Трансформаторы тока и напряжения относятся к измерительным трансформаторам и являются важной частью электрических подстанций, распределительных устройств и промышленных систем электроснабжения.
Они позволяют безопасно передавать информацию о токах и напряжениях в измерительные приборы, счетчики, устройства релейной защиты и системы автоматики.
Без них невозможно обеспечить корректный контроль режима работы сети и безопасное подключение вторичных устройств к цепям высокого напряжения.
Трансформатор тока, или ТТ, предназначен для преобразования большого первичного тока в меньшее стандартное значение, удобное для измерения и работы вторичных устройств.
Например, в первичной цепи может протекать ток в сотни или тысячи ампер, тогда как на вторичной стороне используется стандартное значение, например 5 А или 1 А.
Это позволяет подключать измерительное оборудование и терминалы РЗА без прямого контакта с высокими токами.
Основные задачи ТТ:
– измерение тока;
– учет электроэнергии;
– работа релейной защиты;
– контроль нагрузки;
– передача сигналов в АСУ и системы мониторинга.
Трансформаторы тока применяются на вводах, отходящих линиях, трансформаторных присоединениях, секциях шин и других участках электрической сети.
Трансформатор напряжения, или ТН, предназначен для преобразования высокого напряжения в стандартное вторичное значение.
Например, напряжение 6, 10, 35, 110 кВ и выше преобразуется до уровня, безопасного и удобного для измерительных приборов и устройств защиты.
ТН обеспечивает гальваническое разделение между высоковольтной частью сети и вторичными цепями.
Основные функции ТН:
– измерение напряжения;
– коммерческий и технический учет;
– работа защит по напряжению;
– контроль частоты и фазировки;
– питание измерительных цепей;
– передача сигналов в системы автоматики.
Трансформаторы напряжения устанавливаются на секциях шин, вводах и других участках, где необходимо контролировать параметры напряжения.
Основное отличие заключается в том, какой параметр измеряется.
Трансформатор тока работает с током, а трансформатор напряжения — с напряжением.
ТТ включается последовательно в электрическую цепь, чтобы через него проходил первичный ток.
ТН подключается параллельно контролируемому участку сети и измеряет уровень напряжения между соответствующими точками.
Трансформатор тока устанавливается в цепь последовательно.
Поэтому через его первичную обмотку проходит ток нагрузки.
Трансформатор напряжения, наоборот, подключается параллельно.
Это принципиальное различие важно при проектировании и эксплуатации электрических установок.
Ошибки в подключении измерительных трансформаторов могут привести к повреждению оборудования или неправильной работе защит.
На вторичной стороне ТТ и ТН подключаются:
– амперметры;
– вольтметры;
– счетчики электроэнергии;
– терминалы РЗА;
– измерительные преобразователи;
– системы диспетчеризации.
При этом требования к вторичным цепям ТТ и ТН отличаются.
Особенно важна правильная эксплуатация вторичных цепей трансформаторов тока.
Вторичную цепь трансформатора тока нельзя оставлять разомкнутой при наличии тока в первичной цепи.
В таком режиме на вторичной обмотке может возникнуть опасное высокое напряжение.
Поэтому вторичные цепи ТТ при обслуживании должны замыкаться специальными перемычками.
Это одно из ключевых требований безопасной эксплуатации.
Для трансформатора напряжения опасным режимом является короткое замыкание вторичной цепи.
Поэтому вторичные цепи ТН защищаются предохранителями или автоматическими выключателями.
Это еще одно принципиальное различие между двумя типами измерительных трансформаторов.
Для ТТ и ТН важным параметром является класс точности.
Он определяет допустимую погрешность преобразования.
Для учета электроэнергии применяются более точные измерительные обмотки, а для релейной защиты — специальные классы, рассчитанные на корректную работу в аварийных режимах.
Один трансформатор может иметь несколько вторичных обмоток разного назначения.
Например, одна используется для учета, другая — для измерения, третья — для РЗА.
ТТ, работающие в цепях защиты, должны сохранять достаточную точность при больших аварийных токах.
При коротком замыкании первичный ток может многократно превышать номинальный.
Если магнитопровод трансформатора тока войдет в насыщение, вторичный сигнал может искажаться.
Это может повлиять на работу защит, поэтому при выборе ТТ учитываются токи КЗ и характеристики подключенных терминалов.
ТН передают в терминалы информацию об уровне и фазе напряжения.
Эти данные используются в:
– защитах минимального и максимального напряжения;
– направленных токовых защитах;
– дистанционных защитах;
– автоматическом вводе резерва;
– контроле синхронизма.
Поэтому точность и надежность ТН также напрямую влияют на работу релейной защиты.
Измерительные трансформаторы используются:
– в КРУ и КСО;
– на открытых распределительных устройствах;
– на подстанциях 35–500 кВ;
– в БКТП и КТП;
– на промышленных предприятиях;
– в системах коммерческого учета;
– на объектах генерации.
Конкретный тип оборудования выбирается в зависимости от класса напряжения, схемы сети и требований проекта.
При подборе трансформатора тока учитываются:
– коэффициент трансформации;
– номинальный первичный ток;
– вторичный ток;
– класс точности;
– номинальная нагрузка;
– термическая и динамическая стойкость;
– количество вторичных обмоток.
Для трансформатора напряжения важны:
– первичное напряжение;
– вторичное напряжение;
– класс точности;
– мощность вторичной обмотки;
– схема соединения;
– уровень изоляции;
– климатическое исполнение.
Одного класса напряжения недостаточно.
Даже для одного и того же распределительного устройства могут потребоваться разные измерительные трансформаторы в зависимости от назначения присоединения.
Например, для учета, измерения и защиты могут использоваться разные классы точности и разные вторичные обмотки.
Поэтому подбор должен выполняться на основании схемы, расчетных токов и требований РЗА и учета.
KazElectroSnab применяет измерительные трансформаторы в составе распределительных устройств, подстанционного оборудования и комплексных технических решений.
ТТ и ТН могут входить в состав КРУ, КСО, БКТП, КТП, ОРУ и других электротехнических систем.
Комплектация определяется проектной документацией, классом напряжения и требованиями к измерению, учету и релейной защите.
Трансформаторы тока и напряжения выполняют разные, но взаимосвязанные задачи.
ТТ преобразует ток и включается в цепь последовательно.
ТН преобразует напряжение и подключается параллельно.
Оба устройства необходимы для измерения, учета, автоматики и работы релейной защиты.
Правильный выбор измерительных трансформаторов обеспечивает точность измерений, корректную работу защит и надежную эксплуатацию электрической установки.
© ТОО «KazElectroSnab» 2026. Все права защищены.
