Догрузочные резисторы для трансформаторов напряжения для чего
Догрузочные резисторы МР3021 для трансформаторов напряжения
Я — инженер Рик, специалист компании «Приборэнерго». Сегодня я расскажу об использовании догрузочных или нагрузочных резисторов, которые применяются в трансформаторах напряжения и тока. Основанием использования является ГОСТ 1983-2001 и ГОСТ 7746-2001. Согласно этим стандартам, необходимо обеспечивать оптимальную эксплуатацию измерительных трансформаторов напряжения и тока с нагрузкой от 25 до 100 % номинальной мощности.
Догрузочный резистор МР3021 — это устройство, которое минимизирует погрешность измерительных трансформатором напряжения и тока. Наиболее часто данные устройства применяются в измерительных комплексах учёта электроэнергии, включая современные системы АИИСКУЭ (автоматизированные информационно-измерительные системы коммерческого учёта электроэнергии).
Для чего нужен догрузочный резистор?
При эксплуатации трансформаторов напряжения возможна ситуация, когда фактическая нагрузка отличается от номинальной, что приводит к изменению класса точности устройства. Это выражается невозможности сведения баланса между приборами учета вводных и отходящих фидеров. Для обеспечения заданного класса точности применяют догрузочные резисторы, которые нормализируют нагрузку вторичной измерительной цепи. Параметры догрузочного резистора ТН проектируются так, чтобы обеспечивать фактическую нагрузку трансформатора напряжения в диапазоне 50 ±10 % от номинальных значений.
Далее в статье используются следующие сокращения:
Подключение
Догрузочный резистор подключается в фазное или междуфазное напряжение с помощью отдельной кабельной связи в распределительный шкаф на DIN-рейку. Чтобы снизить нагрузку на кабельную связь и избежать потерь напряжения, догрузочные резисторы устанавливают в непосредственной близости к трансформатору напряжения. Возможна установка и вне распределительного шкафа и клеммных коробок, в специальный шкаф догрузочных резисторов, который защищён от несанкционированного доступа и имеет возможность установки пломбы.
Перечень операций при проведении нормализации нагрузки ТН напряжения и другие требования приводятся в рекомендациях МИ 3023-2006. Данный документ является определяющим и разработан институтом метрологической службы ФГУП «ВНИИМС».
Устройство и назначение догрузочных резисторов МР3021
Широкая номенклатура догрузочных резисторов для одно- и трёхфазных ТН и ТТ различной мощности выпускаются на предприятии «Приборэнерго».
Конструктивно, ДР представляют собой устройства, выпускаемые в литом алюминиевом корпусе. Рабочим элементом является лента из нихрома, которая в ряде устройств может быть заменена константановой проволокой. Для резисторов, рассчитанных на большую мощность, в целях охлаждения устанавливается радиатор.
Основное назначение МР3021 — увеличение фактической нагрузки вторичных обмоток измерительных трансформаторов тока и напряжения. Главными техническими параметрами являются номинальное напряжение (ток), номинальная мощность нагрузки и номинальное сопротивление. Догрузочные резисторы МР3021-Н выпускают в одно- и трёхфазном исполнении:
Догрузочные резисторы для трансформаторов тока также выпускаются в одно- и трёхфазном исполнении, для номинального тока 1 и 5 А. Конструктивно они представляют собой представляют собой три отдельных резистора, размещённых в одном корпусе. Схемы соединения резисторов в корпусе для трансформатора напряжения (варианты — «звезда» с выведенной нейтралью или «треугольник») определяются заказчиком.
К примеру, резистор догрузочный МР3021-Т-5А-1ВА расшифровывается как резистор для трансформатора тока (буква «Т»), с номинальным током 5 А и нагрузкой 1 ВА.
Устройства изготавливаются для работы во всех климатических поясах, кроме определяемого ГОСТ 15150 (тип 02, холодного исполнения)
Выбор
При расчёте значений сопротивлений догрузочных резисторов для вторичных обмоток трехфазного трансформатора, во внимание принимаются следующие значения ТН:
Соответственно, на руках у проектировщика должны быть паспортные данные на трансформатор напряжения и свидетельство о поверке ТН. Перед расчётом необходимо измерить фактическую мощность нагрузки трансформатора напряжения согласно установленной методике. Для трёхфазных ТН определяется мощность каждой измерительной вторичной обмотки. Расчёт выполняется в соответствии с рекомендациями МИ 3023-2006 при наивысшем классе точности. Если фактическая мощность нагрузки на 25 % меньше номинальной, вторичную цепь догружают, если более 100 % — выполняются мероприятия по разгрузке вторичных цепей.
После выполнения работ по нормализации нагрузки НТ, измеряют его фактическую мощность — она должна находиться в пределах 50 ±10 % от номинальной.
Выводы
Догрузочные резисторы МР3021 устанавливаются в соответствии с ГОСТ 1983-2001 и ГОСТ 7746-2001 и обеспечивают оптимальную эксплуатацию трансформаторов тока и напряжения.
«Приборэнерго» предлагает поставки догрузочных резисторов МР3021 по всей РФ. Получить консультацию по вопросам использования догрузочных резисторов и их цене можно у специалистов компании.
Выбор догрузочных резисторов во вторичной цепи трансформаторов напряжения
Доброго времени суток. В данной статье я буду рассматривать выбор догрузочных резисторов во вторичной цепи измерительных трансформаторов напряжения (ТН).
Выбор догрузочных резисторов будет выполнятся по рекомендациям МИ 3023-2006 «Нормализация нагрузки вторичных цепей измерительных трансформаторов напряжения» 2007 г. Все расчеты будут производиться для догрузочных резисторов компании ООО «Приборэнерго».
Согласно ГОСТ 1983-2015 «Трансформаторы напряжения. Общие технические условия» пункты 6.15.1 — 6.15.2, чтобы измерительные приборы работали в требуемом классе точности, требуется чтобы фактическая нагрузка ТН была в пределах от 25% до 100% от номинальной мощности обмотки.
Если же фактическая нагрузка у нас не попадает в указанные пределы, то в этом случае для обеспечения заданного класса точности ТН рекомендуется (МИ 3023-2006) устанавливать догрузочные резисторы.
Догрузочные резисторы мы должны выбирать так, чтобы фактическая нагрузка ТН была в диапазоне 50±10% от номинальной мощности обмотки ТН.
Рассмотрим более подробно выбор догрузочных резисторов для трехфазной антирезонансной группы трансформаторов НАЛИ-СЭЩ-6-0,5/3Р-225/30 (ЗАО «ГК «Электрощит» — ТМ Самара») на примере.
Необходимо выбрать догрузочные резисторы во вторичных цепях ТН трехфазной антирезонансной группы трансформаторов НАЛИ-СЭЩ-6-0,5/3Р-225/30.
В соответствии с инструкцией на счетчик SL7000 Smart стр.18 собственное потребление в цепях напряжения пофазно составляет:10 ВА.
Технические характеристики ТН приведены в таблице 1 из каталога ЗАО «ГК «Электрощит» — ТМ Самара».
1. По выражению 2 [Л1, с.8] определяем оптимальную мощность нагрузки трансформатора напряжения:
Sн2 = 0,5*Sном.2 = 0,5*225 = 112,5 ВА
где: Sном2 = 225 ВА – номинальная мощность обмотки ТН с классом точности 0,5;
2. После того как мы определили оптимальную трехфазную мощность ТН, нужно определить оптимальную мощность для каждой фазы, делается это потому, что будут устанавливаться три однофазных догрузочных резистора, если вы будете устанавливать один трехфазный догрузочный резистор, то мощность счетчика нужно брать трехфазную (в паспорте на счетчики она обычно представлена однофазная, чтобы получить трехфазную мощность умножьте на 3, в моем случаем S = 3*10 ВА = 30 ВА), мощность обмоток ТН представлена трехфазная. Обращаю Ваше внимание на это, так как — это очень важный момент в выборе резисторов.
SА,В,С мин = Sн2/3 = 112,5/3 = 37,5 ВА
3. Определяем мощность догрузочных резисторов по выражению 3 [Л1, с.8]:
Sдогр. = SА,В,С мин – Sизм.2= 37,5 — 10 = 27,5 ВА
4. Определяем сопротивление догрузочного резистора по выражению 4 [Л1, с.9]:
где: Uном.= 100/√3 = 57,8 В – фазное напряжение вторичной обмотки соединенной по схеме «полная звезда», линейное напряжение равно – 100 В.
5. Предварительно принимаем три однофазных догрузочных резистора типа МР 3021-Н-100/√3В-30ВА, с мощностью Sдогр.1 = 30 ВА и рассчитываем сопротивление выбранного резистора.
Сопротивление выбранного резистора практически совпадает с расчетным, значит выбор правильный. Почему мы еще рассчитываем сопротивление, связано это с тем, что резисторы выбираются по сопротивлению, а не по мощности.
5. Определим в процентном соотношении насколько будет загружена вторичная обмотка ТН с догрузочными резисторами:
S% = ((Sдогр.1+Sфакт.)/ Sном.2)*100% = ((30+10)/225/3)*100% = 53% — условие выполняется
Поскольку оптимальные значения метрологических характеристик трансформаторов напряжения находятся в диапазоне от 40 % до 60 % от номинального значения мощности нагрузки.
1.МИ 3023-2006 «Нормализация нагрузки вторичных цепей измерительных трансформаторов напряжения» 2007 г.
Виды, особенности и обслуживание догрузочных резисторов для трансформаторов напряжения
Любой трансформатор, находящийся в пригодном для использования состоянии, постоянно испытывает некое напряжение, которое варьируется в зависимости от таких факторов как: внешняя среда, перепады температур. Для удачной догрузки вторичных цепей трансформаторов напряжения и нужны догрузочные резисторы. В данной статье мы рассмотрим догрузочные резисторы производства компании Прибоэнерго.
Догрузочный резистор PVR1-57,72. Фото взято с сайта компании Приборэнерго.
Виды догрузочных резисторов для трансформаторов
В электрических цепях применяют постоянные и переменные резисторы, но чаще всего сегодня замечают лишь первые. Постоянные варисторы также разделяют на специальные группы. Прежде всего это:
Непроволочные резисторы намного тоньше проволочных, параметры у них более стабильны, и работают они дольше. Выбор таких резисторов будет отличным решением для высоковольтных цепей с высокими частотами.
Выбор устройства компенсации реактивной мощности
Выбор устройства компенсации реактивной мощности в цепи трансформатора тока довольно нелегкое дело. Прежде всего данная методика включает в себя несколько основных этапов: Выбор места установки устройства, вычисление его мощности, проведение проверок и выбор устройства.
Выбор места установки устройства определяется в зависимости от особенностей прибора. Чаще всего выделяют следующие места установки:
Чтобы правильно выбрать устройство КРМ важно располагать информацией о номинальной мощности, напряжении, токе, количеству ступеней. Мощность варьируется, но в данном случае учитывают количество ступеней. Обычно оно совпадает или меньше, нежели количество выходов контроллера. Количество выходов всегда обозначается цифрой, поэтому определить его довольно просто. Если требуется защита от резонансных явлений, то скорее всего потребуются защитные реакторы.
Догрузочный резистор PVR1-1002
Расчет потери мощности
Потери мощности как активной, так и реактивной, определяют располагая специальными формулами. Для начала узнают все необходимые данные по трансформатору. Обычно они написаны в паспорте устройства. Далее определяется коэффициент загрузки. Рассчитывается он следующим образом: расчетную нагрузку делят на мощность. Следующим шагом будет определение суммарных потерь. Значение рассчитывается по формуле: сумма потерь холостого хода и произведение потерь короткого замыкания на коэффициент загрузки. В конечном итоге определяются суммарные потери. Для начала суммируют отношение тока холостого хода к ста процентам и произведение напряжения на коэффициент загрузки деленное на сто. Далее эту сумму умножают на мощность и значение готово.
Указания мер безопасности
Подготовка к работе и монтаж
После того, как догрузочный резистор будет расконсервирован, его устанавливают в специальное устройство. Важно расположить ребра радиаторов вертикально. Игольчатые радиаторы и резистор располагают вертикально радиаторам. Монтаж выполняется в два этапа.
Распределительные устройства, в которых будет монтаж, бывают как открытыми, так и закрытыми. Одной из наиболее важных рекомендация является укрытие резистора от прямых солнечных лучей и других атмосферных осадков. Для этого создают специальные условия. Догрузочные резисторы лучше всего монтировать в закрытых устройствах. В случае, если резистор будет заключен в закрытое помещение, монтаж нужно делать грамотно. Главная цель-улучшение теплоотдачи. Этому может способствовать конвекция.
Техническое обслуживание
Техническое обслуживание проводят минимум раз в триместр. Главной его целью является обеспечение нормальной работы трансформатора через обеспечение допустимого теплового режима в данных приборах. Заключается такое обслуживание в удалении с поверхности пыли и грязи сухой ветошью. Также с этой задачей отлично справится сжатый воздух.
Главное помнить, что при любой работе с трансформатором требуется соблюдать технику безопасности работы с электроприборами.
Оставляем Вам ссылку на сайт компании – приборэнерго.рф.
Выбор догрузочных резисторов для цепей учета трансформатора напряжения
Приведу текст, который я ранее писал на другом сайте.
Однажды мне пришлось разбираться с догрузкой цепей учета трансформатора напряжения. Для выполнения таких работ есть нормативный документ под названием МИ 3023-2006 «Рекомендации по нормализации нагрузки вторичных цепей измерительных трансформаторов напряжения». Читаем его и в конце приведен пример, как собственно выбираются догрузочные сопротивления. Пример, как пример, но столкнулся при поиске в интернете, что многие этот пример применяют неправильно. Возникает это, наверное, от недопонимания процесса расчета. Решил написать небольшие пояснения.
Итак, опустим часть предварительных расчетов и подойдем к моменту выбора догрузочных резисторов.
Мы получаем мощность, которую нужно догрузить, чтобы выполнялись метрологические характеристики, и нагрузка находилась в пределах 50% от номинальной мощности обмотки ТН.
Допустим нам нужно догрузить мощность Sдог =2,6 ВА. Многие почему-то начинают выбирать резистор исходя из мощности, которую нужно догрузить, то есть нам надо 2,6 ВА, тогда давайте поставим 3 ВА и на этом закончим. А как на самом деле? Догрузочные резисторы выбираются исходя из сопротивления резистора, а не мощности. Для начала определим сопротивление для того виртуального резистора, который нужно установить.
Сопротивление находим по формуле.
Здесь Uном это фазное напряжение и равно 
, а Sдог – мощность, которую нужно догрузить.
Нам нужно догрузить мощность Sдог =2,6 ВА, тогда по этой формуле получается, что Rдогр=1282 Ом. Вот тут начинается самое интересное. На практике применяются догрузочные резисторы типа МР3021. Они имеют фиксированную шкалу ступеней по мощности и для каждого резистора есть свое номинальное сопротивление. Высчитывается это сопротивление по формуле, которая указана выше и этот результат вы найдете в паспорте резистора. Согласно этой формуле у резисторов имеется следующая зависимость: чем меньше мощность резистора, тем больше его сопротивление. Дак вот, догрузку мы осуществляем не по требуемой мощности, а по необходимому сопротивлению. В данном случае выберем для примера два последовательно включенных резистора MP3021-H-100/v3В-5ВА с R1= 667 Ом и MP3021-H-100/v3В-10ВА с R2= 333 Ом, то есть суммарное сопротивление будет равно 1000 Ом. Тогда, суммарную мощность догрузки мы получаем по формуле и она равна 3,33 ВА.
Далее мы продолжаем считать и проверяем обмотку на процентную загрузку. Я здесь этого делать не буду, поскольку главной задачей было показать момент, на котором многие спотыкаются в расчетах и на интернет форумах эти ошибки часто встречаются.
При последовательном включении двух догрузочных резисторов в цепь учета ТН их суммарная мощность не равна сумме номинальных мощностей этих резисторов. Как в моем примере, мы взяли номиналы 5 ВА и 10 ВА, а в сумме получили мощность 3,33 ВА, а не 15 ВА. Почему так? Потому что 5 ВА для сопротивления 667 Ом мы получим только тогда, когда на резистор будет подано Uном, т.е. приблизительно 57,8 В. Соответственно при включении последовательно двух представленных выше резисторов на 667 Ом будет приходиться уже 38,55 В, а на 333 Ом – 19,24 В (приблизительно). Соответственно резистор R1 будет потреблять мощность 2,23 ВА, а R2 — 1,10 ВА (рассчитываем по первой формуле). И вот здесь их мощность суммируется, и получаем те самые 3,33 ВА.
Выбор догрузочных резисторов во вторичной цепи ТТ
В данной статье я буду рассматривать пример выбора догрузочных резисторов для вторичной обмотки трансформатора тока с классом точности 0,5S и номинальной вторичной нагрузкой 5 ВА.
Согласно ГОСТ 7746-2015 «Трансформаторы тока. Общие технические условия» таблица 8, фактическая нагрузка должна быть в диапазоне 25 – 100 % от номинального значения сопротивления (нагрузки) вторичной цепи трансформатора тока.
Согласно рекомендаций МИ 3022-2006 «Нормализация нагрузки вторичных цепей измерительных трансформаторов» пункт 9.6 оптимальные значения метрологических характеристик трансформаторов тока, должно находится в диапазоне от 40 % до 60 % от номинального значения вторичной нагрузки.
Там же приведена таблица 3, где указаны нижние пределы вторичных нагрузок для трансформаторов тока с номинальной вторичной нагрузкой до 10 ВА согласно ГОСТ 7746-2001. Данная информация устарела, так как данные требования в ГОСТ 7746-2015 убрали, а рекомендации МИ 3022-2006 еще не были откорректированы.
Исходя из выше изложенного, я привожу свою таблицу с минимально допустимой нагрузкой трансформаторов тока которая должна находиться в диапазоне (50±10) % от номинального значения вторичной нагрузки согласно МИ 3022-2006.
Таблица 1 – Минимально допустимая нагрузка трансформаторов тока
| Sн.ном (ВА) | Sн.мин (ВА) | S (%) |
|---|---|---|
| 1 | 0,4 – 0,6 | 40 — 60 |
| 2 | 0,8 – 1,2 | |
| 2,5 | 1 – 1,5 | |
| 3 | 1,2 – 1,8 | |
| 5 | 2 — 3 | |
| 10 | 4 — 6 |
В предыдущем примере был выбран трансформатор тока типа ТОЛ-СЭЩ-10-01-0,5S/0,5/10P-5/10/30-300/5У2 для трансформатора мощность 2500 кВА. К данной вторичной обмотке подключен счетчик типа СЭТ 4ТМ.03M, который используется для технического учета.
Результаты расчетов из предыдущего примера я буду использовать в данном примере, а именно:
1. Определяем фактическую мощность нагрузки:
2. Определяем в процентном соотношении насколько будет загружена вторичная обмотка:
S% = (Sфакт2/Sном2)*100% = (2,25/5)*100% = 45% — условие выполняется
Предположим, что фактическая мощность нагрузки равна Sфакт2 = 1 ВА с номинальной мощностью вторичной обмотки ТТ Sном2 = 5 ВА, схема соединения обмоток ТТ – «полная звезда» (см.рис.1).
В процентном соотношении вторичная обмотка ТТ загружена на 20%:
S% = (Sфакт2/Sном2)*100% = (1/5)*100% = 20%
Для нормализации нагрузки трансформатора тока, требуется вторичную нагрузку трансформатора тока повысить до уровня 50 %, для этого устанавливаем догрузочные резисторы.
Расчет и выбор догрузочных резисторов будет выполнятся в соответствии с рекомендациями МИ 3022-2006.
1. Сопротивление догрузочного резистора определяется по формуле 3 согласно рекомендаций МИ 3022-2006:
2. Выбираем догрузочный резистор МР 3021-Т-5А-1,5 ВА с сопротивлением:
Что бы избавить Вас от поисков данных нормативных документов, выкладываю их в архиве.