ГОСТ 61869-2. IEC 61869-2. Трансформаторы измерительные
Стандарт на измерительные трансформаторы тока IEC 61869-2 (он же ГОСТ и ДСТУ) заменил IEC 60044-1. Эксплуатационные и технические характеристики трансформаторов, классы точности 0,5; 0,5S; 0,2; 0,2S и другие
Разрабатываемый стандарт Международной электротехнической комиссии IEC 61869-2 заменяет стандарт IEC 60044-1 (смотрите таблицу во Введение ГОСТ 61869-2 и IEC 61869-2).
| Ссылки для скачивания ⇓ |
Проверка действия (вводите только цифры) |
||
| Беларусь | Российская федерация | Украина | |
| ГОСТ 60044-1 | Х | действует | Х |
| ГОСТ 61869-2 | действует* | действует | |
| IEC 61869-2 | действует** | ||
* Нужно дополнительно перейти во вкладку «Международные и региональные документы».
** В Украине действует стандарт ДСТУ EN 61869-2, но в сети его нет, поэтому используйте исходный международный документ IEC 61869-2 на английском языке.
Ссылки для скачивания отменённых стандартов на измерительные трансформаторы в pdf-формате:
** В Украине действует стандарт ДСТУ EN 61869-2, но в сети его нет, поэтому используйте исходный международный документ IEC 61869-2 на английском языке.
Ссылки для скачивания отменённых стандартов на измерительные трансформаторы в pdf-формате:
- ДСТУ 60044-1 (2008 год) – действовал на Украине;
- IEC 60044-1 (1996 год) – исходный стандарт Международной электротехнической комиссии (устаревшая версия).
- сфера действия и определения;
- условия эксплуатации трансформаторов;
-
электрические характеристики:
- токи;
- температура;
- напряжение;
- загрязнение (уровни I, II, III, IV);
-
классы точности:
- отличие классов 0,5 от 0,5S, а также 0,2 от 0,2S.
Сфера действия стандарта ГОСТ 61869-2 (ГОСТ 60044-1)
Действие нормативного документа распространяется на трансформаторы тока, которые передают сигнал приборам измерения, защиты, автоматики, сигнализации и управления в системах переменного тока с частотой 15-100 герц.
Зачастую, производители изготавливают трансформаторы тока также с учётом требований стандарта ГОСТ 7746.
Везде ниже таблицы и пункты из ГОСТ 61869-2 указаны зелёным цветом, а таблицы и пункты из ГОСТ 60044-1 – оранжевым (морковным) цветом.
Определения:
Зачастую, производители изготавливают трансформаторы тока также с учётом требований стандарта ГОСТ 7746.
Везде ниже таблицы и пункты из ГОСТ 61869-2 указаны зелёным цветом, а таблицы и пункты из ГОСТ 60044-1 – оранжевым (морковным) цветом.
Определения:
- измерительный трансформатор – устройство для пропорционального преобразования (трансформирования) измеряемой величины и её подачи на измерительное устройство либо другой подобный прибор (развёрнуто см. пункт 3.1.202 ГОСТ 61869-2 или пункт 2.1.1 ГОСТ 60044-1);
- трансформатор тока – измерительный трансформатор, в котором вторичный ток пропорционален первичному, при этом угол фазного сдвига приближается к нулю (развёрнуто см. пункт 3.2.201 или пункт 2.1.2);
- первичная обмотка – по ней протекает ток, который преобразуется (развёрнуто см. пункт 3.3.201 или пункт 2.1.3);
- вторичная обмотка – по ней протекает преобразованный ток (пропорционально меньший относительно первичного), которым питают измерительные устройства и другие приборы (развёрнуто см. пункт 3.3.202 или пункт 2.1.4);
- класс точности – обобщённая характеристика трансформатора, которая определена установленными пределами погрешностей (развёрнуто см. пункт 5.6.201 или пункт 2.1.12);
- номинальный ток термической стойкости Ith – действующее значение первичного тока, которое выдерживает трансформатор в течение 1 секунды без повреждений (развёрнуто см. пункт 3.3.203 или пункт 2.1.28);
- номинальный ток электродинамической стойкости Idyn – амплитудное значение первичного тока, которое выдерживает трансформатор без электрических и механических повреждений, в результате электромагнитных воздействий, при замкнутой накоротко вторичной обмотке (развёрнуто см. пункт 3.3.204 или пункт 2.1.29).
Условия эксплуатации измерительных трансформаторов по стандарту IEC 60044-1
Температура окружающего воздуха:| категория | диапазон температур |
| -5/40 | от -5 до +40 °С |
| -25/40 | от -25 до +40 °С |
| -40/40 | от -40 до +40 °С |
| для очень холодного климата* | от -50 до +40 °С |
| для очень жаркого климата* | от -5 до +50 °С |
* Данные диапазоны температур могут назначаться по пункту 3.2.1.
Высота над уровнем моря не более 1 000 м.
При эксплуатации на высоте свыше 1 км длину пути утечки определяют умножением наибольших рабочих напряжений на коэффициент k = 1,0-1,5 (выбирают согласно графической зависимости, см. рисунок 1 на странице 35). Высота эксплуатации не влияет на диэлектрическую прочность внутренней изоляции (по пункту 3.2.2).
В пунктах 3.1.4 и 3.1.5 описаны условия работы в закрытых помещениях и уличных условиях.
Высота над уровнем моря не более 1 000 м.
При эксплуатации на высоте свыше 1 км длину пути утечки определяют умножением наибольших рабочих напряжений на коэффициент k = 1,0-1,5 (выбирают согласно графической зависимости, см. рисунок 1 на странице 35). Высота эксплуатации не влияет на диэлектрическую прочность внутренней изоляции (по пункту 3.2.2).
В пунктах 3.1.4 и 3.1.5 описаны условия работы в закрытых помещениях и уличных условиях.
Электрические характеристики трансформаторов тока по ГОСТ 61869-2 (ГОСТ 60044-1)
Токи, А
Номинальный первичный ток в амперах (выбирают одно из значений, а также их десятичные, кратные и дробные значения) –
10; 12,5; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 75 (жирным выделены предпочтительные значения).
Номинальный ток вторичной обмотки в амперах –
1, 2, 5 (жирным выделено предпочтительное значение) по ГОСТ 60044-1.
1 или 5 по пункту 5.202 стандарта ГОСТ 61869-2.
Нормированный ток продолжительного нагрева – предпочтительно 120, 150 или 200 % от номинального первичного тока.
Номинальный кратковременный ток термической стойкости Ith задаётся производителем. Ток динамической стойкости, зачастую, равен Idyn = 2,5·Ith.
Номинальная выходная мощность – 2,5; 5; 10; 15; 30 В·А. А также любые заказанные значения свыше 30 В·А.
10; 12,5; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 75 (жирным выделены предпочтительные значения).
Номинальный ток вторичной обмотки в амперах –
1, 2, 5 (жирным выделено предпочтительное значение) по ГОСТ 60044-1.
1 или 5 по пункту 5.202 стандарта ГОСТ 61869-2.
Нормированный ток продолжительного нагрева – предпочтительно 120, 150 или 200 % от номинального первичного тока.
Номинальный кратковременный ток термической стойкости Ith задаётся производителем. Ток динамической стойкости, зачастую, равен Idyn = 2,5·Ith.
Номинальная выходная мощность – 2,5; 5; 10; 15; 30 В·А. А также любые заказанные значения свыше 30 В·А.
Температура
Предельно допустимое превышение температуры обмоток| Класс изоляции (по IEC 60085) |
Максимальное превышение температуры, К |
|
| погруженные в масло без герметизации | все | 60 |
| погруженные в масло с герметизацией | все | 65 |
| залитые в компаунд | все | 50 |
|
не погруженные в масло и не залитые в компаунд |
Y | 45 |
| A | 60 | |
| E | 75 | |
| B | 85 | |
| F | 110 | |
| H | 135 | |
Точное воспроизведение таблицы 2 на странице 13 из ГОСТ 60044-1.
Если высота эксплуатации более 1 000 м, то допустимые пределы превышения температуры снижают за каждые 100 м свыше указанного значения:
Если высота эксплуатации более 1 000 м, то допустимые пределы превышения температуры снижают за каждые 100 м свыше указанного значения:
- на 0,4 % для маслонаполненных трансформаторов;
- на 0,5 % для сухих трансформаторов.
Например, трансформатор с полимерной изоляцией (сухой) предполагается установить на высоте 1 400 м над уровнем океана,
тогда исходное значение превышения температуры 50 К (четвёртая строка в таблице, залитые в компаунд – материал является полимерной смолой),
нужно понизить на 0,5 % за каждые 100 м свыше 1 000 м:
= 50 - 4·0,5 % = 50 - 2 % = 49 К.
тогда исходное значение превышения температуры 50 К (четвёртая строка в таблице, залитые в компаунд – материал является полимерной смолой),
нужно понизить на 0,5 % за каждые 100 м свыше 1 000 м:
= 50 - 4·0,5 % = 50 - 2 % = 49 К.
Напряжение
Уровень прочности изоляции первичной обмотки базируется на значение рабочего напряжения для оборудования Um.
|
Напряжение для оборудования Um, кВ |
Испытательное напряжение, кВ |
Пиковое испытательное напряжение грозового импульса, кВ |
| 0,72 | 3 | – |
| 1,2 | 6 | – |
|
3,6 |
10 |
20 40* |
|
7,2 |
20 |
40 60* |
|
12,0 |
28 |
60 75* |
|
17,5 |
38 |
75 95* |
|
24,0 |
50 |
95 125* |
|
36,0 |
70 |
145 170* |
| 52,0 | 95 | 250 |
| 72,5 | 140 | 325 |
| 100 | 185 | 450 |
|
123 |
185 | 450 |
| 230 | 550 | |
|
145 |
230 | 550 |
| 275 | 650 | |
|
170 |
275 | 650 |
| 325 | 750 | |
|
245 |
395 | 950 |
| 460 | 1050 |
* Для трансформаторов, установленных открыто на улице рекомендуют выбирать наиболее высокий уровень прочности изоляции.
Воспроизведение таблицы 3 на странице 14 из ГОСТ 60044-1.
Воспроизведение таблицы 3 на странице 14 из ГОСТ 60044-1.
Загрязнение
Для изделий наружной установки с керамическим изолятором, которые восприимчивы к загрязнениям, приведена длина пути тока утечки:
| Уровень загрязнения |
Минимальная длина пути тока утечки, мм/кВ* |
Длина пути тока утечки, отнесённая к разрядному расстоянию |
| I лёгкий | 16 | ≤ 3,5 |
| II средний | 20 | |
| III сильный | 25 | ≤ 4,0 |
| IV очень сильный | 31 |
* Отношение длины пути тока утечки между фазой и землёй к действующему значению межфазного наибольшего напряжения для оборудования (IEC 60071-1). Подобно о допустимых отклонениях см. IEC 60815.
Воспроизведение таблицы 7 на странице 17 из ГОСТ 60044-1.
Воспроизведение таблицы 7 на странице 17 из ГОСТ 60044-1.
Классы точности измерительных трансформаторов тока
Пределы токовой и угловой погрешностей измерительных трансформаторов тока классов точности 0,1-1,0:| Класс точности |
Первичный ток, % от номинального значения, ± |
Пределы допускаемых погрешностей, ± | |||||||||||||
| токовой, ' |
угловой, срад (сантирадиан; 100 срад = 1 рад; аналогия 100 см = 1 м) |
||||||||||||||
| 1 | 5 | 20 | 100 | 120 | 1 | 5 | 20 | 100 | 120 | 1 | 5 | 20 | 100 | 120 | |
| 0,1 | – | 0,4 | 0,2 | 0,1 | 0,1 | – | 15 | 8 | 5 | 5 | – | 0,45 | 0,24 | 0,15 | 0,15 |
| 0,2 | – | 0,75 | 0,35 | 0,2 | 0,2 | – | 30 | 15 | 10 | 10 | – | 0,9 | 0,45 | 0,3 | 0,3 |
| 0,5 | – | 1,5 | 0,75 | 0,5 | 0,5 | – | 90 | 45 | 30 | 30 | – | 2,7 | 1,35 | 0,9 | 0,9 |
| 1,0 | – | 3,0 | 1,5 | 1,0 | 1,0 | – | 180 | 90 | 60 | 60 | – | 5,4 | 2,7 | 1,8 | 1,8 |
Воспроизведение таблицы 11 на странице 29 из ГОСТ 60044-1.
Пределы токовой и угловой погрешностей измерительных трансформаторов тока классов точности 0,2S и 0,5S:
| Класс точности |
Первичный ток, % от номинального значения, ± |
Пределы допускаемых погрешностей, ± | |||||||||||||
| токовой, ' | угловой, срад | ||||||||||||||
| 1 | 5 | 20 | 100 | 120 | 1 | 5 | 20 | 100 | 120 | 1 | 5 | 20 | 100 | 120 | |
| 0,2S | 0,75 | 0,35 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 30 | 15 | 10 | 10 | 10 | 0,9 | 0,45 | 0,3 | 0,3 | 0,3 |
| 0,5S | 1,5 | 0,75 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 90 | 45 | 30 | 30 | 30 | 2,7 | 1,35 | 0,9 | 0,9 | 0,9 |
Воспроизведение таблицы 12 на странице 29 из ГОСТ 60044-1.
Пределы токовой и угловой погрешностей измерительных трансформаторов тока классов точности 3 и 5:
| Класс точности |
Первичный ток, % от номинального значения, ± |
|
| 50 | 120 | |
| 3 | 3 | 3 |
| 5 | 5 | 5 |
Воспроизведение таблицы 13 на странице 29 из ГОСТ 60044-1.
Отличие классов точности 0,5 и 0,5S, а также 0,2 и 0,2S
Меньший класс проявляет большую точность измерения первичного тока.То есть класс точности 0,2 даёт меньшую погрешность (более точнее). чем класс точности 0,5.
Добавочная буква S:
- указывает, на более точное изделие (0,2S точнее 0,2; а также 0,5S точнее 0,5);
- указывает на то, что погрешность трансформатора нормируют при 1 % значение от номинального первичного тока (обратите внимание, что в таблице с классами точности 0,1-1,0 при 1 % от номинального первичного тока стоят прочерки).
Что это значит?
Разберём на примерах.
Пример 1.
Допустим установлены два трансформатора тока (аббревиатура ТТ) с первичным током In = 150 А, но разного класса точности 0,5 и 0,5S.
Сеть с напряжением U = 10 кВ.
В условиях спада нагрузки и её колебания, потребление составляет 20 % (I = 0,2·150 А = 30 А).
При малых токах погрешность, зачастую, имеет отрицательное значение.
Рассчитаем мощность измеренную счётчиком электроэнергии в течение t = 10 часов, который подключен к ТТ с классом 0,5 (погрешность 0,75 % или коэффициент 0,9925):
W = U·I·t·0,9925 = 10 кВ · 30 А · 10 часов · 0,9925 = 2 977,5 кВт·час.
Рассчитаем мощность при тех же условиях, но ТТ с классом 0,5S (погрешность 0,5 % или коэффициент 0,9950):
W = U·I·t·0,9950 = 10 кВ · 30 А · 10 часов · 0,9950 = 2 985,0 кВт·час.
То есть счётчик, который подключен к ТТ с классом 0,5S насчитает +7,5 кВт·час.
Пример 2.
Допустим установлены два трансформатора тока с первичным током In = 200 А, но разного класса точности 0,2 и 0,2S.
Сеть с напряжением U = 10 кВ.
Ночью нагрузка минимальна, допустим потребление составляет 5 % (I = 0,05·200 А = 10 А).
При малых токах погрешность, зачастую, имеет отрицательное значение.
Рассчитаем мощность измеренную счётчиком электроэнергии за ночь с 23:00 по 06:00, отсюда t = 7 часов, который подключен к ТТ с классом 0,2 (погрешность 0,75 % или коэффициент 0,9925):
W = U·I·t·0,9925 = 10 кВ · 10 А · 7 часов · 0,9925 = 694,75 кВт·час.
Рассчитаем мощность при тех же условиях, но ТТ с классом 0,2S (погрешность 0,35 % или коэффициент 0,9965):
W = U·I·t·0,9965 = 10 кВ · 10 А · 7 часов · 0,9965 = 697,55 кВт·час.
То есть счётчик, который подключен к менее точному ТТ с классом 0,2 покажет сниженное потребление -2,8 кВт·час за ночь (или -1022 кВт·час в год).
Разберём на примерах.
Пример 1.
Допустим установлены два трансформатора тока (аббревиатура ТТ) с первичным током In = 150 А, но разного класса точности 0,5 и 0,5S.
Сеть с напряжением U = 10 кВ.
В условиях спада нагрузки и её колебания, потребление составляет 20 % (I = 0,2·150 А = 30 А).
При малых токах погрешность, зачастую, имеет отрицательное значение.
Рассчитаем мощность измеренную счётчиком электроэнергии в течение t = 10 часов, который подключен к ТТ с классом 0,5 (погрешность 0,75 % или коэффициент 0,9925):
W = U·I·t·0,9925 = 10 кВ · 30 А · 10 часов · 0,9925 = 2 977,5 кВт·час.
Рассчитаем мощность при тех же условиях, но ТТ с классом 0,5S (погрешность 0,5 % или коэффициент 0,9950):
W = U·I·t·0,9950 = 10 кВ · 30 А · 10 часов · 0,9950 = 2 985,0 кВт·час.
То есть счётчик, который подключен к ТТ с классом 0,5S насчитает +7,5 кВт·час.
Пример 2.
Допустим установлены два трансформатора тока с первичным током In = 200 А, но разного класса точности 0,2 и 0,2S.
Сеть с напряжением U = 10 кВ.
Ночью нагрузка минимальна, допустим потребление составляет 5 % (I = 0,05·200 А = 10 А).
При малых токах погрешность, зачастую, имеет отрицательное значение.
Рассчитаем мощность измеренную счётчиком электроэнергии за ночь с 23:00 по 06:00, отсюда t = 7 часов, который подключен к ТТ с классом 0,2 (погрешность 0,75 % или коэффициент 0,9925):
W = U·I·t·0,9925 = 10 кВ · 10 А · 7 часов · 0,9925 = 694,75 кВт·час.
Рассчитаем мощность при тех же условиях, но ТТ с классом 0,2S (погрешность 0,35 % или коэффициент 0,9965):
W = U·I·t·0,9965 = 10 кВ · 10 А · 7 часов · 0,9965 = 697,55 кВт·час.
То есть счётчик, который подключен к менее точному ТТ с классом 0,2 покажет сниженное потребление -2,8 кВт·час за ночь (или -1022 кВт·час в год).