Как подключить трехфазный счетчик через трансформаторы тока

Работа трехфазных счетчиков с измерительными трансформаторами

Однофазные и трехфазные счетчики изготавливаются на номинальные токи до 100 А, изготовить приборы на большие номинальные токи затруднительно, так как сечение провода последовательной обмотки получается чрезмерно большим.

Кроме того, появляются затруднения при выборе числа витков обмотки, которая в этом случае имеет один или два витка. При больших номинальных токах ампер-витки обмотки могут отличаться от тех, которые выбраны за номинальные при малых токах через обмотку. Это может привести к изменению характеристики счетчика, иногда нежелательному.

Например, для счетчика типа СО-2, у которого номинальное количество ампер-витков последовательной обмотки равно 70, при номинальном токе 50 А количество витков может быть выбрано равным 1 или 2. В первом случае номинальное количество ампер-витков будет равным 50, во втором – 100, то есть в обоих случаях мы получим изменение основных характеристик прибора: вращающего момента, нагрузочной кривой.

Поэтому при больших номинальных токах, последовательные обмотки счетчиков обычно включают через измерительные трансформаторы тока (ТТ). как это показано на рисунке 1. Такое подключение наиболее часто встречается в сетях до 1 кВ.

Параллельные цепи включаются на фазное напряжение сети, а последовательные цепи включаются через ТТ. Последовательная обмотка счетчика при этом рассчитывается на номинальный ток 5А и питается от вторичной обмотки ТТ .

Иногда применяют измерительные трансформаторы с номинальным вторичным током 1А, при этом сопротивление нагрузки трансформатора может быть выбрано большим, что позволяет располагать счетчик на значительном расстоянии от трансформатора.

Параллельные обмотки счетчиков обычно изготавливают на напряжение до 500 В. При более высоких напряжениях для обмотки параллельной цепи приходится применять провод слишком малого сечения.

Поэтому при больших напряжениях сети, обмотки параллельных цепей счетчиков изготавливаются на номинальное напряжение до 100 В и включаются через измерительные трансформаторы напряжения (ТН). как это показано на рисунке 2, где изображена схема подключения двухэлементного трехфазного прибора учета. Такие схемы учета применяются в сетях 6-35 кВ.

Обмотка средней фазы ТН заземляется, а учет ведется по двум фазам. Катушки напряжения при этом включаются на линейное напряжение 100 В. При соединении приемников по схеме «звезда» или «треугольник» для учета энергии достаточно иметь два однофазных счетчика или один двухэлементный трехфазный, что легко может быть доказано по первому закону Кирхгофа.

В первичной цепи ТН устанавливаются трубчатые предохранители высокого напряжения, защищающие сеть от коротких замыканий в измерительных трансформаторах и их цепях. Во вторичной цепи ТТ предохранители не ставятся, так как нормальный режим работы этих трансформаторов, это режим короткого замыкания. Размыкание их вторичной цепи приводит к разрушению и возникновению опасного потенциала на выводах вторичной обмотки.

На рисунке 3 приведена схема учета, наиболее часто встречающаяся в сетях 110 кВ и выше. Последовательная и параллельная цепи прибора учета включаются через измерительные ТТ .

Для питания цепей напряжения счетчика всегда применяется вторичная обмотка ТН соединенная по схеме «звезда». В этом случае катушки параллельной цепи подключаются на фазное напряжение 100/√3, и полностью отражают изменения напряжения по фазам в первичной сети. ТН в сетях 110 кВ и выше предохранителями со стороны высокого напряжения не защищаются.

На рисунках 2 и 3 подключение прибора учета к вторичным цепям ТН показано несколько упрощенно. На самом же деле, вторичные цепи ТН через клеммные зажимы в ящиках ТН. подаются на шинки напряжения, располагаемые на панелях щита постоянного тока. С шинок напряжения сигнал распределяется на цепи учета, релейной защиты и сигнализации.

Предохранители во вторичных цепях располагают непосредственно у ТН в их ящиках, там же для вывода ТН в ремонт, располагаются рубильники цепей напряжения. Заземление средней фазы вторичной обмотки ТН производится на клеммных рядах в панелях щитов постоянного тока (ЩПТ) .

Применение измерительных трансформаторов дает ряд преимуществ, при учете энергии, в частности позволяет наиболее экономично производить измерения в высоковольтных сетях, повышает устойчивость и надежность схем измерения и обеспечивает безопасность обслуживающего персонала при работе на стороне низкого напряжения.

Каждый из измерительных трансформаторов, через которые включены элементы счетчика, имеет собственные погрешности, как амплитудную, так и фазовую. Погрешности, вносимые измерительными трансформаторами, обычно невелики и ими можно пренебречь.

Более значительные погрешности могут возникнуть при неправильном включении прибора учета с измерительными трансформаторами. Например, если поменять местами выводы вторичных цепей ТТ. промаркированные И1 и И2, в двухэлементном или трехэлементном счетчике, это приведет к значительному недоучету электроэнергии.

По окончании монтажа прибора учета, перед его опломбировкой снимаются векторные характеристики счетчика, с целью определения правильности подключения измерительных трансформаторов.

Подключение счетчика через трансформаторы тока

Трансформаторы тока (далее ТТ) — это устройства, предназначенные для преобразования (снижения) тока до значений, при которых возможна нормальная работа приборов учета.

Проще говоря, они используются в щитах учета для измерения расхода электроэнергии потребителей большой мощности, когда непосредственное или прямое включение счетчика недопустимо из-за высоких токов в измеряемой цепи, способных привести к сгоранию токовой катушки и выводу прибора учета из строя.

Конструктивно эти устройства представляют собой магнитопровод с двумя обмотками: первичной и вторичной. Первичная (W1) подключается последовательно к измеряемой силовой цепи, к вторичная (W2) — к токовой катушке прибора учета.

Первичная обмотка выполняется с большим сечением и меньшим количеством витков чем вторичная, часто выполняется в виде проходной шины. Снижение тока (собственно, коэффициент трансформации) — это отношение тока W1 к W2 (100/5, 200/5, 300/5, 500/5 и т. д.).

Помимо преобразования измеряемого тока до допустимых для измерения значений, ввиду отсутствия связи W1 с W2 в ТТ происходит разделение измерительных и первичных цепей.

Схемы подключения счетчика через трансформаторы тока

Для правильного учета электроэнергии с применением ТТ необходимо соблюдать полярность подключения их обмоток: начало и конец первичной имеют обозначение Л1 и Л2, вторичной — И1 и И2.

Схемы полукосвенного подключения трехфазных электросчетчиков (с применением только ТТ) могут быть выполнены в разных вариантах:

Семипроводная. Это устаревшая и наименее предпочтительная в плане электробезопасности схема ввиду наличия связи токовых и измерительных цепей — токовые цепи электросчетчика находятся под напряжением.

Десятипроводная схема. Более предпочтительная и рекомендуемая для использования в настоящее время. Отсутствие гальванической связи токовых цепей прибора учета и цепей напряжения делает подключение счетчика более безопасным.

Схема подключения электросчетчика через испытательную колодку .Согласно требований ПУЭ п. 1.5.23 должна применяться при включении образцового счетчика через ТТ. Наличие испытательной коробки позволяет осуществлять шунтирование, отключение токовых цепей, подключение прибора учета без отключения нагрузки, пофазное снятие напряжение с измеряемых цепей.

Подключение выполняется на основе десятипроводной схемы, ее отличие от последней состоит в наличии специального испытательного переходного блока между электросчетчиком и ТТ.

С соединением ТТ в “звезду”. Одни выводы вторичных обмоток ТТ соединяются в одной точке, образуя соединение «звезда», другие — с токовыми катушками счетчика, также соединяемые по схеме «звезда».

Недостаток такого способа подключения учета — большая сложность коммутации и проверки правильности сборки схемы.

Информация

Данный сайт создан исключительно в ознакомительных целях. Материалы ресурса носят справочный характер.

При цитировании материалов сайта активная гиперссылка на l220.ru обязательна.

Как подключить счетчик через трансформаторы тока?

Электросчётчик – устройство, позволяющее осуществлять контроль и учёт потребляемой электрической энергии. Подключение счетчика через трансформаторы тока может осуществляться по нескольким схемам. Актуальным на сегодняшний день считается трёхфазный счётчик Меркурий 230. Монтаж счётчика для учёта использованной электроэнергии проводится путём подключения его через схему электроснабжения. Различают по конфигурации однофазные и трёхфазные счётчики, которые можно подключить прямым и непрямым способом.

• Монтаж однофазного прибора
• Установка трёхфазного устройства
• Подключение через трансформаторы тока
• Устройство нового поколения

Монтаж однофазного прибора

Подключение однофазного электросчётчика производится в область разрыва линии питания. Не должно быть подключения потребителей энергии к линии питания до монтажа счётчика. Установка автоматического выключателя будет основательной в целях защиты подводящей линии. Также он понадобится в процессе замены прибора. Благодаря установке выключателя не потребуется обесточивание всей подводящей линии.

Также целесообразным будет установка автоматического выключателя после монтажа электросчётчика через трансформаторы тока, для защиты отходящей линии при возникновении поломок цепи пользователя электроэнергии.

На каждом однофазном устройстве, зачастую с задней стороны, имеется схема подключения. Прибор с одной фазой подключается при помощи четырёх зажимов, посредством которых присоединение провод с устройством. Фазный и нулевой провода соединяют с зажимами по такой схеме:

• клемма №1 к фазному проводу (L);
• клемма №2 к отходящему фазному проводу;
• клемма №3 к нулевому проводу питающей линии (N);
• клемма №4 к отходящему нулевому проводу.

Данная схема подключения однофазного счётчика предназначена для установки в частном доме, квартире высотного дома, а также средней площади торгового павильона.

Установка трёхфазного устройства

Контроль и учёт электрической энергии в четырёх-проводных сетях требует применения как измерителя трёхфазного электросчётчика, подключение которого возможно прямым путём и через трансформаторы тока. Устройство для измерения электроэнергии, подключаемое по схеме с использованием трансформаторов тока называется трансформаторным счётчиком.

Наши читатели рекомендуют!

Для экономии на платежах за электроэнергию наши читатели советуют «Экономитель энергии Electricity Saving Box». Ежемесячные платежи станут на 30-50% меньше, чем были до использования экономителя. Он убирает реактивную составляющую из сети, в результате чего снижается нагрузка и, как следствие, ток потребления. Электроприборы потребляют меньше электроэнергии, снижаются затраты на ее оплату.

Применение трансформаторов тока необходимо при полукосвенном включении счётчика к электрической сети и установленной мощности за пределами 60 кВт. Эти дополнительные устройства отличаются использованием электрического провода вместо первичной обмотки. Основываясь на законы индукции, протекание тока по проводнику при вторичной обмотке происходит электрический заряд, величину которого контролирует и учитывает прибор.

Расчёт объёма использованной электрической энергии осуществляется путём умножения показаний измерительного прибора на коэффициент трансформации. В качестве источников информации при подключении устройств контроля и учёта электричества путём выступают трансформаторы тока.

Подключение через трансформаторы тока

Самой актуальной на сегодняшний день считается схема подключения десятипроводная, преимуществом которой является изоляция силовых цепей.

Трансформаторы тока обеспечивают эту самую изоляцию силовых цепей. Для применения в бытовых или промышленных условиях измерительного устройства изоляция или по-другому гальваническая развязка является важным фактором, обеспечивающим безопасность. К минусам такого способа следует отнести достаточно большое количество проводов.

Схема подключения производится в чёткой последовательности:

1. клемма №1 – вход фазного привода (А).
2. клемма №2 – вход измерительной обмотки фазного привода (А).
3. клемма №3 – выход фазного привода (А).
4. клемма №4 – вход фазного привода (В).
5. клемма №5 – вход измерительной обмотки фазного привода (В).
6. клемма №6 – выход фазного привода (В).
7. клемма №7 – вход фазного привода (С).
8. клемма №8 – вход измерительной обмотки фазного привода (С).
9. клемма №9 – выход фазного привода (С).
10. клемма №10 – вход нулевого привода (N).
11. клемма №11 – выход нулевого привода (N).

В процессе установки измерительного устройства электроэнергии, трансформаторы подключают к разрыву цепи посредством специальных зажимов, называемых Л1 и Л2.

Подключение трехфазного счетчика

Одной из упрощённых версий подключения трёхфазного счётчика через трансформаторы тока считается сведение их в конфигурацию по внешним характеристикам похожую на звезду. Такой способ облегчает установку счётчика, поскольку задействуется значительно меньше проводов. Это обусловлено сложной конфигурацией внутренней схемы устройства.

Более устаревшей, но всё же в действительности встречаемой является семипроводная схема подключения счётчика с трёмя фазами через трансформаторы тока.

Минусом семипроводного способа считается отсутствие изоляции измерительных цепей, что является крайне небезопасным фактором при использовании и обслуживании прибора.

Устройство нового поколения

Именно таковым считается трёхфазный электросчётчик Меркурий 230, применяемый для фиксирования активной и реактивной электрической энергии в сетях с напряжением 380 В. Меркурий 230 характеризуется двумя телеметрическими выходами, защитой от взлома и классом точности варьирующейся в пределах 0,5-1 S. Напряжение резервного питания у Меркурия 230 составляет порядка 6-9 В. Имеются в наличии интерфейсы для обмена данными. Счётчик Меркурий 230 оснащён электронной пломбой и автоматической диагностикой, определяющей ошибки и неисправности.

Подключение электросчётчика Меркурия 230 возможно как прямым, так и трансформаторным способом. Благодаря таким возможностям устройство применимо практически при любых условиях эксплуатации.

Источники: http://forum220.ru/metering-transformer.php, http://l220.ru/?id=elmeter-tt, http://electricvdele.ru/elektrooborudovanie/izmeritelnoe/podklyuchenie-schetchika-cherez-transformatory-toka.html