Грешки на токов трансформатор
Коефициентът на трансформация на КТ не е строго постоянна стойност и поради грешки първичният и вторичният ток могат да се различават от номиналните стойности. Грешките на КТ зависят главно от съотношението на първичния ток към номиналния ток на първичната намотка и от товара, свързан към вторичната намотка. Когато товарът или токът се увеличат над определени стойности, грешката се увеличава и CT преминава в друг клас на точност.
Заизмервателни уреди грешката се отнася до зоната на товарния ток. Тази грешка се нарича клас на точност и може да бъде равна на 0,2; 0,5; 1.0; 3.0.
Изискванията за работа на КТ, захранващи релейна защита, се различават значително от изискванията за КТ, захранващи измервателни уреди. Ако CT, захранващи измервателни уреди, трябва да работят точно в рамките на своя клас при токове на натоварване, близки до номиналния ток, тогава CT, захранващи защитни релета, трябва да работят с достатъчна точност при преминаване на токове на късо съединение, които са значително по-високи от номиналния ток на CT. За схеми за релейна защита се произвеждат токови трансформатори от клас R или D (за диференциална защита), в които грешката при малки токове не е стандартизирана. В момента се произвеждат CT от класове 10P и 5P, чиято грешка е нормализирана в целия диапазон от токове.
PUE изисква CT, предназначени за захранване на релейна защита, да имат грешка не повече от 10%.
Съотношението на стойностите на първичния и вторичния ток има формата:
, (3.3)
където е токът на намагнитване на КТ.
Има следните видове CT грешки:
Текова грешка или грешка в съотношението на трансформатора, дефинирана като аритметична разлика между първичния ток, разделена на номиналното съотношение на трансформатора и измереното(реален) вторичен ток:
. (3.4)
Текущата грешка се изчислява в %:
. (3,5)
Ъгловата грешка се определя като ъгъл на изместване на вектора на вторичния ток по отношение на вектора на първичния ток и се счита за положителен, когато е пред .
Обща грешка – определя се като отношение на ефективната стойност на разликата между моментните стойности на първичния и вторичния ток, изразена в проценти, към ефективната стойност на първичния ток.
По този начин условията, които определят грешките на КТ, са: - съотношението, т.е. множествеността, на първичния ток, преминаващ през КТ, към неговия номинален ток;
- големината на товара, свързан към неговата вторична намотка.
В трифазна мрежа, за свързване на релета и измервателни уреди, вторичните намотки на КТ са свързани в различни вериги. Най-често срещаните от тях са показани на фиг. 3.2.
На фиг. 3.2,aе пълна схема на свързване звезда, която се използва за осигуряване на защита срещу всички видове еднофазни и междуфазни къси съединения.
На фиг. 3.2,b- непълна схема на свързване в звезда, използвана за осигуряване на защита срещу късо съединение фаза към фаза в мрежи с изолирана неутрала.
Фиг. 3.2,in- триъгълна връзка, използвана за получаване на разлика във фазовия ток (например за включване на диференциалната защита на трансформатор).
На фиг. 3.2,r- схема на свързване на разликата в токовете на две фази (непълен триъгълник), която се използва за включване на защита срещу междуфазово късо съединение, както и схемата на фиг. 3.2,b.
На фиг. 3.2,e- схема на свързване на сумата от токовете на трите фази (токов филтър с нулева последователност), използвана за включване на защита срещу земни съединения.
На фиг. 3.2,eдадена схемапоследователно свързване на два токови трансформатора, инсталирани на една и съща фаза. При такава връзка натоварването, свързано с тях, се разпределя равномерно, т.е. на всеки от тях се намалява 2 пъти. Това се случва, защото токът във веригата, равен на, остава непроменен, а напрежението на CT е половината от общото. Разглежданата схема се използва при използване на КТ с ниска мощност (например прекъсвачи и силови трансформатори, вградени във входовете). Коефициентът на трансформация на КТ в такава верига е равен на коефициента на трансформация на един от тях.
Фиг. 3.2.Схеми на свързване на вторични намотки на токови трансформатори и релета
На фиг. 3.2,gпоказва диаграма на паралелно свързване на вторичните намотки на два КТ, инсталирани на една и съща фаза. Коефициентът на трансформация на тази верига е 2 пъти по-малък от коефициента на трансформация на един КТ. Схемата за паралелно свързване се използва за получаване на нестандартни коефициенти на трансформация. Например, за да се получи коефициент на трансформация, два стандартни КТ с коефициент на трансформация са свързани паралелно.
Съотношението на тока, преминаващ през защитното реле, към фазовия ток на токовите трансформатори се нарича коефициент на веригата. За схеми на пълна и непълна звезда (фиг. 3.2,a,b) . За пълен и непълен триъгълник (фиг. 3.2,c,r) .