Обзор продукта
Функциональное определение
Трансформаторы тока нулевой последовательности LJ-ZW-10(12) представляют собой прецизионные электромагнитные приборы, предназначенные для обнаружения замыканий на землю, измерения остаточного тока и применения в защите нулевой последовательности в системах распределения электроэнергии переменного тока среднего напряжения. Эти трансформаторы для наружной установки используют принципы электромагнитной индукции со специализированным датчиком тока нулевой последовательности для обеспечения гальванически изолированных сигналов вторичного тока, пропорциональных векторной сумме трехфазных первичных токов, обеспечивая чувствительную защиту от замыканий на землю.
Ключевые характеристики
| Параметр | Спецификация (согласно заказу / паспортной табличке) |
|---|---|
| Класс напряжения системы | Класс 10 кВ / 12 кВ (применения в наружном распределении) |
| Номинальная частота | 50 Гц (60 Гц доступно по запросу) |
| Номинальный вторичный ток | 1 А |
| Классы точности | Основное исполнение для защиты: 10P10 |
| Номинальная мощность | 0,1 Ом или 0,2 Ом (выходное сопротивление) |
| Номинальные значения первичного тока | 20 А, 50 А (измерение нулевой последовательности) |
| Применение нулевой последовательности | Обнаружение замыканий на землю и защита от остаточного тока |
| Уровень изоляции | 10(12)/42 кВ |
| Условия установки | Наружная (корпус с рейтингом IP) |
| Применимые стандарты | IEC 61869-1 / IEC 61869-2; GB/T 20840.1 / 20840.2; GB 1208-1997 |
Демонстрация продукта
Принцип работы
Работая на основе закона электромагнитной индукции Фарадея с топологией датчика тока нулевой последовательности, трансформатор оснащен тороидальным магнитным сердечником, через который одновременно проходят все три фазных проводника. При сбалансированных трехфазных условиях векторная сумма фазных токов равна нулю, не создавая чистого магнитного потока. Во время замыканий на землю или несбалансированных условий остаточный ток (I₀ = Ia + Ib + Ic) генерирует пропорциональный магнитный поток в сердечнике, индуцируя напряжение во вторичной обмотке и обеспечивая стандартизированный выходной ток через подключенные реле защиты.
Позиция применения в системе
- Распределение среднего напряжения: Наружная коммутационная аппаратура и распределительные сети 10 кВ-12 кВ
- Защита от замыканий на землю: Схемы обнаружения утечки на землю и защиты от остаточного тока
- Защита нулевой последовательности: Направленная защита от сверхтока замыкания на землю и чувствительная защита от замыканий на землю
- Мониторинг кабельных фидеров: Наблюдение за замыканиями на землю в кабельных системах
- Интеграция SCADA: Дистанционный мониторинг тока замыкания на землю
Структурный обзор
Конструкция сердечника из литой эпоксидной смолы с наружным корпусом из силиконовой резины обеспечивает превосходные изоляционные характеристики, устойчивость к влаге, УФ-стабильность и механическую прочность в суровых условиях окружающей среды. Конфигурация тороидального отверстия вмещает трехфазные кабельные или шинные сборки, сохраняя при этом отличные электрические зазоры и пути утечки. Полностью герметичный наружный корпус соответствует требованиям защиты с рейтингом IP для эксплуатации в загрязненных условиях и условиях высокой влажности.
Обозначение модели
Расшифровка кода модели
- L — Трансформатор тока (ТТ)
- J — Конфигурация измерения нулевой последовательности (остаточный ток)
- Z — Сердечник с изоляцией из литой смолы (эпоксидной)
- W — Рассчитан на наружную установку (всесезонный)
- 10(12) — Класс напряжения: 10 кВ или 12 кВ
Конфигурация нулевой последовательности
Серия LJ-ZW использует единый тороидальный сердечник, через который одновременно проходят все три фазных проводника. Эта топология измеряет векторную сумму трехфазных токов (остаточный ток I₀), что делает ее специально подходящей для обнаружения замыканий на землю, где токи замыкания фаза-земля должны быть изолированы от нормальных токов нагрузки. ТТ нулевой последовательности не требует индивидуального измерения тока фазы и оптимизирован для применений чувствительной защиты от замыканий на землю.
Условия эксплуатации
Трансформаторы тока нулевой последовательности серии LJ-ZW-10(12) предназначены для наружной эксплуатации в следующих условиях обслуживания в системах распределения электроэнергии среднего напряжения:
- Условия установки: Наружная установка с корпусом с рейтингом IP
- Высота: Не более 2000 м над уровнем моря (конфигурации для большей высоты доступны по спецификации)
- Температура окружающей среды: от −25 °C до +40 °C
- Относительная влажность: Среднесуточная ≤ 95%, среднемесячная ≤ 90% (циклирование наружной влажности)
- Уровень загрязнения: Класс II по IEC 60815 (подходит для легких промышленных и сельскохозяйственных условий)
- Условия окружающей среды: Устойчивость к УФ-излучению, дождю, льду и умеренному промышленному загрязнению; отсутствие взрывоопасных или легковоспламеняющихся атмосфер
Конструкция
Конструктивное исполнение
- Конструкция: Тороидальный (кольцевой) сердечник с отверстием для кабеля/шины для трехфазных проводников
- Изоляция сердечника: Конструкция из литой эпоксидной смолы для устойчивости к влаге и механической прочности
- Внешний корпус: Корпус из силиконовой резины для устойчивости к УФ и атмосферным воздействиям при наружной установке
- Материал сердечника: Магнитный материал с высокой проницаемостью, оптимизированный для чувствительности нулевой последовательности
- Герметизация: Полностью герметичная конструкция с рейтингом IP для защиты от наружных воздействий
Двухслойная система изоляции сочетает сердечник из литой эпоксидной смолы для электрической изоляции с внешним корпусом из силиконовой резины для защиты от воздействий окружающей среды, обеспечивая долгосрочный срок службы при наружной эксплуатации с минимальными требованиями к обслуживанию. Тороидальная геометрия обеспечивает равномерное распределение магнитного поля и высокую чувствительность к обнаружению остаточного тока.
Обмотки и маркировка выводов
- Первичные проводники: Трехфазные кабели или шины, проходящие через тороидальное отверстие (без фиксированных выводов)
- Вторичные выводы: S1 / S2 (выход нулевой последовательности)
Маркировка выводов соответствует стандартным соглашениям полярности ТТ нулевой последовательности. При условиях замыкания на землю с положительным потоком остаточного тока через отверстие вторичный ток течет от S1 к S2 в подключенную нагрузку. Правильное соблюдение полярности критически важно для схем направленной защиты от замыканий на землю.
Технические данные
В этом разделе представлены ориентировочные технические данные для серии наружных трансформаторов тока нулевой последовательности LJ-ZW-10(12), используемых в системах распределения переменного тока класса 10 кВ / 12 кВ (50 Гц). Данные, приведенные ниже, предназначены для предварительного выбора номинальных значений первичного тока, класса точности и выходного сопротивления.
Определения: Номинальное значение первичного тока указывает номинальный диапазон измерения тока нулевой последовательности. Номинальная мощность (Ом) — это спецификация сопротивления вторичной обмотки. Класс точности 10P10 указывает точность защитного исполнения с 10% суммарной погрешностью при 10-кратном номинальном первичном токе.
Обозначение: ТТ нулевой последовательности измеряют остаточный ток (I₀ = Ia + Ib + Ic); при сбалансированных трехфазных условиях выход вторичной обмотки равен нулю. Выбор должен основываться на ожидаемой величине тока замыкания на землю и требованиях к чувствительности реле защиты.
Справочные данные
| Модель | Номинальный первичный ток (А) |
Номинальный вторичный ток (А) |
Класс точности |
Номинальная мощность (Ом) |
Номинальный уровень изоляции (кВ) |
|---|---|---|---|---|---|
| LJ-ZW-10(12) | 20 | 1 | 10P10 | 0,1 | 10(12)/42 |
| LJ-ZW-10(12) | 50 | 1 | 10P10 | 0,2 | 10(12)/42 |
Стандарты и нормативные ссылки
| Стандарт | Название | Применение |
|---|---|---|
| IEC 61869-1 | Трансформаторы измерительные – Часть 1: Общие требования | Общие требования |
| IEC 61869-2 | Трансформаторы измерительные – Часть 2: Дополнительные требования для трансформаторов тока | Специфичные требования к ТТ |
| GB/T 20840.1 | Трансформаторы измерительные – Часть 1: Общие требования | Национальный стандарт (согласовано с структурой IEC 61869) |
| GB/T 20840.2 | Трансформаторы измерительные – Часть 2: Трансформаторы тока | Национальные требования к ТТ (согласовано с IEC 61869-2) |
| GB 1208-1997 | Трансформаторы тока | Национальный стандарт ТТ, где указано проектом |
| IEC 60815 | Выбор и расчет высоковольтных изоляторов – Часть 1: Определения, информация и общие принципы | Требования к наружной изоляции и классу загрязнения |
| IEC 60529 | Степени защиты, обеспечиваемые корпусами (код IP) | Рейтинг защиты наружного корпуса |
Соответствие заводским испытаниям
- Рутинные испытания согласно применимым требованиям IEC/GB (включая проверку полярности/маркировки, проверку коэффициента трансформации при номинальном токе и проверку точности согласно классу 10P10)
- Диэлектрические испытания согласно требованиям координации изоляции (испытания напряжением промышленной частоты и импульсным напряжением)
- Проверка чувствительности нулевой последовательности для подтверждения способности обнаружения при указанных уровнях тока замыкания на землю
- Экологические испытания где указано (циклирование температуры, устойчивость к влаге, УФ-старение)
- Визуальный и размерный контроль, включая размер отверстия, соответствие маркировки и целостность корпуса
- Типовые и специальные испытания согласно требованиям спецификации проекта
Установка и размеры
- Трансформатор должен быть установлен на наружной коммутационной аппаратуре или конструкциях кабельной оконечности с использованием предусмотренного крепежного устройства.
- Все три фазных проводника (кабели или шины) должны проходить через центральное отверстие в одном направлении для обеспечения правильного измерения тока нулевой последовательности.
- Диаметр тороидального отверстия должен вмещать пучок кабелей или шинную сборку с достаточным зазором (рекомендуется минимальный радиальный зазор 10 мм).
- Должны соблюдаться достаточные пути утечки и зазоры согласно IEC 60815 для указанного класса загрязнения.
- Подключения вторичной проводки должны выполняться через клеммный отсек с надлежащей герметизацией сальника для поддержания рейтинга IP.
Общий вид
Примечания по безопасности
- Вторичная цепь никогда не должна оставаться разомкнутой, когда первичные проводники находятся под напряжением, так как на вторичных выводах может появиться опасное высокое напряжение.
- Во время осмотра или обслуживания вторичная цепь должна быть закорочена перед отключением любых реле защиты.
- Одна точка вторичной цепи должна быть надежно заземлена в соответствии с применимыми стандартами.
- Все три фазных проводника должны проходить через отверстие в правильном направлении для правильной полярности нулевой последовательности.
- Все работы по установке и обслуживанию должны соответствовать местным правилам электробезопасности и стандартам коммунальных предприятий.
Информация для заказа
При размещении заказа необходимая конфигурация должна быть указана в соответствии с требованиями местной сети, применимыми стандартами и технической спецификацией проекта. Следующие параметры должны быть четко указаны для технического подтверждения и выпуска производства:
- Номинальный первичный ток (номинальное значение нулевой последовательности 20 А или 50 А)
- Номинальный вторичный ток (1 А стандартно)
- Класс точности (стандарт 10P10 для защиты)
- Номинальное выходное сопротивление (0,1 Ом или 0,2 Ом)
- Класс напряжения изоляции (10 кВ или 12 кВ)
- Требование к диаметру отверстия для кабеля/шины
- Класс загрязнения (если требуется класс III или IV)
- Требование к рейтингу IP (если выше стандартного)
Как выбрать
1: Определите ожидаемый максимальный ток замыкания на землю на основе метода заземления системы (глухое, через сопротивление, реактивность или изолированная нейтраль) и емкости кабеля фидера.
2: Выберите номинальный первичный ток (20 А или 50 А) для обеспечения достаточного диапазона измерения при сохранении чувствительности для замыканий на землю малой величины (обычно 10-20% от номинала).
3: Подтвердите номинальное выходное сопротивление (0,1 Ом или 0,2 Ом) на основе входного импеданса подключенного реле защиты и сопротивления проводки.
4: Проверьте, что диаметр отверстия вмещает пучок кабелей или шинную сборку с требуемым зазором (укажите конфигурацию проводника и размеры).
5: Укажите класс загрязнения согласно IEC 60815, если место установки превышает условия класса II (прибрежные, тяжелые промышленные, пустынные условия могут требовать класс III или IV).
Если применяются требования местного коммунального предприятия или проекта (например, повышенный рейтинг IP, расположение выводов, язык документации или требуемые сертификаты), укажите их на этапе заказа. Специальные конфигурации должны быть подтверждены техническим соглашением и окончательным листом данных перед производством.