Изучение назначения, принципа действия, особенностей работы, схем включения, конструкций измерительных трансформаторов тока, страница 2

Первичная обмотка совмещенных ТТ может иметь один или несколько витков. Число вторичных обмоток обычно две.

Рис:Конструктивное исполнение трансформатора тока внутренней установки ТЛ10

ТТ наружной установки предназначены для работы в открытых электроустановках и изготавливаются на всю шкалу напряжений. Конструктивно они выполняются опорными. Первичная обмотка этих ТТ состоит изнескольких секций, которые могут соединяться -последовательно, параллельно или последовательно-параллельно. Это позволяет иметь несколько коэффициентов трансформации. Число вторичных обмоток — от 2-х до 5. Одна из них предназначена для измерений, остальные для защиты. Обмотки с изоляцией и магнитопроводами размещаются в фарфоровом баке, заполненном маслом. Изоляция обмоток — бумажно-масляная. ТТ наружной установки на высокие напряжения изготавливаются каскадными, т.е. . состоящими из нескольких последовательно включенных трансформаторов. При этом каждый каскад размещается в отдельном фарфоровом баке, а сами баки устанавливаются друг над другом.

Обозначение типа ТТ наружной установки состоит из двух частей: буквенной и цифровой. Буквенная часть содержит несколько букв: Т — трансформатор тока; Ф — с фарфоровой изоляцией; Н — наружной установки; К — с конденсаторной бумажно-масляной изоляцией (или каскадный); Д — для дифзащиты; Р — для релейной защиты или рымовидной формы. Цифровая часть указывает уровень номинального напряжения. Для примера рассмотрим конструкцию трансформатора тока ТФНКД-500. Это каскадный трансформатор, который состоит из двух ТТ на 220 кВ. Верхний каскад имеет один магнитопровод с одной вторичной обмоткой. Первичная его обмотка имеет три секции.

Нижний каскад выполняется с одной первичной и четырьмя вторичными обмотками. Выводы вторичных обмоток герметизированы и подключаются к контактным зажимам на изолирующей колодке коробки выводов.

Недостатками ТТ серии ТФН являются: большой диаметр фарфорового бака; неравномерная толщина внутренней изоляции первичной обмотки по ее длине и соответственно неравномерное распределение электрической прочности изоляции.

Конструктивно более совершенны ТТ с бумажно-масляной изоляцией конденсаторного типа. Изготавливаются 2 серии этих трансформаторов: с первичной обмоткой 11-образной формы и трансформаторы с обмоткой рымовидной формы.

ТТ с Ц-образной первичной обмоткой изготавливаются на напряжение 220-500 кВ. У них первичная обмотка выполнена из гибкого провода и изолируется многими слоями кабельной или конденсаторной бумаги. Между слоями бумаги закладываются проводящие ((из металлической фольги(Аl, Сu)  или сетки)) или полупроводящие обкладки (их всего 14). Каждая пара обкладок с изолирующим слоем представляет собой конденсатор. Это позволяет получить изоляцию с более равномерным распределением электрического поля.

Непосредственно первичная обмотка этих трансформаторов состоит из 4 секций, которые могут соединяться последовательно, последовательно-параллельно или параллельно при помощи специального переключателя. Переключатель располагается на цилиндрической верхней части фарфоровой покрышки. При этом коэффициент трансформации будет меняться в отношении 1:2:4.

Фарфоровая покрышка с суженной верхней частью укреплена на стальном сварном корпусе. Сверху покрышки монтируются металлический маслорасширитель, имеющий селикагелевый влагопоглотитель. Влагопоглотитель предназначен для удаления влаги и загрязнений из воздуха, поступающего в воздушную полость расширителя при температурных колебаниях уровня масла в трансформаторе.

У ТТ рымовидной формы первичная обмотка имеет вид рыма (кольца с хвостом). Это позволяет существенно улучшить характеристики изоляции и изготавливать ТТ на 500 кВ в однокаскадном исполнении.

Чем выше первичное напряжение, тем труднее выполнить изоляцию обмоток ТТ. Поэтому на напряжения 500 кВ и выше изготавливаются каскадные трансформаторы тока. Каждый из каскадов рассчитан на часть фазного напряжения и в общем конструкция получается сложной в изготовлении и дорогой.

В настоящее время для установок высокого и сверхвысокого напряжения ( > 750,0 кВ) начинают применяться оптико-электронные трансформаторы тока. В них первичный ток воздействует на специальный элемент, находящийся под высоким напряжением, изменяющий в зависимости от величины тока световой поток, передаваемый по световоду от источника света. Измененный световой поток воздействует на электронный усилитель, расположенный в нижней части ТТ, на выход которого подключены измерительные приборы. В оптико-электронных трансформаторах может использоваться эффект Фарадея, состоящий в том, что в магнитном поле некоторые оптически активные вещества (например, кварц) меняют плоскость поляризации светового пучка проходящего через них. Может использоваться и частотная модуляция.