Принцип действия и конструктивные особенности и конструктивные особенности ЦТТН

Принцип действия трансформаторов состоит в следующем: измерение силы переменного и постоянного тока осуществляется с применением нескольких первичных преобразователей силы тока, выполненных на основе реализации законов полного тока и электромагнитной индукции, закона Ома и гальваномагнитных эффектов. Измерение может осуществляется одновременно преобразователями, выполненными на различных физических принципах (определяется видом исполнения трансформатора). Измерение напряжения переменного и постоянного тока осуществляется с применением делителей напряжения. В зависимости от уровня измеряемого напряжения обработка результатов преобразований осуществляется на первичной стороне (высокого напряжения) для исполнений преобразователей 35 кВ и выше, либо на вторичной стороне (низкого напряжения) для исполнений преобразователей 35 кВ и ниже.

Электронный блок на первичной стороне преобразует выходные сигналы соответствующих первичных преобразователей в цифровой сигнал, далее выполняет формирование пакетов данных и передачу их по оптическим кабелям электронным блокам на вторичной стороне. Электронный блок на вторичной стороне обрабатывает полученные пакеты данных и отправляет их по оптическому кабелю устройствам релейной защиты, автоматики, коммерческого учета электроэнергии и другим устройствам подстанции.

Трансформаторы конструктивно состоят из следующих компонентов:

• первичные преобразователи напряжения переменного и постоянного тока;
• первичные преобразователи силы переменного и постоянного тока;
• электронный блок на стороне высокого напряжения (для исполнений от 35 кВ и выше);
• электронный блок на стороне низкого напряжения.

Первичные преобразователи напряжения переменного и постоянного тока представляют собой делитель напряжения, содержащий высоковольтное и низковольтное плечи. Первичный преобразователь напряжения переменного и постоянного тока обеспечивает преобразование высокого напряжения переменного и постоянного тока в низкое напряжение переменного и постоянного тока для дальнейшего преобразования его в цифровую форму электронным блоком.

Первичные преобразователи силы переменного и постоянного тока представляют собой: малогабаритный трансформатор тока, пояс Роговского и датчик постоянного тока (опция). Малогабаритный трансформатор тока предназначен для передачи информации устройствам коммерческого учета электроэнергии, а пояс Роговского и датчик постоянного тока – устройствам релейной защиты и автоматики.

Электронные блоки выполняют преобразование выходных сигналов первичных преобразователей силы и напряжения переменного и постоянного тока в цифровой сигнал, его обработку и передачу измеренных значений силы и напряжения переменного тока устройствам релейной защиты, автоматики, коммерческого учета электроэнергии и другим устройствам на подстанции в соответствии с протоколом IEC 61850-9-2 (протокол передачи может быть изменен либо дополнен другим протоколом по требованию заказчика). На выходе трансформаторы формируют несколько потоков измерений мгновенных значений силы тока и напряжения со следующими частотами дискретизации:

1) 4000 Гц (80 отчетов на период промышленной частоты 50 Гц) – для устройств релейной защиты и автоматики;

2) 12800 Гц (256 отчетов на период промышленной частоты 50 Гц) – для устройств коммерческого учета электроэнергии.

Трансформаторы также могут формировать потоки измеренных мгновенных значений со следующими частотами дискретизации (опция):

1) 4800 Гц (96 отчетов на период промышленной частоты 50 Гц и 80 отчетов на период промышленной частоты 60 Гц);

2) 15360 Гц (256 отчетов на период промышленной частоты 60 Гц);

3) 14400 Гц (288 отчетов на период промышленной частоты 50 Гц и 240 отчетов на период промышленной частоты 60 Гц);

4) 96000 Гц – для целей учета электроэнергии и РЗА в сетях постоянного тока.

Частота дискретизации может быть изменена по требованию заказчика, но не должна превышать 96 000 Гц.

Опционально ЦТТН может выдавать дополнительную служебную информацию о параметрах измеряемых электрических сигналов и передаваемой электрической энергии, а также служебную информацию отражающую состояние цифрового трансформатора.

Синхронизация электронных блоков с системой точного времени осуществляется по внешнему стробирующему сигналу 1PPS или данным синхронизации по протоколу PTP. Выбор типа синхронизации производится по требованию заказчика.

ЦТТН может выпускаться в резервированном исполнении, при этом на стороне высокого напряжения устанавливаются два комплекта первичных измерительных преобразователей тока, установленных на одной изоляционной колонне. Делитель напряжения также может исполняться в резервированном исполнении, при этом в изоляционной колонне устанавливаются два и более высоковольтных делителя. Передача информации от ЦТТН также может резервироваться по протоколам PRP и HSR.

Основные технические характеристики ЦТТН 6(10),  35, 110 кВ

Наименование характеристики	ЦТТН-6(10) кВ	ЦТТН-35 кВ	ЦТТН-110 кВ
Номинальное напряжение (Uн), кВ	,
Наибольшее рабочее напряжение	1.9·Uн	1.9·Uн	1.2·Uн
Номинальный ток, А	10-4000
Классы точности по напряжению согласно ГОСТ Р МЭК 60044-7-2010	0.2; 0.5; 1.0; 3.0; 3Р; 6Р
Классы точности по току согласно ГОСТ Р МЭК 60044-8-2010	0.2; 0.2S; 0.5; 0.5S; 1; 3; 5; 5Р; 5TPE; 10Р
Номинальная частота, Гц	50 или 60
Тип входа синхронизации времени	1PPS; PTP
Масса, не более, кг	5	30	50
Средняя наработка на отказ, ч, не менее	160000
Средний срок службы, лет, не менее	25
Межповерочный интервал, лет	8
Климатическое исполнение	У1, УХЛ1, У2, УХЛ2, П
Габаритные размеры, не более, мм	300х150х300	700х200х700	700х700х1300

Релейная защита «мертвой» зоны

Цифровые трансформаторы тока и напряжения

Пункты коммерческого
учета электроэнергии