ВТБ Дебетовая карта
ГОСТ Р МЭК 61869-2-2015 Трансформаторы измерительные. Часть 2. Дополнительные требования к трансформаторам тока.

ГОСТ Р МЭК 61869-2-2015 Трансформаторы измерительные. Часть 2. Дополнительные требования к трансформаторам тока.

         

ГОСТ Р МЭК 61869-2-2015

 

Группа П31

 

      

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

 

 ТРАНСФОРМАТОРЫ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ

 

 Часть 2

 

 Дополнительные требования к трансформаторам тока

 

 Instrument transformers - Part 2: Additional requirements for current transformers

     

     

ОКС 17.220.20

ОКП 42 2000

        66 8000

Дата введения 2016-03-01

 

      

     

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН ФГУП "Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы" (ФГУП "ВНИИМС")

 

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом ТК 445 "Метрология энергоэффективной экономики"

 

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 апреля 2015 г. N 306-ст

 

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 61869-2:2012* "Трансформаторы измерительные. Часть 2. Дополнительные требования к трансформаторам тока" (IEC 61869-2:2012 Instrument transformers - Part 2: Additional requirements for current transformers).

 

           

Официальные экземпляры международного стандарта, на основе которого подготовлен настоящий стандарт, и международных стандартов, на которые представлены ссылки, имеются в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов.

 

Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам Российской Федерации приведены в дополнительном приложении ДА

 

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

 

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

 

 

 Введение

Перечень всех стандартов IEC серии 61869 под общим названием "Трансформаторы измерительные", разрабатываемых техническим комитетом IEC/ТК 38, находится на электронном сайте IEC: www.iec.ch. Обзор разрабатываемых/разработанных стандартов на дату публикации настоящего стандарта представлен ниже.

 

 

 

 

 

Серия, объединяющая стандарты IEC

Разрабатывае-

мый/разработанный стандарт IEC

Наименование стандарта

Перераба-

тываемый стандарт IEC

IEC 61869-1 Общие требования к измерительным трансформаторам

IEC 61869-2

Дополнительные требования к трансформаторам тока

60044-1

 

60044-6

 

 

 

IEC 61869-3

Дополнительные требования к трансформаторам тока

60044-2

 

 

 

IEC 61869-4

Дополнительные требования к комбинированным трансформаторам

60044-3

 

 

 

IEC 61869-5

Дополнительные требования к емкостным трансформаторам тока

60044-5

IEC 61869-6 Дополнительные требования к электронным измерительным трансформаторам и отдельно стоящим датчикам тока низкой мощности

IEC 61869-7

Дополнительные требования к электронным трансформаторам тока

60044-7

 

 

 

IEC 61869-8

Дополнительные требования к электронным трансформаторам тока

60044-8

 

 

 

IEC 61869-9

Цифровой интерфейс для измерительных трансформаторов

 

 

 

 

 

 

IEC 61869-10

Дополнительные требования к отдельно стоящим маломощным датчикам тока

 

 

 

 

 

 

IEC 61869-11

Дополнительные требования к отдельно стоящим маломощным датчикам тока

60044-7

 

 

 

IEC 61869-12

Дополнительные требования к комбинированным электронным измерительным трансформаторам или комбинированным отдельно стоящим датчикам

 

 

 

 

IEC 61869-13

Требования к отдельно стоящему устройству сопряжения (сумматору) сигналов

 

 

В разделе "Нормативные ссылки" и тексте стандарта ссылочные международные стандарты актуализированы.

 

Требования настоящего стандарта распространяются на трансформаторы тока для экспортных поставок.

 

 

      1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на индуктивные трансформаторы тока нового поколения, предназначенные для использования с электрическими измерительными приборами и электрическими защитными устройствами при номинальных частотах от 15 до 100 Гц.

 

 

      2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий стандарт*:

 

           

МЭК 61869-1:2007 Измерительные трансформаторы. Часть 1. Общие требования (IEC 61869-1:2007 Instrument transformers - Part 1: General requirements)

 

 

      3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины и определения по МЭК 61869-1 со следующими дополнениями:

 

 

      3.1 Общие определения

3.1.201 трансформатор тока (current transformer): Устройство, в котором при рабочих условиях применения ток вторичной обмотки практически пропорционален первичному и отличается от него углом фазового сдвига, который приблизительно равен нулю для соответствующего направления соединений.

 

[МЭК 60050-321:1986, 321-02-01]

 

3.1.202 измерительный трансформатор тока (measuring current transformer): Трансформатор, предназначенный для пропорционального преобразования измеряемой величины с целью ее подачи на измерительное устройство, измерительный прибор, защитное устройство или другой подобный прибор.

 

[МЭК 60050-321:1986, 321-02-18]

 

3.1.203 трансформатор тока для защиты (protective current transformer): Трансформатор тока, предназначенный для передачи сигнала электрическим защитным устройствам (реле) и контролирующим устройствам.

 

[МЭК 60050-321:1986, 321-02-19]

 

3.1.204 трансформатор тока для защиты класса точности P (class P protective current transformer): Трансформатор тока с лимитированным коэффициентом остаточной магнитной индукции, для которого в некоторых случаях нормируется значение предельного сопротивления обмотки.

 

3.1.205 трансформатор тока для защиты класса точности PR (class PR protective current transformer): Трансформатор тока с лимитированным коэффициентом остаточной магнитной индукции, для которого в некоторых случаях нормируется значение постоянной времени намагничивания и/или указывается предел значения сопротивления обмотки.

 

3.1.206 трансформатор тока для защиты класса точности PX (class PX protective current transformer): Трансформатор с низким значением индуктивного сопротивления, для которого известны вторичная характеристика намагничивания, сопротивление вторичной обмотки, сопротивление вторичной нагрузки и витковый коэффициент трансформации, а также учтены характеристики защитных устройств, с которыми он будет использоваться.

 

3.1.207 трансформатор тока для защиты класса точности PXR (class PXR protective current transformer): Трансформатор с лимитированным коэффициентом остаточной магнитной индукции, для которого известны вторичная характеристика намагничивания, сопротивление вторичной обмотки, сопротивление вторичной нагрузки и витковый коэффициент трансформации, а также учтены характеристики защитных устройств, с которыми он будет использоваться.

 

Примечание 1 - Возрастает количество ситуаций, в которых малые значения постоянного тока проходят через трансформаторы тока. Таким образом, для того чтобы избежать насыщения, в них использованы немагнитные зазоры, рабочие характеристики при этом аналогичны классу РХ.

 

Примечание 2 - Немагнитные зазоры для уменьшения остаточной намагниченности не обязательно приводят к реактивному сопротивлению (см. приложение 2С).

 

3.1.208 трансформатор тока для защиты класса TPX для переходного режима (class TPX protective current transformer for transient performance): Защитный трансформатор тока без ограничения коэффициента остаточной магнитной индукции, для которого насыщение в случае возникновения токов короткого замыкания нормируется пиковым значением погрешности в переходном режиме.

 

3.1.209 трансформатор тока для защиты класса TPY для переходного режима (class TPY protective current transformer for transient performance): Защитный трансформатор тока с лимитированным коэффициентом остаточной магнитной индукции, для которого насыщение в случае возникновения токов короткого замыкания нормировано пиковым значением погрешности в переходном режиме.

 

3.1.210 трансформатор тока для защиты класса TPZ для переходного режима (class TPZ protective current transformer for transient performance): Защитный трансформатор тока с нормированной вторичной постоянной времени, для которого насыщение в случае возникновения токов короткого замыкания нормировано пиковым значением составляющей переменной погрешности.

3.1.211 трансформатор тока с изменяемым коэффициентом (selectable-ratio current transformer): Трансформатор тока с возможностью изменения коэффициентов трансформации посредством переключения секций первичной обмотки и/или посредством отводов вторичной обмотки.

 

 

      3.3 Определения, относящиеся к электрическим параметрам

3.3.201
номинальный ток первичной обмотки
(rated primary current): Значение тока первичной обмотки, на котором базируется работа трансформатора.
 

[МЭК 60050-321:1986, 321-01-11, измененное название, синоним и определение]

 

3.3.202
номинальный ток вторичной обмотки
(rated secondary current): Значение тока вторичной обмотки, на котором базируется работа трансформатора.
 

[МЭК 60050-321:1986, 321-01-15, измененное название, синоним и определение]

 

3.3.203
номинальный ток термической стойкости
[rated short-time thermal current (
)]: Максимальное значение первичного тока, которое выдерживает трансформатор в течение нормированного короткого промежутка времени без повреждений при замкнутой накоротко вторичной обмотке.
 

[МЭК 60050-321:1986, 321-02-22]

 

3.3.204
номинальный ток электродинамической стойкости
[rated dynamic current (
)]: Наибольшее максимальное значение тока первичной обмотки, которое выдерживает трансформатор без электрических или механических повреждений в результате электромагнитных воздействий при замкнутой накоротко вторичной обмотке.
 

[МЭК 60050-321:1986, 321-02-24]

 

3.3.205
нормированный ток термической стойкости
[rated continuous thermal current (
)]: Ток, который может продолжительно протекать через первичную обмотку при подключенной к вторичной обмотке номинальной нагрузке и значение которого не приведет к повышению температуры выше допустимых пределов.
 

[МЭК 60050-321:1986, 321-02-25]

 

3.3.206
номинальный ток первичной обмотки короткого замыкания
[rated primary short-circuit current (
)]: Среднеквадратическое значение переменной составляющей первичного тока короткого замыкания, на котором основана характеристика точности трансформатора тока.
 
Примечание 1 - В то время как
относится к температурному пределу,
относится к пределу точности. Обычно
меньше
.
 
3.3.207
ток намагничивания
[exciting current (
)]: Среднеквадратическое значение тока, потребляемого вторичной обмоткой трансформатора тока, когда к вторичным выводам подведено синусоидальное напряжение номинальной частоты при разомкнутых первичной и других вторичных обмотках.
 

[МЭК 60050-321:1986, 321-02-32]

 

 

      3.4 Определения, относящиеся к точности

3.4.3
погрешность коэффициента масштабного преобразования тока
(ratio error): Определение 3.4.3 МЭК 61869-1 применимо в следующем контексте:
 
Примечание 201 - Погрешность коэффициента масштабного преобразования тока трансформатора тока (токовая погрешность)
, %, [ratio error (current error)] вычисляют по формуле:
 
,
 
где
- номинальный коэффициент масштабного преобразования трансформатора тока;
 
- среднеквадратическое значение первичного тока;
 
- среднеквадратическое значение вторичного тока в момент прохождения тока при других соответствующих условиях измерения.
 
3.4.4
погрешность угла фазового сдвига (угловая погрешность)
(phase displacement).
 

Применимо определение 3.4.4 МЭК 61869-1 с дополнительным примечанием:

 

Примечание 1 - Пояснительная векторная диаграмма представлена в 2А.1.

 

3.4.201
номинальная резистивная нагрузка
(rated resistive burden): Номинальное значение вторичной подключенной резистивной нагрузки, Ом.
 
3.4.202
резистивное сопротивление вторичной обмотки
(secondary winding resistance): Сопротивление вторичной обмотки постоянному току, Ом, с корректировкой к 75°С или к другой нормированной температуре.
 
Примечание 1 -
является среднеквадратическим значением. Не следует его путать с максимальным значением
, которое нормируется иначе.
 
3.4.203
полная погрешность
(composite error): В установившемся режиме среднеквадратическое значение разности между:
 

a) мгновенным значением тока первичной обмотки;

 

b) мгновенным действительным значением тока вторичной обмотки, помноженным на номинальный коэффициент трансформации (при соответствующей маркировке выводов имеют место положительные направления тока в первичной и вторичной обмотках).

 

Примечание 1 - Полная погрешность трансформатора тока
обычно выражается в процентах от среднеквадратического значения тока первичной обмотки и определяется по формуле:
 
,
 
где
- номинальный коэффициент трансформации;
 
- среднеквадратическое значение тока первичной обмотки;
 
- мгновенный ток первичной обмотки;
 
- мгновенный ток вторичной обмотки;
 

Т - продолжительность одного периода;

 

t - текущее значение времени.

 

Подробное пояснение представлено в 2А.4.

 

[МЭК 60050-321:1986, 321-02-26, измененное примечание к введению]

 

3.4.204
номинальный ток первичной обмотки безопасности приборов
(rated instrument limit primary current): Значение, соответствующее минимальному первичному току трансформатора, при котором полная погрешность превышает или равна 10% при номинальной вторичной нагрузке.
 

[МЭК 60050-321:1986, 321-02-27]

 

3.4.205 номинальный коэффициент безопасности приборов FS (instrument security factor): Отношение номинального тока первичной обмотки безопасности приборов к номинальному первичному току.

 

Примечание 1 - Следует принимать во внимание тот факт, что в реальности коэффициент безопасности определяется значением нагрузки. Когда значение нагрузки значительно ниже номинального, более высокие значения тока будут возникать во вторичной цепи в случае токов короткого замыкания.

 

Примечание 2 - В случае аварийного режима в сети и когда большие токи проходят через первичную обмотку трансформатора тока, безопасность приборов, подключенных на выходе трансформатора, оказывается выше при малых значениях номинального коэффициента безопасности прибора FS при его наименьшем значении.

 

[МЭК 60050-321:1986, 321-02-28, измененное название, примечание]

 

3.4.206
предельная вторичная э.д.с. измерительных трансформаторов тока
(secondary limiting e.m.f. for measuring current transformers): Произведение коэффициента безопасности приборов
FS
, номинального тока вторичной обмотки, а также векторной суммы сопротивления номинальной нагрузки и активного сопротивления вторичной обмотки.
 
Примечание 1 - Предельная вторичная э.д.с. измерительных трансформаторов тока
рассчитывается по формуле:
 
,
 
где
- резистивная часть номинальной нагрузки;
 
- индуктивная часть номинальной нагрузки.
 

Метод расчета, посредством которого определяют предельную вторичную намагничивающую силу, дает значение больше среднеквадратического. Это дает возможность применять этот же метод для защитных ТТ (см. 7.2.6.202 и 7.2.6.203).

[МЭК 60050-321:1986, 321-02-31, измененное название, синоним и определение]

 

3.4.207 номинальный ток первичной обмотки предельной кратности (rated accuracy limit primary current): Наибольшее значение тока первичной обмотки, при котором номинально нагруженный трансформатор тока соответствует требованиям полной погрешности.

 

[МЭК 60050-321:1986, 321-02-29]

 

3.4.208 коэффициент предельной кратности; ALF (accuracy limit factor): Отношение номинального тока первичной обмотки предельной кратности к номинальному первичному току.

 

[МЭК 60050-321:1986, 321-02-30]

 

3.4.209
предельная вторичная э.д.с. защитных трансформаторов тока;
(secondary limiting e.m.f. for protective current transformers): Произведение коэффициента предельной кратности, номинального тока вторичной обмотки, а также векторной суммы сопротивления номинальной нагрузки и активного сопротивления вторичной обмотки.
 
Примечание 1 - Предельная вторичная э.д.с. для защитных ТТ классов Р и РR
рассчитывается посредством:
 
,
 
где
- резистивная часть номинальной нагрузки;
 
- индуктивная часть номинальной нагрузки.
 
3.4.210
поток насыщения
[saturation flux (
)]: Максимальное значение магнитного потока, которое может возникнуть в сердечнике ТТ в момент перехода из состояния ненасыщенного в полностью насыщенное.
 
Примечание 1 - Наиболее подходящим методом определения потока насыщения
считается метод насыщения постоянного тока, описанный в 2В.2.3.
 
Примечание 2 - В отмененной версии МЭК 60044-6
точкой перегиба считается точка на кривой, которая характеризуется переходом из состояния ненасыщенного в полностью насыщенное. Это определение не может быть принято пока значение насыщения слишком маленькое и ведет к недопониманию и противоречиям. Таким образом, оно было заменено на
, которое определяет состояние полного насыщения.
 
3.4.211
остаточный поток намагничивания
[remanent flux (
)]: Значение магнитного потока, остающегося в сердечнике в течение 3 минут после прерывания тока намагничивания с магнитудой, достаточной для возбуждения потока насыщения
.
 
3.4.212
коэффициент остаточной магнитной индукции
[remanence factor (
)]: Отношение остаточного потока намагничивания к потоку насыщения, выраженное в процентах.
 
3.4.213
постоянная времени замкнутого вторичного контура
[secondary loop time constant (
)] Значение постоянной времени вторичного контура трансформатора тока определено отношением суммы индуктивности намагничивания и индуктивности рассеяния (утечки)
к активному сопротивлению вторичной обмотки
,
.
 

3.4.214 характеристика намагничивания (excitation characteristic): Представленное в виде графика или таблицы соотношение между среднеквадратическим значением тока намагничивания и синусоидальной действующей э.д.с, приложенной к вторичным выводам ТТ при разомкнутых первичной и других обмотках, в диапазоне значений, достаточном для определения характеристик от минимального уровня намагничивания до предельного значения вторичной э.д.с, находящегося в точке перегиба.

 

3.4.215 напряжение в точке перегиба (knee point voltage): Среднеквадратическое значение синусоидального напряжения промышленной частоты, приложение которой к вторичным выводам трансформатора при всех остальных разомкнутых вводах приводит к увеличению среднеквадратического значения тока намагничивания не более чем на 50% при ее увеличении на 10%.

 

[МЭК 60050-321:1986, 321-02-34]

 

3.4.216 э.д.с. в точке перегиба (rated knee point e.m.f.): э.д.с. ТТ промышленной частоты, приложение которой к вторичным выводам трансформатора при всех остальных разомкнутых вводах приводит к увеличению среднеквадратического значения тока намагничивания не более чем на 50% при ее увеличении на 10%.

 

Примечание 1 - Во время применения напряжения в точке перегиба к вторичным выводам ТТ, э.д.с. в точке перегиба недоступна напрямую. Значения напряжения в точке перегиба и э.д.с. в точке перегиба считаются равными вследствие малого влияния падения напряжения через сопротивление вторичной обмотки.

 

3.4.217
номинальная э.д.с. в точке перегиба
[rated knee point e.m.f. (
)]: Номинальная синусоидальная действующая э.д.с.
 

Примечание 1 - Номинальная э.д.с. в точке перегиба появляется в спецификации классов РХ и РХR защитных ТТ. Ее можно рассчитать по формуле:

 

.
 

3.4.218 номинальный витковый коэффициент (rated turns ratio): Требуемое соотношение количества первичных витков к количеству вторичных витков.

 

Пример 1 - 1/600 (один первичный виток к 600 вторичным виткам).

 

Пример 2 - 2/1200 (такое же соотношение, как в примере 1, но с двумя первичными витками).

 

Примечание 1 - Номинальный витковый коэффициент появляется в спецификации классов РХ и РХR защитных ТТ.

 

Примечание 2 - Номинальный витковый коэффициент и номинальный коэффициент трансформации определяются первичной и вторичной категориями. Если они могут быть сравнимы, значения номинального виткового коэффициента могут быть инвертированы.

 

3.4.219 погрешность виткового коэффициента (turns ratio error): Разность между номинальным и действительным витковыми коэффициентами, %.

 

3.4.220
коэффициент расширенного тока
[dimensioning factor (
)]: Коэффициент определяется с целью задания расширенного диапазона рабочего тока вторичной обмотки для случаев возникновения неисправности в энергетической системе, включающего запас надежности, до которого трансформаторы соответствуют требованиям своих характеристик.
 

Примечание 1 - См. формулу 3.4.217.

 

3.4.221
ток мгновенной погрешности
(instantaneous error current): Разница между мгновенным значением вторичного тока
, умноженным на номинальный коэффициент трансформации
и мгновенным значением тока первичной обмотки
.
 
.
 
Примечание 1 - Если в токе присутствуют переменная
,
и постоянные составляющие
,
, то суммарный ток мгновенной погрешности равен сумме токов обеих составляющих мгновенных погрешностей
.
 
3.4.222
максимальное значение мгновенной погрешности
(peak instantaneous error): Значение максимально допустимой мгновенной токовой погрешности
(см. 3.4.221) нормированного рабочего цикла короткого замыкания, выраженное в процентах от амплитудного значения тока первичной обмотки:
 
.
 
3.4.223
максимальное значение мгновенной погрешности на переменном токе
(peak alternatin error component): Значение максимально допустимой мгновенной погрешности на переменном токе
, выраженное в процентах от амплитудного значения тока первичной обмотки.
 
.
 

3.4.224 нормированный рабочий цикл (specified dutu cycle (В-O и/или В-O-В-O): рабочий цикл, в котором во время каждой нормированной подачи питания предполагается, что ток короткого замыкания имеет худший исходный угол (см. рисунок 201).

 

 

Рисунок 201 - Рабочие циклы

3.4.225
нормированная первичная постоянная времени
(specified primary time constant): Нормированное значение, которое указывает постоянную времени тока первичной обмотки короткого замыкания, на которой основан переходный режим ТТ (см. рисунок 202).
 
 
Рисунок 202 - Первичная постоянная времени
 
3.4.226
продолжительность переходного процесса при первой подаче питания после неисправности
(duration of the first fault): Продолжительность переходного процесса после неисправности в рабочем цикле В-O или после первой неисправности в рабочем цикле В-O-В-O.
 

Примечание 1 - См. рисунок 201.

 

3.4.227
продолжительность переходного процесса при второй подаче питания после неисправности
(duration of the second fault): Продолжительность переходного процесса после второй неисправности в рабочем цикле C-O-C-O.
 

Примечание 1 - См. рисунок 201.

 

3.4.228
нормированное время переходного процесса до восстановления предела точности при первой подаче питания после неисправности
(specified time to accuracy limit in the first fault): Время переходного процесса в рабочем цикле В-O или при первой подаче питания В-O-В-O рабочего цикла, по окончании которого должна восстановиться указанная точность.
 

Примечание 1 -  См. рисунок 201. Этот временной интервал обычно определяется критическим временем измерения соответствующей защитной схемы.

 

3.4.229
нормированное время переходного процесса до восстановления предела точности при второй подаче питания после неисправности
(specified time to accuracy limit in the second fault): Время переходного процесса после второй подачи питания В-O-В-O рабочего цикла, по окончании которого должна восстановиться указанная точность.
 

Примечание 1 - См. рисунок 201. Этот временной интервал обычно определяется критическим временем измерения соответствующей защитной схемы.

 

3.4.230
время повторения подачи питания после неисправности
(fault repetition time): Временной интервал между прерыванием и повторным возникновением тока короткого замыкания в первичной обмотке во время рабочего цикла повторного автоматического включения выключателя в случае неудачного устранения неисправности.
 

Примечание 1 - См. рисунок 201.

 

3.4.231
резистивное сопротивление вторичного контура
(secondary loop resistance): Полное резистивное сопротивление вторичной цепи.
 
.
 
3.4.232
симметрический коэффициент тока короткого замыкания
(rated symmetrical short-circuit current factor): Отношение тока короткого замыкания первичной обмотки к номинальному первичному току.
 
.
 
3.4.233
переходный коэффициент
(transient factor): Отношение вторичного тока намагничивания в указанный момент времени в рабочем цикле к амплитудному значению составляющей переменного тока.
 
Примечание 1 -
рассчитан аналитически при помощи различных формул в зависимости от
,
в рабочем цикле и при угле возникновения неисправности. Определение
представлено в приложении 2B.1
 
Примечание 2 -  На рисунке 203 представлены возможные осциллограммы вторичного тока намагничивания для различных углов возникновения неисправности
.
 
 
Рисунок 203 - Вторичный ток намагничивания для различных углов возникновения неисправности
 
3.4.234
коэффициент расширенного тока для переходного режима
(transient dimensioning factor): Коэффициент для определения увеличения вторичного тока намагничивания в зависимости от составляющей постоянного тока первичной обмотки при коротком замыкании.
 
Примечание 1 - Когда
определен как функция времени, тогда
является размерным параметром. Если
определяется в зависимости от требований к трансформатору тока представленных производителем реле (полученных при помощи типовых испытаний для проверки стабильности реле), то определение основано на кривых
(см. 2B.1).
 

3.4.235 трансформатор тока с низким реактивным сопротивлением рассеяния (low-leakage reactance current transformer): Трансформатор тока, для которого измерений, проведенных на вторичных выводах (при разомкнутой первичной цепи), достаточно для оценки его защитных характеристик до необходимого предела точности.

 

3.4.236 трансформатор тока с высоким реактивным сопротивлением рассеяния (high-leakage reactance current transformer): Трансформатор тока, который не удовлетворяет требованиям 3.4.235 и для которого производитель вводит дополнительную поправку для учета дополнительного влияния тока намагничивания.

 

3.4.237
номинальная эквивалентная предельная вторичная э.д.с.
(rated equivalent secondary limiting e.m.f.): Это среднеквадратическое значение э.д.с. эквивалентной вторичной цепи при номинальной частоте, необходимое для соответствия требованиям нормированного рабочего цикла:
 
.
 
3.4.238
максимальное значение вторичного тока намагничивания при
(peak value of the exciting secondary current at
)
: Максимальное значение тока намагничивания при подаче на вторичные выводы напряжения, соответствующего
 при разомкнутой первичной обмотке (разомкнутом первичном контуре).
 
3.4.239
коэффициент запаса конструкции
(factor of construction): Коэффициент, отражающий возможные различия в результатах измерения при предельных (ограничивающих) условиях между прямым и косвенным методами испытаний.
 

Примечание 1 - Методы измерения представлены в 2B.3.3.

 

 

      3.7 Сокращения

Подраздел 3.7 МЭК 61869-1 заменен следующей таблицей:

 

 

 

AIS

Воздушный выключатель (Air-Insulated Switchgear)

ALF

Предельный коэффициент мощности (Accuracy Limit Factor)

CT (ТТ)

Трансформатор тока

CVT

Емкостной трансформатор тока

 

Номинальная эквивалентная предельная вторичная э.д.с.

 

Предельная вторичная э.д.с. для защитных ТТ классов P и PR

 

Предельная вторичная э.д.с. для измерительных ТТ

 

Номинальная э.д.с. в точке перегиба

F

Механическая сила

 

Коэффициент запаса конструкции

 

Номинальная частота

 

Относительная скорость утечки

 

Коэффициент безопасности прибора

GIS

Комплектное распределительное устройство (коммутационная аппаратура) с газовой изоляцией (газовый выключатель) (Gas-Insulated Switchgear)

 
Максимальное значение вторичного тока намагничивания при
 
 

Номинальный ток термической стойкости

 

Номинальный ток электродинамической стойкости

 

Ток намагничивания

 

Номинальный ток первичной обмотки предельной кратности

 

Номинальный ток первичной обмотки

 

Ток первичной обмотки короткого замыкания

 

Номинальный ток вторичной обмотки

IT

Измерительный трансформатор

 

Номинальный ток термической стойкости

 

Ток мгновенной погрешности

k

Действительный коэффициент трансформации

 

Номинальный коэффициент трансформации

 

Коэффициент остаточной магнитной индукции

 

симметрический коэффициент тока короткого замыкания

 

Коэффициент расширенного тока для переходного процесса

 

Переходный коэффициент

 

Коэффициент расширенного тока

 

Магнитная индукция

 

Номинальная резистивная нагрузка

 

Резистивное сопротивление вторичной обмотки

 

Резистивное сопротивление вторичного контура

 

Номинальная выходная мощность

 

Продолжительность переходного процесса при подаче питания после первой неисправности

 

Продолжительность переходного процесса при подаче питания после второй неисправности

 

Нормированное время восстановления предела точности от переходного процесса первого включения питания после неисправности

 

Нормированное время восстановления предела точности от переходного процесса второго включения питания после неисправности

 

Время повторного включения питания после возникновения неисправности

 

Нормированная первичная постоянная времени

 

Постоянная времени замкнутого вторичного контура

 

Максимальное напряжение для электрооборудования

 

Максимальное напряжение для системы электроснабжения

VT (ТН)

Трансформатор напряжения

 

Угловая погрешность (погрешность угла фазового сдвига)

 

Погрешность преобразования тока (токовая погрешность)

 

Полная погрешность

 

Максимальное значение мгновенной погрешности

 

Максимальное значение мгновенной погрешности на переменном токе

 

Остаточный поток намагничивания

 

Поток насыщения

 

 

      

     

 

      5 Номинальные значения

 

 

      5.3 Номинальные уровни прочности изоляции

5.3.2 Номинальные уровни прочности изоляции первичных вводов

 

В настоящем стандарте применяют требования раздела 5.3.2 МЭК 61869-1 со следующими изменениями:

 

Для ТТ без первичной обмотки и без первичной изоляции применяют собственное значение
=0,72 кВ.
 

5.3.5 Номинальные уровни прочности изоляции вторичных выводов

 

В настоящем стандарте применяют требования раздела 5.3.5 МЭК 61869-1 со следующими изменениями:

 

Изоляция вторичной обмотки ТТ классов PX и PXR с номинальной э.д.с. в точке перегиба
2 кВ должна выдерживать номинальное среднеквадратическое напряжение промышленной частоты 5 кВ в течение 60 с.
 

5.3.201 Требования к испытанию электрической прочности межвитковой изоляции

 

Номинальное испытательное напряжение для проверки электрической прочности межвитковой изоляции составляет значение 4,5 кВ (пиковое).

 

Для ТТ классов PX и PXR с номинальной э.д.с. в точке перегиба свыше 450 В номинальное выдерживаемое напряжение межвитковой изоляции должно составлять десятикратное значение от максимального среднеквадратического значения нормированной э.д.с. в точке перегиба, но не менее10 кВ (пикового значения).

 

Примечание 1 -  Необходимо иметь в виду, что в зависимости от метода испытания форма волны может быть сильно искажена.

 

Примечание 2 - Могут быть применены напряжения указанных ниже значений в соответствии с методами испытаний, представленными в 7.3.204.

 

 

      5.5 Нормированные значения выходных величин

5.5.201 Нормированные значения номинальной выходной мощности

 

Нормированные значения номинальной выходной мощности для измерительных классов Р и РR следующие:

 

2,5-5,0-10-15 и 30 ВА.

Значения выше 30 ВА могут быть выбраны для специального применения.

 

Примечание - Для конкретного типа трансформатора, выпускаемого с одним из значений нормированной номинальной выходной мощности и соответствующим ей классом точности, декларирование других значений выходной мощности, которые могут быть с нестандартными значениями, но соотносящиеся с другими нормированными классами точности, недопустимо.

 

5.5.202 Нормированные значения номинальной резистивной нагрузки

 

Нормированные значения номинальной резистивной нагрузки для ТТ классов TPX, TPY и TPZ следующие:

 

0,5-
1
-2-
5
.
 

Предпочтительные значения подчеркнуты. Значения даны для вторичного тока в 1А. Для трансформаторов тока с номинальным вторичным током, отличным от 1А, перечисленные выше значения могут быть выбраны для соответствующего инвертирования коэффициента по квадрату тока.

 

Примечание - Для конкретного типа трансформатора, выпускаемого с одним из значений нормированной номинальной выходной мощности и соответствующим ей классом точности. Допускается декларирование других значений выходной мощности, которые могут быть с нестандартными значениями номинальной выходной мощности, но соотносящиеся с другими нормированными классами точности.

 

 

      5.6 Нормированные классы точности

5.6.201 Измерительные трансформаторы тока

 

5.6.201.1 Определение класса точности измерительных трансформаторов тока

 

Класс точности измерительных трансформаторов тока определяют самой высокой допустимой погрешностью тока
, %, в диапазоне значений номинального тока первичной обмотки и номинальных нагрузок.
 

5.6.201.2 Нормированные классы точности

 

Нормированные классы точности для измерительных трансформаторов тока следующие:

 

0,1-0,2-0,2S-0,5-0,5S-1-3-5.

5.6.201.3 Пределы токовой погрешности е и угловой погрешности измерительных трансформаторов тока

 

Для классов точности 0,1-0,2-0,5 и 1 токовая погрешность и угловая погрешность не должны превышать значений, приведенных в таблице 201, при напряжении номинальной частоты и нагрузке в диапазоне от 25 до 100% от номинальной выходной мощности.

 

Для классов точности 0,2S и 0,5S токовая погрешность и угловая погрешность не должны превышать значений, приведенных в таблице 202, при напряжении номинальной частоты и нагрузке в диапазоне от 25 до 100% от номинальной выходной мощности.

 

Для классов точности 3 и 5 токовая погрешность не должна превышать значений, приведенных в таблице 203, при напряжении номинальной частоты и нагрузке в диапазоне от 50 до 100% от номинальной выходной мощности. Для классов 3 и 5 нет нормированных пределов точности угловой погрешности.

 

Для всех классов точности следует применять нагрузку с коэффициентом мощности 0,8 инд., кроме тех случаев, когда нагрузка ТТ менее 5 ВА, в этом случае должны применять коэффициент мощности 1,0 с минимальным значением нагрузки 1 ВА.

 

Примечание - В целом предписанные пределы токовой погрешности и угловой погрешности являются действительными для указанной позиции расположения в воздухе внешнего проводника на расстоянии не менее, чем требуется для изоляции в воздухе при максимальном напряжении
.
 

Таблица 201 - Пределы токовой погрешности и угловой погрешности измерительных трансформаторов тока классов точности от 0,1 до 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Класс точности

Первичный ток, %, от номинального значения

 

5

20

100

120

5

20

100

120

5

20

100

120

 

Пределы допускаемых погрешностей, ±

 

токовой, %

угловой, мин

угловой, срад

0,1

0,4

0,2

0,1

0,1

15

8

5

5

0,45

0,24

0,15

0,15

0,2

0,75

0,35

0,2

0,2

30

15

10

10

0,9

0,45

0,3

0,3

0,5

1,5

0,75

0,5

0,5

90

45

30

30

2,7

1,35

0,9

0,9

1,0

3,0

1,5

1,0

1,0

180

90

60

60

5,4

2,7

1,8

1,8

 

Таблица 202 - Пределы токовой погрешности и угловой погрешности измерительных трансформаторов тока классов точности от 0,2S до 0,5S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Класс точности

Первичный ток, %, от номинального значения

 

1

5

20

100

120

1

5

20

100

120

1

5

20

100

120

20

Пределы допускаемых погрешностей, ±

 

токовой, %

угловой, мин

угловой, срад

0,2S

0,75

0,35

0,2

0,2

0,2

30

15

10

10

10

0,9

0,45

0,3

0,3

0,3

0,5S

1,5

0,75

0,5

0,5

0,5

90

45

30

30

30

2,7

1,35

0,9

0,9

0,9

 

 

 

 

Таблица 203 - Пределы токовой погрешности измерительных трансформаторов тока классов точности 3 и 5

 

 

 

 

Класс точности

Первичный ток, %, номинального значения

 

50

120

 

Пределы допускаемых погрешностей, ±

3

3

3

5

5

5

 

5.6.201.4 Расширенный диапазон нагрузки

 

Для всех классов точности может быть определен расширенный диапазон нагрузки. Погрешность тока и угловая погрешность не должны превышать пределов соответствующего класса, приведенного в таблицах 201, 202 и 203 для диапазона вторичной нагрузки от 1 ВА до номинального значения выходной мощности. Коэффициент мощности должен быть равным 1,0 во всем диапазоне нагрузки. Максимальная номинальная выходная мощность ограничена 15 ВА.

 

5.6.201.5 Расширенный диапазон номинальных значений тока

 

Трансформаторы тока классов точности от 0,1 до 1 могут быть отмечены как имеющие расширенный диапазон номинальных значений тока при условии, что они соответствуют следующим двум требованиям:

 

a) номинальный ток продолжительного нагрева должен иметь расширенный диапазон номинальных значений тока первичной обмотки;

 

b) пределы токовой погрешности и угловой погрешности для 120% номинального тока первичной обмотки, представленные в таблице 201, должны быть неизменными в пределах расширенного диапазона номинальных значений тока.

 

Расширенный диапазон номинальных значений тока должен быть выражен в процентах от номинального тока первичной обмотки.

 

5.6.201.6 Коэффициент безопасности приборов

 

Может быть определен коэффициент безопасности приборов.

 

Нормированные значения - FS 5 и FS 10.

 

5.6.202 Дополнительные требования к трансформаторам тока, предназначенным для защиты

 

5.6.202.1 Общие положения

 

Имеется три различных подхода реализации защитных трансформаторов тока (см. таблицу 204). На практике каждая из этих трех реализаций имеет сходное физическое конструирование.

 

Таблица 204 - Характеристики защитных классов

 

 

 

Обозначе-

ние

Предел остаточного потока намагниченности

Пояснения

P

 

PR

Нет
 

Да

Определяя трансформатор тока как соответствующий требованиям к составной погрешности в условиях тока короткого замыкания при симметричном стабильном состоянии

PX

 

PXR

Нет
 
Да
 

Определяя трансформатор тока, нормируя его магнитную характеристику

TPX

 

TPY

 

TPZ

Нет
 

Да

 

Да

Определяя трансформатор тока как соответствующий требованиям к переходной погрешности в условиях асимметричного тока короткого замыкания

Также нет предела остаточного потока насыщения, допустимы немагнитные зазоры, например, в трансформаторах тока с разъемным сердечником.
 
Для того чтобы различать PX от PXR, используют критерии остаточного потока намагниченности.
 

 

5.6.202.2 Защитные трансформаторы тока класса точности P

 

5.6.202.2.1 Нормированные предельные кратности (ALF)

 

Нормированные значения ALF:

 

5-10-15-20-30.

5.6.202.2.2 Обозначение класса точности

 

Класс точности определяют наибольшим допустимым процентом полной погрешности, дополненный индексом "P" (обозначающим "защиту") и значением ALF.

 

5.6.202.2.3 Нормированные классы точности

 

Нормированные классы точности для защитных трансформаторов тока - 5P и 10P.

 

5.6.202.2.4 Пределы погрешности для класса точности P защитных трансформаторов тока

 

При номинальной частоте и с подключенной номинальной нагрузкой токовая погрешность, угловая погрешность и полная погрешность не должны превышать пределы, приведенные в таблице 205.

 

Номинальная нагрузка должна иметь коэффициент мощности 0,8 инд., за исключением тех случаев, когда номинальная выходная мощность меньше 5 ВА, в этом случае следует использовать коэффициент мощности 1,0.

Таблица 205 - Пределы погрешности для защитных трансформаторов тока классов P и PR

 

 

 

 

 

Класс точности

Пределы допускаемой токовой погрешности, %

Угловая погрешность при номинальном первичном токе

Полная погрешность при токе номинальной предельной кратности

 

 

срад

%

5Р и 5РR

±1

±60

±1,8

5

10Р и 10РR

±3

-

-

10

 

5.6.202.3 Защитные трансформаторы тока класса точности PR

 

5.6.202.3.1 Нормированные предельные кратности (ALF)

 

Нормированные значения ALF:

 

5-10-15-20-30.

5.6.202.3.2 Обозначение класса точности

 

Класс точности определяют наибольшим допустимым процентом полной погрешности, дополненный индексом "P" (обозначающим "защиту") и значением ALF.

 

5.6.202.3.3 Нормированные классы точности

 

Нормированные классы точности для защитных трансформаторов тока с низкой остаточной магнитной индукцией - 5PR и 10PR.

 

5.6.202.3.4 Пределы погрешности для класса точности PR защитных трансформаторов тока

 

При номинальной частоте и с подключенной номинальной нагрузкой токовая погрешность, угловая погрешность и полная погрешность не должны превышать пределы, приведенные в таблице 205.

 

Номинальная нагрузка должна иметь коэффициент мощности 0,8 инд., за исключением тех случаев, когда номинальная выходная мощность меньше 5 ВА, в этом случае следует использовать коэффициент мощности 1,0.

 

5.6.202.3.5 Коэффициент остаточной магнитной индукции
 
Коэффициент остаточной магнитной индукции
не должен превышать 10%.
 

Примечание - Внедрение одного или более воздушных зазоров в сердечнике является способом ограничения коэффициента остаточной магнитной индукции.

 

5.6.202.3.6 Постоянная времени замкнутого вторичного контура
 

Постоянная времени замкнутого вторичного контура может быть нормирована.

 

5.6.202.3.7 Резистивное сопротивление вторичной обмотки
 

Верхний предел резистивного сопротивления вторичной обмотки может быть нормирован.

 

5.6.202.4 Защитные трансформаторы тока классов PX и PXR

 

Исполнение защитных трансформаторов тока классов PX и PXR должно быть определено с учетом следующих параметров:

 

- номинальный ток первичной обмотки
;
 
- номинальный ток вторичной обмотки
;
 

- номинальное отношение витков;

 

- номинальная точка перегиба э.д.с.
;
 
- верхний предел тока насыщения
в номинальной точке перегиба э.д.с. и/или при установленном процентном коэффициенте;
 
- верхний предел резистивного сопротивления вторичной обмотки
.
 
Вместо определения номинальной точки перегиба э.д.с.
экспериментально, точка
может быть рассчитана как:
 
.
 
В этом случае номинальная резистивная нагрузка
и коэффициент расширения
должны быть указаны, а выбор
остается за изготовителем.
 

Для класса точности PX токовая погрешность по виткам не должна превышать ±0,25%.

 

Для класса точности PXR токовая погрешность по виткам не должна превышать ±1%.

 

Для класса точности PXR коэффициент остаточной магнитной индукции не должен превышать 10%.

 

Примечание 201 - Для того чтобы обеспечить коэффициент остаточной магнитной индукции
10%, в трансформаторы тока класса точности PXR могут быть внедрены воздушные зазоры.
 

Примечание 202 -  Для магнитопровода PXR с низкоамперными витками может быть сложно добиться соответствия требованиям к коэффициенту остаточной магнитной индукции. В таких случаях может быть согласован коэффициент остаточной магнитной индукции более 10%.

 

5.6.202.5 Защитные трансформаторы тока для переходного режима

 

5.6.202.5.1 Пределы погрешности для трансформаторов тока классов TPX, TPY и TPZ

 

Токовая и угловая погрешности при номинальной частоте с номинальной резистивной нагрузкой не должны превышать пределов погрешности, приведенных в таблице 206.

 

Когда нормированный рабочий цикл (или рабочий цикл, соответствующий нормированному переходному размерному коэффициенту
), приложенный к трансформатору тока с номинальной резистивной нагрузкой, погрешности переходных процессов
(для классов TPX и TPY) или
(для класса TPZ) не должны превышать пределов, указанных в таблице 206.
 

Все пределы погрешности нормированы для температуры вторичной обмотки 75°C.

 

Таблица 206 - Пределы погрешности для трансформаторов тока классов TPX, TPY и TPZ

 

 

 

 

 

Класс

При номинальном токе

Пределы переходной погрешности при нормированных условиях рабочего цикла

 

Коэффициент масштабного преобразования ±%

Угол фазового сдвига

 

 

 

мин

срад

 

TPX

0,5

±30

0,9

=10%
 

TPY

1,0

±60

±1,8

=10%
 

TPZ

1,0

180±18

5,3±0,6

=10%
 

Примечание 1 - В некоторых случаях абсолютное значение угла фазового сдвига может быть менее важным, чем получение минимального отклонения от среднего значения указанной серии продукции.

 

 

Примечание 2 -  Для катушек класса TPY в условиях, если соответствующее значение
не превышает линейной части кривой намагничивания, может быть применена следующая формула:
 
.
 

 

5.6.202.5.2 Пределы для коэффициента остаточной магнитной индукции
 

TPX: нет предела.

 

TPY:
10%.
 
TPZ:
10%.
 

Примечание - Для сердечников TPZ коэффициент остаточной магнитной индукции <<10% определяется конструкцией. Поэтому поток остаточной магнитной индукции можно не учитывать.

 

5.6.202.5.3 Методы спецификации

 

В таблице 207 представлены два метода спецификации.

 

В некоторых случаях выбор одного определенного рабочего цикла не может описать все требования защиты. Поэтому альтернативное определение позволяет определить "полные требования", которые покрывают требования различных рабочих циклов. Технические требования не должны быть перепутаны, в противном случае трансформатор тока может быть переопределен.

 

Таблица 207 - Методы спецификации трансформаторов тока классов TPX, TPY и TPZ

 

 

 

Стандартная спецификация

 

Альтернативная спецификация

Определение класса (TPX, TPY, TPZ)

 

Определение класса (TPX, TPY, TPZ)

Номинальный симметричный ток короткого замыкания
 

 

Номинальный симметричный ток короткого замыкания
 

Рабочий цикл, состоящий из:

 

для цикла C-O:
для C-O-C-O:
,
,
,
 

 

Номинальное значение переходного размерного коэффициента
 
Номинальная первичная постоянная времени
 

 

Номинальное значение временной постоянной вторичной петли
(только для ядер класса TPY)
 
Номинальная резистивная нагрузка
 

 

Номинальная резистивная нагрузка
 

 

Примечание 1 - Для трансформаторов тока с вторичной обмоткой с ответвлениями указанные требования точности могут быть выполнены только для одного коэффициента.

Полная версия документа доступна с 20.00 до 24.00 по московскому времени.

Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.