В данной статье речь пойдет об опасности размыкания вторичной обмотки трансформаторов тока (ТТ).
Трансформаторы тока предназначены для преобразования первичного тока до наиболее удобных для измерительных приборов и реле значений и отделения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокого напряжения.
Трансформатор тока работает при постоянной нагрузке во вторичной цепи и переменной величине тока в первичной обмотке, т.е. при переменном магнитном потоке. Нормальный режим его работы близок к условиям короткого замыкания, так как его вторичная обмотка замкнута на последовательно соединенные обмотки приборов, реле и других аппаратов с незначительным сопротивлением.
Трансформатор тока представляет собой замкнутый магнитопровод 2 (рис.9.35 а) [Л1, с.285-287] и две обмотки. Первичную обмотку 1 включают последовательно в контролируемую цепь (цепь измеряемого тока) I1. Ко вторичной обмотке 3 присоединяют последовательно токовые обмотки приборов и реле, обтекаемые током I2. Тогда коэффициент трансформации равен [Л1, с.286]:
Номинальные вторичные токи равны 5 А и 1 А.
На векторной диаграмме (рис. 9.35 б) показана результирующая магнитнодвижущая сила (МДС) F0. В нормально режиме работы она сравнительно невелика, что обусловливает малые значения магнитного потока (Ф) и электродвижущей силы Е2 (ЭДС), наводимой во вторичной обмотке.
При разомкнутой вторичной обмотке ток в ней равен нулю, т.е. I2 = 0, и МДС вторичной обмотки также равна нулю, т.е. F2=I2w2=0. Так как ток в первичной обмотке I1 и ее МДС F1 практически не изменяются, то результирующая МДС F0 увеличивается во много раз и становится равной F1.
Соответственно увеличивается магнитный поток Ф, величина которого ограничивается лишь насыщением сердечника и индукцией в стали сердечника, при этом за счет повышенных потерь в стали сердечника происходит сильный нагрев магнитопровода, вплоть до пожара.
В результате магнитный поток Ф наведет во вторичной обмотке значительную ЭДС, а напряжение на разомкнутых концах этой обмотки может возрасти с нескольких десятков до тысяч вольт, что, опасно для:
- обслуживающего персонала;
- изоляции вторичной обмотки;
- приборов, реле и терминалов защит.
Поэтому при эксплуатации запрещается разрывать вторичную цепь работающего трансформатора тока согласно ПУЭ 7-издание пункт 3.4.16, тем более что это может совпасть с режимом к.з. в первичной обмотке.
Перед отключением прибора от трансформатора тока необходимо предварительно замкнуть накоротко его вторичную обмотку используя испытательные блоки или зашунтировать обмотку реле, прибора и только после этого отъединить прибор.
Следует запомнить, что:
Нормальным режимом работы ТТ является режим К3, а режим с разомкнутой вторичной обмоткой (режим холостого хода) — аварийным режимом. Поэтому если ТТ включен и к его вторичной обмотке не подключена нагрузка, то эту обмотку следует обязательно закоротить.
Литература:
1. Электроснабжение сельского хозяйства. И.А. Будзко, 2000 г.
А если на одном магнитопроводе несколько вторичных обмоток? Достаточно ли держать замкнутой только одну из них?
Нет не достаточно, так как при разомкнутой одной из вторичной обмотке на разомкнутых концах этой обмотки наводится значительная ЭДС и может достигать нескольких тысяч вольт, что опасно для персонала, приборов и самого ТТ (В статье об этом сказано). Если у Вас одна из вторичных обмоток не используется — она должна быть обязательно закорочена, согласно ПУЭ 7-издание пункт 3.4.16.