встречаются как в небольших приборах размером со спичечный коробок, так и в крупных энергетических установках. Их основное назначение – понижать первичные токи и напряжения до значений, необходимых для измерительных устройств, защитных реле и автоматики. Применение понижающих катушек обеспечивает защиту цепи низшего и высшего ранга, поскольку они разделены между собой.
Понижающие средства разделяют по признакам эксплуатации и предназначены для:
Понижающие средства делят по типу установки: наружные, внутренние, переносные и накладные, а также по типу материалов изоляции, коэффициенту трансформации.
Измерение
Измерительный трансформатор необходим для понижения высокого тока основного напряжения и передачу его на измерительные устройства. Для подключения стандартных приборов к высоковольтной сети потребовались бы громоздкие установки. Реализовывать инструменты таких размеров экономически не выгодно и не целесообразно.
Использование понижающих трансформаторов позволяет применять обычные устройства измерения в обычном режиме, что расширяет спектр их применения. Благодаря снижению напряжения, они не требуют дополнительных модификаций. Трансформатор отделяет высоковольтное напряжение сети от питающего напряжения приборов, обеспечивая безопасность из использования. От их классности зависит точность учета электрической энергии.
Защита
Кроме питания измерительных приборов понижающие трансформаторы подают напряжение на системы защиты и автоматической блокировки. Поскольку в сетевой электросети происходят перепады и скачки напряжения, которое губительно для высокоточного оборудования цепи.
В энергетических установках оборудование делится на силовое и вторичное, которое контролирует процессы первичной схемы подключения устройств. Высоковольтная аппаратура располагается на открытых площадках или устройствах. Вторичное оборудование находится на релейных планках внутри распределительных шкафов.
Промежуточным элементом передачи информации между силовыми агрегатами и средствами измерения, управления, контроля и защиты являются понижающие или измерительные трансформаторы. Они разделяют первичную и вторичную цепь от пагубного воздействия силовых агрегатов на чувствительные измерительные приборы, а также защищают обслуживающий персонал от повреждений.
Как рассчитать погрешность
Погрешность измерительных трансформаторов определена их конструктивной особенностью. На точность влияет геометрические размеры и формы магнитопроводов, число витков и диаметр провода обмоток. Также большое влияние также оказывает материал, из которого изготовлен магнитопровод.
Такие характеристики электромагнитных материалов при невысоких токах первой обмотки имеют погрешность 1- 5%, поэтому их точность очень низкая. Конструкторы стремятся добиться классности в этом масштабе. Вместо конструкторских сталей применяют аморфные материалы.
Для вычисления класса точности используют следующие формулы:
Погрешности углу и величине тока объясняют воздействие напряжения намагничивания.
Каким требованиям должны соответствовать для коммерческого учета электроэнергии
Современные технологии позволяют изготавливать трансформаторы от 6 до 10 кВ с числом катушек до четырех штук. Каждая катушка имеет свой класс точности. Он подбирается исходя из области применения. Каждая предусматривает свой комплекс тестирования.
Для коммерческих приборов учета используют катушки с классностью 0,2S и 0,5S. Они обладают высокой проницаемостью магнитного поля. Литера «S» указывает на тестирование трансформатора в пяти точках в диапазоне от 1-120% от расчетного напряжения.
Схема проверок выглядит как 1х5х20х100х120. Для классов 1; 0,5 и 0,2 тестирование выполняют по четырем точкам 5х20х100х120%.Для релейной и автоматической защиты используют три точки 50х100х120. Такие трансформатор имеют классность с литерой «З». Требования к классу точности представлены в ГОСТ 7746—2001.
Таблица допустимых погрешностей для коммерческого учета
Для коммерческих приборов учета существует таблица погрешностей.
| Класс | Напряжение первичной обмотки в процентах от расчетного значения | Предел погрешности по току в процентах | Предел погрешности по углу |
| 0,2 | 5 | 0,75 | 30 |
| 20 | 0,35 | 15 | |
| 100-120 | 0,2 | 10 | |
| 0,5 | 5 | 1,5 | 90 |
| 20 | 0,75 | 45 | |
| 100-120 | 0,5 | 30 |
Требования, предъявляемые к классу точности преобразователей, представляют собой диапазоны, в которые погрешности должны укладываться. С увеличением точности уменьшается разброс значений.
Разница между преобразователями с маркировкой «S» и без нее, например, 0,5 и 0,5S заключается в том, что первые не нормируют ниже 5% от расчетного тока.
Преимущества использования высокоточных трансформаторов
Измерительные трансформаторы с высоким классом точности имеют ряд преимуществ:
Кто изготавливает
Среди крупных производителей измерительных трансформаторов выделяют:
Какие классы точности имеют трансформаторы тока
Класс точности трансформатора тока – одна из важнейших характеристик ТА, которая показывает, что его погрешность измерений не превышает значений, установленных в нормативных документах. Погрешность зависит от многих факторов.
Условное обозначение ТТ
Классы точности
| Класс точности | Для чего предназначены |
|---|---|
| 0,1; 0,2; 0,2S; 0,5; 0,5S; 1; 3; 5; 10 | Эти классы точности предназначены для измерений, коммерческого учёта и для защиты 0,5S и 0,2S. Буква “S” обозначает, что трансформатор тока проверяется по пяти точкам от 1% до 120% (1-5-20-100-120) от номинального тока. Обмотки классов точности 1, 0,5, 0,2 проверяются лишь в четырех точках: 5-20-100-120% от номинального тока |
| 5Р; 10Р | Для релейной защиты используют обмотки с классами точности 10Р или 5Р и проверяют данные обмотки в трех точках: 50-100-120% |
Классы точности 0,2S и 0,5S предназначены для коммерческого учета электроэнергии, т.е. для счётчиков.
Погрешности
Погрешность измерения – отклонение измеренного значения величины от её истинного (действительного) значения. Погрешность измерения является характеристикой точности измерения.
Погрешности для измерений, коммерческого учёта и защиты
Угловая и токовые погрешности
Определение погрешностей проводят на каждой вторичной обмотке. Если обмотке присвоено несколько классов точности и/или несколько нагрузок, то при приемо-сдаточных испытаниях определение погрешностей проводят в высшем классе точности в условиях, оговоренных между изготовителем и потребителем, а при других видах испытаний – во всех классах точности и при всех нагрузках, установленных в документации на данный трансформатор.
В чем разница между классами точности 0.5 и 0.5 s
Трансформатор тока является важным связующим звеном в сложной цепи информационно-измерительных систем. При этом особую актуальность имеет точность показаний подобного оборудования, ведь при низкой величине подобное оборудование утратит свою пригодность. Все требования к основным классам точности для данных измерительных приборов прописана в действующем стандарте. Сам термин класс точности не является метрологическим термином, он был изобретен создателями приборов, а позже принят метрологами. 
Существуют различные классы точности измерения этих трансформаторов, исходя из которых можно подобрать наиболее точный прибор. Каждый подобный прибор дает определенную долю погрешности, не все потраченные кВт учитываются, в результате чего компании энергосбыта несут определенные убытки ежегодно. Погрешность в учете малого ока всегда имеет отрицательное значение, это важно знать при проведении необходимых расчетов. Наиболее распространенные классы точности на сегодня — это 0,5 и 0,5 S. В чем же разница в этих 2-х довольно схожих величинах? В этом необходим разобраться. 
Основные различия двух измерительных величин
Эти 2 класса точности отличаются друг от друга по следующим параметрам:
Многие специалисты предполагают, что в скором времени новые трансформаторы измерительного класса 0,5S вытеснят традиционный 0,5.
Старые трансформаторы — отжившие свое приборы
На многих промышленных учетных узлах и по сей можно встретить измерительные приборы с высоким порогом погрешности формата ТВК-10, ТПЛ-10 и т. д. Разработка их конструкции велась еще в далекий советский период, когда отсутствовало понятие коммерческого учета. Тонкие магнитопроводы этих приборов изготавливались методом шихтовки, из-за этого добиться класс точности выше, чем традиционный 0,5, никак не удавалось. Помимо этого, в подобных приборах не было предусмотрено защиты механизма прочным корпусом, за счет чего их качество со временем существенно снизилось.
Сегодня подобные пережитки прошлого едва ли включены в класс точности 1. Но показатели точности — не единственный параметр, которым эти приборы не соответствуют. Здесь полностью отсутствует возможность установки пломбы, они не способны выстоять серьезные нагрузки, они уже практически выработали весь свой прошлый ресурс надежности. Все эти явные недостатки вынуждают эксплуатационные службы подыскивать достойную замену отжившим свой срок трансформаторам. К счастью, возможность произвести замену на сегодня не имеют никаких ограничений.
Подобные приборы повышенной точности пользуются хорошим спросом для установки в бытовых целях, они прекрасно справляются с коммерческим учетом потребленной энергии. Помимо обеспечения должного класса точности, подобные аморфные сплавы способны повышать степень номинальной нагрузки обмоток, создать улучшенную защиту механизма прибора. На выходе получаются достаточно качественные изделия, способные более точно производить расчет потребляемой энергии.