ПНСТ 283-2018 Трансформаторы измерительные. Часть 2. Технические условия на трансформаторы тока

ПНСТ 283-2018

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ТРАНСФОРМАТОРЫ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ

Часть 2

Технические условия на трансформаторы тока

Instrument transformers. Part 2. Requirements for currenttransformers

ОКС 17.220.20
ОКПД 2 27.11.4

Срокдействия с 2019-01-01
по 2022-01-01

Предисловие

Предисловие

1РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью "Эльмаш(УЭТМ)" (ООО "Эльмаш (УЭТМ)")

2ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 016"Электроэнергетика"

3УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства потехническому регулированию и метрологии от 30 октября 2018 г. N51-пнст


Правила применениянастоящего стандарта и проведения его мониторинга установлены вГОСТ Р 1.16-2011 (разделы 5 и6).

Федеральное агентствопо техническому регулированию и метрологии собирает сведения опрактическом применении настоящего стандарта. Данные сведения, атакже замечания и предложения по содержанию стандарта можнонаправить не позднее чем за 4 мес до истечения срока его действияразработчику настоящего стандарта по адресу:[email protected], [email protected], [email protected] и вФедеральное агентство по техническому регулированию и метрологии поадресу: 109074 Москва, Китайгородский проезд, д.7, стр.1.

В случае отменынастоящего стандарта соответствующая информация будет опубликованав ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты" итакже будет размещена на официальном сайте Федерального агентствапо техническому регулированию и метрологии в сети Интернет(www.gost.ru)

Введение

Настоящий стандарт входитв серию стандартов "Трансформаторы измерительные", которая включаетследующие стандарты:

-Часть 1. Общие техническиеусловия;

-Часть 2. Технические условия на трансформаторы тока;

-Часть 3. Технические условия наиндуктивные трансформаторы напряжения;

-Часть 4. Технические условия на комбинированные трансформаторы;

-Часть 5. Технические условия на емкостные трансформаторынапряжения;

-Часть 6 - Часть 8. Технические условия на электронныетрансформаторы.

Внастоящем стандарте реализованы основные нормативные положениямеждународного стандарта МЭК 61869-2:2012* "Трансформаторыизмерительные. Часть 2. Дополнительные требования к трансформаторамтока" (IEC 61869-2:2012 "Instrument transformers - Part 2:Additional requirements for current transformers") и практикаприменения ГОСТ 7746-2001"Трансформаторы тока. Общие технические условия".
________________
*Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым здесь идалее по тексту, можно получить, перейдя по ссылке на сайт . - Примечаниеизготовителя базы данных.

1Область применения

Настоящий стандартраспространяется на трансформаторы тока на напряжение от 3 до 750кВ, предназначенные для применения в электрических цепяхпеременного тока частотой 50 или 60 Гц, с целью передачи сигналаизмерительной информации приборам измерения, защиты, автоматики,сигнализации и управления, разработанным после 1 января 2019 г.

2Нормативные ссылки

Внастоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующиестандарты:

ГОСТ8.217 Государственная система обеспечения единства измерений.Трансформаторы тока. Методика поверки

ГОСТ6827 (МЭК 59 (1938)) Электрооборудование и приемникиэлектрической энергии. Ряд номинальных токов

ГОСТ8024 Аппараты и электротехнические устройства переменного токана напряжение свыше 1000 В. Нормы нагрева при продолжительномрежиме работы и методы испытаний

ГОСТ9920 (МЭК 694-80, МЭК 815-86) Электроустановки переменного токана напряжение от 3 до 750 кв. Длина пути утечки внешнейизоляции

ГОСТ 15150 Машины, приборы и другиетехнические изделия. Исполнения для различных климатическихрайонов. Категории, условия эксплуатации, хранения итранспортирования в части воздействия климатических фактороввнешней среды

ГОСТ Р 8.736 Государственная системаобеспечения единства измерений. Измерения прямые многократные.Методы обработки результатов измерений. Основные положения

ГОСТ Р 52735 Короткие замыкания вэлектроустановках. Методы расчета в электроустановках переменноготока напряжением свыше 1 кВ

ГОСТ Р 55438 Единая энергетическаясистема и изолированно работающие энергосистемы.Оперативно-диспетчерское управление. Релейная защита и автоматика.Взаимодействие субъектов электроэнергетики и потребителейэлектрической энергии при создании (модернизации) и эксплуатации.Общие требования

ГОСТ Р МЭК 61869-2 Трансформаторыизмерительные. Часть 2. Дополнительные требования к трансформаторамтока

ПНСТ 282-2018 Трансформаторыизмерительные. Часть 1. Общие технические условия

Примечание - Припользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действиессылочных стандартов в информационной системе общего пользования -на официальном сайте Федерального агентства по техническомурегулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодномуинформационному указателю "Национальные стандарты", которыйопубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускамежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" затекущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дананедатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующуюверсию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версиюизменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который данадатированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этогостандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если послеутверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на которыйдана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающееположение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуетсяприменять без учета данного изменения. Если ссылочный стандартотменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него,рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3Термины, определения, обозначения и сокращения

3.1 В настоящем стандартеприменены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 трансформатортока для защиты класса точности P: Трансформатор тока длязащиты, для которого не задается требование ограничения остаточногопотокосцепления, а уровень насыщения определяется действующимзначением тока короткого замыкания при значениях всех прочихпараметров, соответствующих номинальным данным.

3.1.2 трансформатортока для защиты класса точности PR: Трансформатор тока длязащиты, для которого требование ограничения остаточногопотокосцепления задано, а уровень насыщения определяетсядействующим значением тока короткого замыкания при значениях всехпрочих параметров, соответствующих номинальным данным.

3.1.3 трансформатортока для защиты класса точности TPY: Трансформатор тока длязащиты, для которого задано требование ограничения остаточногопотокосцепления, уровень насыщения определяется максимальнымамплитудным значением тока короткого замыкания с максимальнымсодержанием апериодической составляющей, а предел допускаемойпогрешности при протекании тока короткого замыкания в переходномрежиме определяется пиковым значением мгновенной погрешности.

Примечание -Трансформатор тока данного класса полностью трансформируетапериодическую составляющую во вторичную цепь.

3.1.4 трансформатортока для защиты класса точности TPZ: Трансформатор тока длязащиты, для которого задано требование ограничения остаточногопотокосцепления, уровень насыщения определяется максимальнымамплитудным значением тока короткого замыкания с максимальнымсодержанием апериодической составляющей, а предел допускаемойпогрешности при протекании тока короткого замыкания в переходномрежиме определяется амплитудой периодической составляющейпогрешности.

Примечание -Трансформатор тока данного класса ограничивает трансформациюапериодической составляющей во вторичную цепь.

3.1.5 предельнаякратность: Наибольшее значение кратности первичного тока, прикотором полная погрешность при номинальной вторичной нагрузке непревышает полной погрешности, заданной классом точности.

3.1.6 номинальныйкоэффициент безопасности : Отношение номинального первичногопредельного тока для измерений к номинальному первичному току, прикотором полная погрешность трансформатора превышает 10%.

3.1.7 постояннаявремени вторичного контура : Постоянная времени контура,образуемого вторичной обмоткой трансформатора тока и присоединеннойк ней внешней электрической цепью, определяемая отношениемсуммарной индуктивности намагничивания и рассеяния вторичнойобмотки и индуктивности нагрузки к суммарному активномусопротивлению нагрузки и вторичной обмотки.

Примечания

1Понятие постоянной времени вторичного контура обычно применяют ктрансформаторам тока, предназначенным для работы в условияхпереходного режима короткого замыкания, для которых нормируют чистоактивную нагрузку (1). В общем случае индуктивность нагрузкитакже следует учитывать.

2Индуктивность вторичной обмотки состоит из индуктивности,определяемой параметрами магнитопровода (индуктивностьнамагничивания), и индуктивности рассеяния обмотки. При измерениях,выполняемых на выводах вторичной обмотки при разомкнутой первичнойобмотке, измеряемой величиной является их сумма. Однако приконструкторских расчетах трансформатора их вычисляют раздельно, поразным методикам. В большинстве случаев индуктивностью рассеянияможно пренебречь, но возможность такого пренебрежения следуетпроверять в каждом конкретном случае.

3.1.8 вольтампернаяхарактеристика; ВАХ: Зависимость между действующими значениямитока намагничивания и напряжения.

3.1.9 потокосцеплениенасыщения : Максимальное значение магнитногопотока, соответствующее насыщению материала магнитопровода,умноженное на число витков обмотки.

3.1.10 остаточноепотокосцепление : Значение потокосцепления,определяемое магнитным потоком, остающимся в магнитопроводе послеотключения тока с амплитудным значением, обеспечивающимпотокосцепление насыщения .

3.1.11 номинальныйкоэффициент остаточной намагниченности : Отношение остаточногопотокосцепления к потокосцеплению насыщения , выраженному в процентах.

3.1.12 нормированныйцикл: Одно или несколько протеканий токов короткого замыканиячерез трансформатор с нормируемыми длительностями протекания ипауз.

3.1.13 номинальнаяпостоянная времени затухания апериодической составляющей первичноготока : Постоянная времени затуханияапериодической составляющей первичного тока, при которой внормированном цикле соблюдаются требования к точноститрансформатора тока в переходном режиме короткого замыкания.

3.1.14 эквивалентнаяпостоянная времени : Постоянная времени затуханиясвободной апериодической составляющей тока, затухающей поэкспоненциальному закону, которой заменяют сумму свободныхапериодических составляющих, имеющих неодинаковые постоянныевремени затухания.

3.1.15 токпогрешности : Разность между мгновеннымизначениями вторичного тока, умноженного на номинальный коэффициенттрансформации, и первичного тока.

3.1.16 погрешностьтрансформатора в переходном режиме : Максимальное мгновенное значениетока погрешности в нормированном цикле, выраженное в процентах отамплитудного значения периодической составляющей тока, протекающегов первичной цепи.

3.1.17 периодическаясоставляющая погрешности переходного режима : Амплитуда периодическойсоставляющей тока погрешности переходного режима, выраженная впроцентах от амплитудного значения периодической составляющей тока,протекающего в первичной цепи.

3.1.18 переходныйкоэффициент : Зависимость изменения от времени,характеризующая изменение во времени отношения мгновенного значенияпотокосцепления при наличии апериодической составляющей камплитудному значению потокосцепления, соответствующего токупогрешности при токе номинальной предельной кратности, несодержащем апериодической составляющей.

Примечание - Переходныйкоэффициент численно равен отношению мгновенного значения токапогрешности при наличии апериодической составляющей к амплитудномузначению тока погрешности при токе номинальной предельнойкратности, не содержащем апериодической составляющей.

3.1.19 номинальныйкоэффициент переходного режима : Коэффициент, равный отношениюпотокосцепления, соответствующего напряжению намагничивания, кпотокосцеплению, соответствующему току погрешности при токеноминальной предельной кратности, не содержащем апериодическойсоставляющей.

Примечание - Коэффициентхарактеризует предел допустимого увеличения потокосцепления (доначала насыщения) в результате наличия апериодической составляющейв токе короткого замыкания.

3.1.20 напряжениенамагничивания : Действующее значение напряжения навыводах вторичной обмотки при протекании по ней токанамагничивания.

3.1.21 расчетноезначение напряжения намагничивания : Напряжение, рассчитанное приноминальном значении тока намагничивания.

3.1.22 токнамагничивания: Действующее значение тока, протекающего вовторичной обмотке трансформатора тока при синусоидальном напряженииноминальной частоты, приложенном к вторичным выводам, причемпервичная и остальные обмотки разомкнуты.

3.1.23 номинальный токнамагничивания : Действующее значение токанамагничивания, равное действующему значению тока погрешности притоке предельной кратности, при прочих номинальных параметрах.

Примечание - Длятрансформаторов, предназначенных для работы в переходных режимахкороткого замыкания, - действующее значение тока намагничивания,амплитудное значение которого равно максимальному мгновенномузначению тока погрешности переходного режима при прочих номинальныхпараметрах.

3.2 В настоящем стандартеиспользуют следующие обозначения и сокращения:

- постоянная времени вторичногоконтура;

- номинальная постоянная времени вторичногоконтура;

- постоянная времени затуханияапериодической составляющей первичного тока;

- номинальная постоянная времени затуханияапериодической составляющей первичного тока;

- эквивалентная постоянная времени;

- индуктивность вторичного контура;

- индуктивность намагничивания;

- номинальная индуктивностьнамагничивания;

- индуктивность рассеяния вторичнойобмотки;

- индуктивность нагрузки;

- сопротивление вторичного контурапостоянному току;

- сопротивление вторичной обмоткипостоянному току;

- сопротивление нагрузки постоянномутоку;

, - номинальная вторичная нагрузка;

- полное сопротивление ветви вторичноготока без учета индуктивности рассеяния вторичной обмотки;

- угловая частота;

- потокосцепление насыщения;

- остаточное потокосцепление;

- напряжение намагничивания;

- расчетное значение напряжениянамагничивания;

- полная погрешность;

- погрешность переходного режима;

- периодическая составляющая погрешностипереходного режима;

- мгновенное значение вторичного тока;

- мгновенное значение первичного тока;

- мгновенное значение тока погрешности;

- максимальное значение мгновенного токапогрешности;

- амплитуда периодической составляющей токапогрешности;

- ток электродинамической стойкости;

- номинальный первичный ток трансформаторатока;

- номинальный вторичный ток трансформаторатока;

- наибольший рабочий первичный ток;

- действующее значение первичного токакороткого замыкания;

- ток термической стойкости;

- номинальный ток намагничивания;

- действующее значение периодическойсоставляющей первичного тока;

- действующее значение периодическойсоставляющей испытательного первичного тока;

- номинальный коэффициенттрансформации;

- номинальная предельная кратность;

- номинальный коэффициент безопасности;

- переходный коэффициент;

- номинальный коэффициент переходногорежима;

- кратность тока электродинамическойстойкости;

- кратность тока термической стойкости;

- коэффициент остаточнойнамагниченности;

- номинальный коэффициент остаточнойнамагниченности;

- время протекания тока короткогозамыкания;

- длительность протекания тока короткогозамыкания без автоматического повторного включения (АПВ);

- время протекания тока в первом короткомзамыкании в цикле с АПВ;

- время протекания тока во втором короткомзамыкании в цикле с АПВ;

- длительность бестоковой паузы между двумякороткими замыканиями при АПВ;

А- расстояние между осями проводников соседних фаз в месте установкитрансформатора в эксплуатации;

АПВ - автоматическоеповторное включение;

Б- расстояние в свету от трансформатора до места ближайшего изгибапроводника, служащего в эксплуатации первичной обмоткойтрансформатора;

ВАХ - вольтампернаяхарактеристика;

КРУ - комплектноераспределительное устройство;

КРУЭ - комплектныераспределительные устройства с элегазовой изоляцией;

ТТИ - испытуемыйтрансформатор тока;

ТТО - образцовыйтрансформатор тока;

ТТПИ - промежуточныйтрансформатор тока, находящийся в цепи испытуемого трансформаторатока;

ТТПО - промежуточныйтрансформатор тока, находящийся в цепи образцового трансформаторатока.

4Классификация

4.1 Трансформаторы токаподразделяют по следующим основным признакам:

4.1.1 По роду установки(категории размещения и климатическому исполнению) - по ГОСТ 15150.

4.1.2 По типу конструкции- в соответствии с таблицей 1.


Таблица 1 - Обозначение трансформаторов по типу конструкции

4.1.3 По виду изоляции -в соответствии с таблицей 2.


Таблица 2 - Обозначение трансформаторов по виду изоляции

4.1.4 По назначениювторичных обмоток - в соответствии с таблицей 3. Допускаетсясочетание назначений, например для измерения и защиты или дляизмерения и учета. В этом случае в обозначении обмотки указываютоба класса точности: вначале указывают класс точности дляизмерения, а в скобках- класс точности для защиты, например0,5(5Р).


Таблица 3 - Обозначение трансформаторов по назначению вторичныхобмоток

4.1.5 По числукоэффициентов трансформации: с одним коэффициентом трансформации -однодиапазонный, с несколькими коэффициентами трансформации -многодиапазонный, получаемые путем изменения числа витков первичнойили/и вторичной обмотки.

4.2 Условноеобозначение трансформатора

Примечания

1Буквенная часть условного обозначения представляет собой серию;совокупность буквенного обозначения и значения номинальногонапряжения - тип; полное обозначение в целом - типоисполнениетрансформатора.

2Для встроенных трансформаторов допускается применение упрощенногоусловного обозначения.

3В стандартах на трансформаторы конкретных типов допускается вводитьв буквенную часть один или несколько признаков, а такжедополнительные буквы и/или цифры, исключать или заменять отдельныебуквы (кроме Т) для обозначения особенностей конкретноготрансформатора.


Пример условногообозначения опорного трансформатора тока с газовой изоляцией типаТРГ-110, категории исполнения по длине пути утечки внешней изоляцииII*, имеющего обмотку для измерения класса точности 0,2, триобмотки для защиты классов точности 5Р, на наибольший рабочий ток1800 А (номинальный ток 1200 А, с длительно допустимой перегрузкой50%), предназначенного для эксплуатации в районах с умереннымклиматом, категории размещения 1:

ТРГ-110 II*-0,2/5Р/5Р/5Р-1800 У1

5Основные параметры

5.1 Значения основныхпараметров следует выбирать из приведенных в таблице 4.


Таблица 4 - Основные параметры

6Технические требования

6.1 Общие требования - поПНСТ 282-2018, пункт 6.1.

6.2 Требования поустойчивости к внешним воздействиям окружающей среды - по ПНСТ 282-2018, подраздел 6.2.

6.3 Требования посейсмостойкости - по ПНСТ282-2018, подраздел 6.3.

6.4 Требования к изоляции- по ПНСТ 282-2018, подраздел6.4, со следующими дополнительными условиями:

а) изоляция вторичныхобмоток трансформатора тока, у которых значение напряжениянамагничивания больше или равно 1,8 кВ, должна выдерживатьнапряжение промышленной частоты 5 кВ в течение 1 мин;

б) при стандартныхатмосферных условиях по ПНСТ282-2018, пункт 6.2.3, значение сопротивления изоляции обмотоктрансформаторов должно быть не менее:

1) 1000 МОм - дляпервичных обмоток трансформаторов на номинальные напряжения 3-35кВ;

2) 3000 МОм - дляпервичных обмоток трансформаторов на номинальные напряжения 110-220кВ;

3) 5000 МОм - дляпервичных обмоток трансформаторов на номинальные напряжения 330 кВи выше;

4) 50 МОм - для вторичныхобмоток трансформаторов;

в) междувитковая изоляциявторичных обмоток трансформатора должна выдерживать без пробоя илиповреждения в течение 1 мин индуктируемое в них напряжение припротекании по первичной обмотке тока, при этом амплитуда напряжениямежду выводами разомкнутой вторичной обмотки не должна превышатьпредельных значений:

-4,5 кВ - для трансформаторов тока напряжением намагничивания менее1,8 кВ;

-10 кВ - для трансформаторов тока напряжением намагничивания болееили равным 1,8 кВ.

Значение тока в первичнойобмотке принимают равным номинальному, если не достигнутопредельное значение амплитуды напряжения между выводами разомкнутойвторичной обмотки, или менее номинального и соответствующимпредельному значению амплитуды напряжения между выводамиразомкнутой вторичной обмотки.

6.5 Сопротивлениевторичных обмоток постоянному току - по ПНСТ 282-2018, подраздел 6.3. Длятрансформаторов с ответвлениями на вторичных обмотках сопротивлениевторичных обмоток постоянному току должно быть указано для каждогоответвления в эксплуатационной документации на трансформаторконкретного типа.

6.6 Требования в частирадиопомех - по ПНСТ 282-2018,подраздел 6.6.

6.7 Метрологическиехарактеристики

6.7.1 Метрологическиехарактеристики следует устанавливать для следующих рабочих условийприменения трансформаторов:

а) частота переменноготока - (50) Гц или (60) Гц;

б) первичный ток - всоответствии с 6.7.2 и 6.7.3;

в) значение вторичнойнагрузки - в соответствии с 6.7.2 и 6.7.3;

г) температураокружающего воздуха - в соответствии с климатическим исполнением икатегорией размещения, если иное не указано в стандартах натрансформаторы конкретных типов;

д) высота установкитрансформаторов над уровнем моря - по ПНСТ 282-2018, пункт 6.2.4;

е) размеры первичноготоковедущего контура - значения размеров А и Б в соответствии суказанными в стандартах на трансформаторы конкретных типов.

Примечание - Длятрансформаторов, применяемых в КРУ и КРУЭ, размеры А и Б должныбыть указаны в руководстве по эксплуатации.

6.7.2 Пределы допускаемыхпогрешностей вторичных обмоток для измерений и учета в рабочихусловиях применения по 6.7.1 при установившемся режиме должнысоответствовать значениям, указанным в таблице 5.

Для трансформаторовклассов точности от 0,1 до 1,0 допускается расширять диапазонноминальных первичных токов в сторону уменьшения до 0,1% или всторону увеличения до 150%, 200% либо совмещать, например от 0,1%до 200%.

Допускаемые областипогрешностей для различных классов точности приведены в приложенииА.


Таблица 5 - Пределы допускаемых погрешностей вторичных обмоток дляизмерений