Введение в измерительные трансформаторы напряжения

Измерительные трансформаторы напряжения (ИТН) являются ключевым оборудованием в системах среднего и высокого напряжения, предназначенным для снижения напряжения до безопасных значений, пригодных для подключения измерительных приборов и устройств релейной защиты.

Основная функция

Эти устройства преобразуют первичное напряжение системы (обычно 3–35 кВ) в стандартизированные вторичные значения (110 В, 120 В, 100 В), обеспечивая точные измерения и надёжную защиту электрической системы.

Технические характеристики

Типовые технические параметры

• Номинальное напряжение: 3, 6, 10, 15, 20, 35 кВ
• Максимальное рабочее напряжение: 3,6; 7,2; 12; 17,5; 24; 40,5 кВ
• Вторичное напряжение: 100 В, 110 В, 120 В (настраиваемое)
• Класс точности: 0,2; 0,5; 1,0; 3P; 6P
• Номинальная частота: 50 Гц / 60 Гц
• Номинальная нагрузка: 25–500 ВА
• Коэффициент напряжения: 1,2 Un непрерывно, 1,9 Un в течение 8 часов

Конструктивные типы

• Индуктивные: для напряжений до 35 кВ, с эпоксидной изоляцией
• Ёмкостные: для напряжений выше 72,5 кВ
• Однофазные: для трёхфазных систем с изолированной нейтралью
• Трёхфазные: для систем с глухозаземлённой нейтралью

Распространённые области применения

Измерительные трансформаторы напряжения широко используются в различных секторах электроэнергетической системы.

Электрические распределительные сети

• Распределительные подстанции 10/0,4 кВ
• Городские трансформаторные пункты
• Кольцевые распределительные шкафы (RMU)
• Компактные киосковые подстанции

Промышленные установки

• Производственные предприятия с высоким энергопотреблением
• Нефтехимические комплексы и нефтеперерабатывающие заводы
• Металлургические и сталелитейные производства
• Цементные заводы и предприятия стройматериалов

Генерация энергии

• Традиционные тепловые электростанции
• Установки возобновляемой энергетики (солнечные, ветровые)
• Передающие подстанции
• Системы когенерации

Критическая инфраструктура

• Больницы и медицинские центры
• Аэропорты и морские порты
• Центры обработки данных и телекоммуникационные узлы
• Электрифицированные транспортные сети (метро, железные дороги)

Применимые нормы и стандарты

Измерительные трансформаторы напряжения должны соответствовать международным и местным нормативным требованиям для обеспечения безопасности и надёжной работы.

Международные стандарты

• IEC 61869-3: Измерительные трансформаторы – Часть 3: Дополнительные требования к индуктивным трансформаторам напряжения
• IEC 61869-1: Общие требования к измерительным трансформаторам
• IEC 60044-2: Предыдущий стандарт для трансформаторов напряжения (по-прежнему используется как справочный)
• IEEE C57.13: Североамериканский стандарт для измерительных трансформаторов

Региональные стандарты

• GB 20840.3: Китайский стандарт для трансформаторов напряжения
• EN 61869-3: Европейский стандарт (гармонизированный с IEC)
• UNE 203-01: Испанский стандарт

Сертификаты качества

• ISO 9001:2015 – Система менеджмента качества
• ISO 14001:2015 – Система экологического менеджмента
• Маркировка CE – Подтверждение соответствия европейским требованиям
• KEMA, CESI – Независимая сертификация типа

Рекомендации по выбору

Правильный выбор измерительного трансформатора напряжения имеет решающее значение для эффективной работы всей системы.

Ключевые факторы

• Номинальное напряжение системы
• Требуемый класс точности для измерений
• Нагрузка, подключаемая ко вторичной обмотке (нагрузочная мощность)
• Условия окружающей среды при эксплуатации
• Требования к изоляции и уровню импульсной прочности (BIL)
• Доступное пространство для монтажа

• Продукты для устранения неисправностей приборных трансформаторов
• Обсуждение точки насыщения трансформаторов тока: защита трансформатора и защита тока
• Обработка распространенных неисправностей для трансформаторов тока и напряжения
• Продукты для устранения неисправностей приборных трансформаторов
• Трансформаторы тока с нулевой последовательностью: Защита и обнаружение неисправностей
• Основные причины повреждения трансформаторов тока 35кВ и их влияние на надежность энергосистемы