{"schema_version":"1.0","package_type":"agent_readable_article","generated_at":"2026-07-30T16:02:09+00:00","article":{"id":8664,"slug":"instrument-transformer-burden-calculation-guide-for-mv-protection-systems","title":"Ръководство за изчисление на натоварването на инструменталния трансформатор за системи за защита на средно напрежение","url":"https://voltgrids.com/bg/blog/instrument-transformer-burden-calculation-guide-for-mv-protection-systems/","language":"bg-BG","published_at":"2026-04-25T03:33:06+00:00","modified_at":"2026-05-11T02:28:02+00:00","author":{"id":1,"name":"Bepto"},"summary":"Точното изчисляване на натоварването на трансформатора е от съществено значение за надеждността на системите за защита на средно напрежение. В това изчерпателно ръководство подробно е описана методологията стъпка по стъпка за изчисляване на натоварването на CT и VT, за да се предотврати насищането на сърцевината и неправилното функциониране на релетата. Уверете се, че вашите проекти...","word_count":462,"taxonomies":{"categories":[{"id":159,"name":"Токов трансформатор (CT)","slug":"current-transformerct","url":"https://voltgrids.com/bg/blog/category/instrument-transformer/current-transformerct/"},{"id":146,"name":"Инструментален трансформатор","slug":"instrument-transformer","url":"https://voltgrids.com/bg/blog/category/instrument-transformer/"}],"tags":[{"id":190,"name":"Средно напрежение","slug":"medium-voltage","url":"https://voltgrids.com/bg/blog/tag/medium-voltage/"},{"id":188,"name":"Разпределение на захранването","slug":"power-distribution","url":"https://voltgrids.com/bg/blog/tag/power-distribution/"},{"id":248,"name":"Защита","slug":"protection","url":"https://voltgrids.com/bg/blog/tag/protection/"},{"id":191,"name":"Надеждност","slug":"reliability","url":"https://voltgrids.com/bg/blog/tag/reliability/"},{"id":189,"name":"Отстраняване на неизправности","slug":"troubleshooting","url":"https://voltgrids.com/bg/blog/tag/troubleshooting/"}]},"media_links":[{"type":"video","provider":"YouTube","url":"https://youtu.be/Xwnp7P3R-J8","embed_url":"https://www.youtube.com/embed/Xwnp7P3R-J8","video_id":"Xwnp7P3R-J8"},{"type":"audio","provider":"SoundCloud","url":"https://soundcloud.com/bepto-247719800/sets/bepto-electric/s-tkdcdmC3sUC?si=c7d74e4c27894c01bf765baa3f9bbaa2\u0026utm_source=clipboard\u0026utm_medium=text\u0026utm_campaign=social_sharing","embed_url":"https://w.soundcloud.com/player/?url=https://soundcloud.com/bepto-247719800/sets/bepto-electric/s-tkdcdmC3sUC?si=c7d74e4c27894c01bf765baa3f9bbaa2\u0026utm_source=clipboard\u0026utm_medium=text\u0026utm_campaign=social_sharing\u0026auto_play=false\u0026buying=false\u0026sharing=false\u0026download=false\u0026show_artwork=true\u0026show_playcount=false\u0026show_user=true\u0026single_active=true"}],"sections":[{"heading":"Въведение","level":2,"content":"Изчисляването на натоварването е една от най-често неразбираемите - и с най-големи последствия - инженерни задачи при проектирането на защитни системи за средно напрежение. Всяко устройство, свързано към вторичната верига на CT или VT, добавя съпротивление и когато общото натоварване надвиши номиналната VA на трансформатора, точността се влошава, сърцевините се насищат, а защитните релета получават изкривени сигнали, които могат да причинят опасни грешки в работата.\n\n**Директният отговор: тежестта на инструменталния трансформатор е общият волт-ампер товар, наложен върху вторичната верига, и тя трябва винаги да остава в рамките на номиналната тежест на трансформатора, за да се гарантира съответствие с класа на точност и надеждно откриване на неизправности.**\n\nЗа електроинженерите и изпълнителите на EPC, които определят разпределителните устройства за средно напрежение, грешното определяне на тежестта не е незначителен проблем с калибрирането - това е отказ на надеждността на ниво система, който чака да се случи. Това ръководство представя пълната методология за изчисляване на натоварването, често срещаните капани и критериите за избор, за да се гарантира, че вашите CT и VT инсталации работят точно както са проектирани."},{"heading":"Съдържание","level":2,"content":"- [Какво е натоварване на трансформатора на инструмента и как се определя?](#what-is-instrument-transformer-burden)\n- [Как се изчислява тежестта на CT и VT стъпка по стъпка?](#how-do-you-calculate-burden)\n- [Как натоварването влияе върху класа на точност и ефективността на защитата на CT?](#how-does-burden-affect-accuracy)\n- [Кои са най-често срещаните грешки при изчисляване на натоварването в системите за средно напрежение?](#common-burden-mistakes)"},{"heading":"Какво е натоварване на трансформатора на инструмента и как се определя?","level":2,"content":"![Техническа инфографика, обясняваща тежестта на инструменталния трансформатор като общото съпротивление на вторичната верига или VA натоварването, включително тежестта на релето, тежестта на измервателния уред, съпротивлението на кабела, съпротивлението на контактните клеми, номиналната тежест, вторичния ток, класа на точност, ALF и въздействието на пренебрегнатата тежест на кабела върху точността на CT.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/04/Instrument-Transformer-Burden-Explained-1024x683.jpg)\n\nОбяснено натоварване на инструменталния трансформатор\n\nНатоварването е общият външен импеданс - изразен в **Волт-ампери (VA)** или **Ом (Ω)** - свързан към вторичните клеми на инструментален трансформатор. Той представлява сумата от всички товари, които трансформаторът трябва да управлява, като поддържа номиналната си точност. За ТТ това включва всяко устройство и проводник във вторичния контур. За VT той включва всички паралелно свързани измервателни и защитни устройства.\n\nРазбирането на тежестта започва с разбирането на двата начина, по които тя се изразява:\n\n- **VA Burden:** Обща видима мощност, консумирана от вторичната верига при номинален вторичен ток или напрежение\n- **Импеданс натоварване (Ω):** Общо съпротивление и реактивност на вторичната верига, използвани при подробни изчисления\n\n**Ключови технически параметри, определящи натоварването на КТ на [IEC 61869-2](https://webstore.iec.ch/publication/5964)[1](#fn-1):**\n\n- **Оценка на тежестта:** Максималната VA, която CT може да подаде, като поддържа посочения клас на точност (напр. 15VA, 30VA)\n- **Номинална стойност [вторичен ток](https://voltgrids.com/bg/blog/current-transformer-secondary-burden-calculation/):** Стандартни стойности 1А или 5А - импедансът на товара се увеличава с квадрата на тази стойност\n- **Клас на точност:** 0.2, 0.5 за измерване; 5P, 10P за защита - всяка от тях има определен диапазон на натоварване\n- **Коефициент на мощност на натоварването:** Обикновено 0,8 изоставане за клас на защита; 1,0 за резистивни товари\n- **Пределен фактор на номиналната точност ([ALF](https://voltgrids.com/bg/blog/ct-accuracy-limiting-factor-calculation-guide/)):** Обратна пропорционалност на действителната тежест - увеличава се с намаляването на тежестта\n- **Ниво на изолация:** 12kV / 24kV / 36kV клас за приложения MV\n- **Термичен непрекъснат ток:** ≥1.2× номинален първичен ток\n- **Разстояние на пълзене:** [≥25mm/kV за стандартна вътрешна среда (IEC 60815)](https://webstore.iec.ch/publication/3807)[2](#fn-2)\n\nВажен, но често пренебрегван момент: **тежестта не се определя само от релето**. За това допринасят съпротивлението на вторичния кабел, съпротивлението на контактите на клемите и комбинираното съпротивление на всички последователно свързани устройства. Пренебрегването на тежестта на кабела е най-честата причина за нарушаване на класа на точност при полеви инсталации."},{"heading":"Как се изчислява тежестта на CT и VT стъпка по стъпка?","level":2,"content":"![В подстанция 33 kV в Северна Африка, северноафрикански мениджър по снабдяването с EPC (вляво), представляващ клиента, слуша внимателно как инженер от Източна Азия (вдясно), представител на Bepto, използва таблет, за да обясни подробните резултати от изчисленията на натоварването на CT и ефективната ALF, решавайки проблемите с точността на измерването, причинени от дълъг кабел. Големи 33kV CT, измервателен панел и отдалечени кабелни корита определят професионалната обстановка.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/04/Bepto-Engineer-Explains-CT-Burden-Correction-in-North-Africa-Substation-1024x687.jpg)\n\nИнженер на Bepto обяснява корекцията на натоварването на CT в подстанция в Северна Африка\n\nИзчисляването на тежестта следва структуриран процес. Тук е представена пълната методология, използвана за веригите на защита и измерване на СН."},{"heading":"Стъпка 1: Списък на всички устройства на вторичната верига","level":3,"content":"Идентифицирайте всяко устройство, свързано във вторичния контур на CT:\n\n- Защитно реле (разстояние, свръхток, диференциално)\n- Електромер или анализатор на качеството на електроенергията\n- Преобразувател или предавател\n- Амперметър (ако е приложимо)\n- Заместваща КТ (ако е приложимо)"},{"heading":"Стъпка 2: Получаване на VA или импеданс за всяко устройство","level":3,"content":"Всеки производител на устройства предоставя номинална стойност на натоварването при номинален вторичен ток. Преобразувайте всички стойности в **импеданс (Ω)** използване на:\n\nZ=VAIs2Z = \\frac{VA}{I_s^2}\n\nКъде: IsI_s е номиналният вторичен ток (1A или 5A).\n\n**Пример - вторична верига 5А:**\n\n| Устройство | Номинално натоварване (VA) | Импеданс (Ω) |\n| Реле за защита на разстоянието | 1,0 VA | 0.040 Ω |\n| Реле за претоварване по ток | 0,5 VA | 0.020 Ω |\n| Електромер | 1,5 VA | 0.060 Ω |\n| Вторичен кабел (2× 30 м, 2,5 мм²) | — | 0.432 Ω |\n| Съпротивление на терминалния контакт | — | 0.010 Ω |\n| Обща тежест | — | 0.562 Ω |\n\nПреобразувайте общия импеданс обратно във VA: VAtotal=Ztotal×Is2=0.562×25=14.05 VAVA_{total} = Z_{total} \\ пъти I_s^2 = 0,562 \\ пъти 25 = 14,05\\ VA"},{"heading":"Стъпка 3: Изчисляване на тежестта на кабелите","level":3,"content":"Съпротивлението на кабела се изчислява по следния начин:\n\nRcable=2×L×ρAR_{cable} = \\frac{2 \\times L \\times \\rho}{A}\n\nКъде:\n\n- LL = дължина на еднопосочния кабел (в метри)\n- ρ\\rho = съпротивление на медта = 0.0172 Ω⋅mm2/m0.0172\\ \\Omega \\cdot mm^2/m\n- AA = площ на напречното сечение на кабела (mm²)\n\nЗа 30 м еднопосочен пробег с 2,5 мм² мед: Rcable=2×30×0.01722.5=0.413 ΩR_{cable} = \\frac{2 \\times 30 \\times 0.0172}{2.5} = 0,413\\ \\Омега"},{"heading":"Стъпка 4: Проверка спрямо номиналната тежест","level":3,"content":"Общата изчислена тежест трябва да отговаря на: VAactual≤VAratedVA_{actual} \\leq VA_{rated}\n\nАко действителната тежест надвишава номиналната тежест, възможностите включват:\n\n- Увеличаване на напречното сечение на кабела (намалява съпротивителната тежест)\n- Посочете CT с по-висока номинална тежест\n- Намаляване на броя на последователно свързаните устройства\n- Преминаване от 5А към 1А вторично (намалява тежестта на кабела 25 пъти)"},{"heading":"Стъпка 5: Проверка на ефективния ALF","level":3,"content":"Действителната ALF се променя в зависимост от натоварването. Връзката според IEC 61869-2 е:\n\nALFactual=ALFrated×VArated+VAinternalVAactual+VAinternalALF_{actual} = ALF_{rated} \\times \\frac{VA_{rated} + VA_{internal}}{VA_{actual} + VA_{internal}}\n\nКъде: VAinternalVA_{internal} е вътрешната тежест на намотката на токоизправителя (от информационния лист). Тази стъпка е от решаващо значение за [защита от разстояние](https://voltgrids.com/bg/blog/how-current-transformers-enable-distance-protection-in-power-systems/) и приложения за диференциална защита."},{"heading":"Сравнение на изчисляването на тежестта на CT и VT","level":3,"content":"| Параметър | Изчисляване на тежестта на CT | Изчисляване на тежестта на VT |\n| Топология на веригата | Цикъл на серията | Паралелна връзка |\n| Изразяване на тежестта | VA или Ω (последователно съпротивление) | VA или Ω (паралелен импеданс) |\n| Въздействие на кабела | Високото серийно съпротивление добавя директно | Ниска - преобладават паралелните товари |\n| Вторичен стандарт | 1A или 5A | 100V или 110V |\n| Основен риск | Насищане на ядрото от излишна тежест | Падане на напрежението и загуба на точност |\n| Управляващ стандарт | IEC 61869-2 | IEC 61869-33 |\n\n**Случай на клиент - неправилно изчисляване на натоварването в защитно табло на захранващ кабел 33 kV:**\nМениджър по снабдяването във фирма за ЕРС в Северна Африка се обръща към нея, след като наскоро пуснатата в експлоатация система за защита на фидери 33kV показва постоянни грешки в точността на измерването на енергията - показанията са постоянно с 3-4% по-ниски. Разследването разкри, че вторичният кабел е бил 45 метра (по-дълъг от първоначално заложените в проекта 20 метра), което е добавило 0,62Ω неотчетено съпротивление. Инсталираният токоизправител е бил с номинална мощност 15VA, но действителното натоварване е достигнало 22VA, което е изтласкало токоизправителя извън неговия клас на точност 0,5. Bepto достави заместващи токоизправители с номинална мощност 30VA с подходящи спецификации и точността на измерване се върна в рамките на 0,2% - в рамките на изискванията за клас на фактуриране."},{"heading":"Как натоварването влияе върху класа на точност и ефективността на защитата на CT?","level":2,"content":"![Техническа инфографика, обясняваща как натоварването на КТ влияе върху класа на точност и ефективността на дистанционната защита, показваща поведението на прага на натоварване, нарастването на съставната грешка, намаляването на ALF, ранното насищане на сърцевината, риска от забавяне на релето в зона 1 и случай от практиката, при който прекомерното вторично натоварване е причинило неправилно функциониране на защитата.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/04/CT-Burden-Impact-on-Protection-Performance-1024x683.jpg)\n\nВъздействие на натоварването с CT върху ефективността на защитата\n\nВръзката между натоварването и ефективността на компютърната томография не е линейна - това е прагов ефект. В рамките на номиналното натоварване КТ поддържа обявения си клас на точност. При надхвърляне на номиналната тежест грешките се увеличават бързо и при условия на повреда, [насищане на ядрото](https://voltgrids.com/bg/blog/ct-magnetic-saturation-behavior-during-faults/) настъпва по-рано, отколкото се предполага в спецификацията на ALF.\n\nКонкретно за защитата от разстояние това има преки оперативни последици:\n\n- **Недостатъчно натоварване:** Увеличава се ефективният ALF - като цяло е от полза, но входното съпротивление на релето все още трябва да се спазва\n- **При номинално натоварване:** CT работи точно според спецификацията за клас на точност\n- **Свръхнатоварване (с номинал 110-150%):** Композитната грешка надхвърля границата на класа; измерването се отчита неправилно\n- **Тежко свръхнатоварване (\u003E150%):** [ядрото се насища при условия на неизправност](https://ieeexplore.ieee.org/document/4275376)[4](#fn-4); защитното реле получава обрязана форма на вълната; изчисляването на импеданса е неуспешно; релето за разстояние може да не задейства зона 1"},{"heading":"Въздействие върху надеждността на защитата според нивото на натоварване","level":3,"content":"| Ниво на натоварване | Точност на измерването | Поведение на CT за защита | Разстояние Отговор на релето |\n|  | В рамките на класа | ALF ефективно по-висока | Надеждно пътуване в зона 1 |\n| 80-100% | В рамките на класа | Съгласно спецификацията | Надеждно пътуване в зона 1 |\n| 100-130% | Пределна грешка | Намалена ефективна ALF | Възможно забавяне на зона 1 |\n| \u003E150% | Значителна грешка | Ранно насищане | Риск от неправилно функциониране |\n\nПрактическа препоръка за приложения с критично значение за защитата: **конструкция до 75-80% от максималната номинална тежест**, като се запазва запасът за бъдещо добавяне на релета или пренасочване на кабели, което увеличава съпротивлението.\n\n**Случай на клиент - неправилно функциониране на защитата, причинено от прекомерна тежест:**\nИзпълнител на електроснабдителни услуги в Югоизточна Азия съобщава, че релето за дистанция на въздушна линия 22 kV постоянно не успява да отстрани близки повреди в рамките на времето на зона 1, като преминава към зона 2 (400 ms закъснение). Подробен анализ на пускането в експлоатация разкри, че вторичната верига на ТТ включва три релета, преобразувател и 38-метров кабелен участък - общо натоварване от 28VA срещу ТТ с номинал 15VA. Токоизправителят се насищаше при приблизително 8 пъти номиналния ток, което е доста под заложената в спецификацията 5P20 възможност за 20-кратно натоварване при номинално натоварване. Замяната с 30VA токоизправители Bepto 5P20 реши напълно проблема с времето в зона 1."},{"heading":"Кои са най-често срещаните грешки при изчисляване на натоварването в системите за средно напрежение?","level":2,"content":"![Снимка с висока детайлност на хаотична, претоварена вторична тестова верига на CT на лабораторен стенд, илюстрираща множество грешки в изчисленията, като пренебрегнати дълги кабелни трасета, смесени номинални стойности на устройствата 1А и 5А, причиняващи прегряване, и неправилни приложения на метода VT. Неравномерните форми на вълната и бележките за грешки засилват темата за компрометираната надеждност поради грешки при натоварването. Не присъстват хора.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/04/Visualization-of-Critical-CT-Burden-Calculation-Mistakes-and-Overload-Effects-1024x687.jpg)\n\nВизуализация на критични грешки при изчисляването на CT натоварването и ефектите от претоварването"},{"heading":"Контролен списък за монтаж и пускане в експлоатация","level":3,"content":"1. **Измерване на действителната дължина на кабела** - никога не използвайте оценки на проектните чертежи за изчисляване на тежестта\n2. **Измерване на съпротивлението на проводника** с омметър с ниско съпротивление преди включване под напрежение\n3. **Проверете действителната входна тежест на всяко реле** от листа с данни на производителя - не от резюмета на каталози\n4. **Изчислете общата тежест при номинален вторичен ток** преди да посочите CT VA рейтинг\n5. **Извършване на тест за вторично впръскване** проверка на съотношението, полярността и точността на CT при въвеждане в експлоатация\n6. **Документиране на тежестта при построяване** за бъдеща справка за поддръжка"},{"heading":"Често срещани грешки, които влошават надеждността","level":3,"content":"- **Пренебрегване на тежестта на кабела:** При вторични вериги 5А 30-метрово кабелно трасе може да доведе до 8-15VA - често надхвърлящо натоварването на релето.\n- **Смесване на устройства 1A и 5A:** Свързването на реле с номинал 5А към вторичен токоизправител с номинал 1А води до сериозно претоварване и потенциална повреда на релето.\n- **Ако приемем, че тежестта на релето е равна на общата тежест:** Забравянето на измервателни уреди, преобразуватели и съпротивление на клемите е изключително често срещано явление\n- **Непреизчисляване на ALF след промени в тежестта:** Добавянето на реле по време на обновяване на системата без повторна проверка на ефективната ALF е скрит риск за защитата.\n- **Използване на метода за изчисляване на тежестта на VT за CT:** Серийна и паралелна топология - подходът за изчисление е коренно различен\n- **Пренебрегване на температурните ефекти:** Устойчивост на медта [се увеличава приблизително с 0,4% на °C](https://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_resistivity_and_conductivity)[5](#fn-5) - при инсталации с висока температура на околната среда натоварването на кабела при 60°C е измеримо по-високо, отколкото при 20°C"},{"heading":"Заключение","level":2,"content":"Точното изчисляване на натоварването не е незадължително инженерно усъвършенстване - то е основно изискване за съответствие с класа на точност на измервателния трансформатор и надеждността на системата за защита в електроразпределението на средно напрежение. **Основният извод: винаги изчислявайте общата вторична тежест, включително съпротивлението на кабела, проверявайте ефективната ALF за приложения за защита и проектирайте до максимум 75-80% от номиналната тежест на CT, за да поддържате надеждно откриване на неизправности.** В Bepto Electric всеки CT, който доставяме, включва пълни спецификации на натоварването и стойности на съпротивлението на вътрешната намотка - давайки на инженерния ви екип всичко необходимо за извършване на точни изчисления на натоварването от първия ден."},{"heading":"Често задавани въпроси относно изчисляването на натоварването на инструменталния трансформатор","level":2,"content":"1. “IEC 61869-2:2012 Инструментални трансформатори. Част 2”, `https://webstore.iec.ch/publication/5964`. Определя техническите стандарти и параметри за токовите трансформатори. Evidence role: general_support; Source type: standard. Подкрепя: IEC 61869-2. [↩](#fnref-1_ref)\n2. “IEC TS 60815-1:2008 Избор и оразмеряване на изолатори за високо напрежение”, `https://webstore.iec.ch/publication/3807`. Определя изискванията за разстоянието на приплъзване за различни среди на замърсяване. Evidence role: general_support; Source type: standard. Подкрепя: ≥25mm/kV за стандартни вътрешни среди (IEC 60815). [↩](#fnref-2_ref)\n3. “IEC 61869-3:2011 Инструментални трансформатори. Част 3”, `https://webstore.iec.ch/publication/5965`. Международният стандарт, който регулира работата и натоварването на индуктивните трансформатори на напрежение. Evidence role: general_support; Source type: standard. Поддържа: IEC 61869-3. [↩](#fnref-3_ref)\n4. “Влияние на насищането на КТ върху защитата на разстоянието”, `https://ieeexplore.ieee.org/document/4275376`. Изследване на IEEE, анализиращо как прекомерната тежест води до ранно насищане на ядрото. Роля на доказателството: механизъм; Тип на източника: изследване. Подкрепя: ядрото се насища по време на условия на неизправност. [↩](#fnref-4_ref)\n5. “Електрическо съпротивление и проводимост”, `https://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_resistivity_and_conductivity`. Страница в Уикипедия, в която е описан температурният коефициент на съпротивлението на медта. Роля на доказателството: механизъм; Тип на източника: изследване. Поддържа: увеличава се приблизително с 0,4% на °C. [↩](#fnref-5_ref)"}],"source_links":[{"url":"https://voltgrids.com/bg/product-category/instrument-transformer/current-transformerct/","text":"Токов трансформатор (CT)","host":"voltgrids.com","is_internal":true},{"url":"#what-is-instrument-transformer-burden","text":"Какво е натоварване на трансформатора на инструмента и как се определя?","is_internal":false},{"url":"#how-do-you-calculate-burden","text":"Как се изчислява тежестта на CT и VT стъпка по стъпка?","is_internal":false},{"url":"#how-does-burden-affect-accuracy","text":"Как натоварването влияе върху класа на точност и ефективността на защитата на CT?","is_internal":false},{"url":"#common-burden-mistakes","text":"Кои са най-често срещаните грешки при изчисляване на натоварването в системите за средно напрежение?","is_internal":false},{"url":"https://webstore.iec.ch/publication/5964","text":"IEC 61869-2","host":"webstore.iec.ch","is_internal":false},{"url":"#fn-1","text":"1","is_internal":false},{"url":"https://voltgrids.com/bg/blog/current-transformer-secondary-burden-calculation/","text":"вторичен ток","host":"voltgrids.com","is_internal":true},{"url":"https://voltgrids.com/bg/blog/ct-accuracy-limiting-factor-calculation-guide/","text":"ALF","host":"voltgrids.com","is_internal":true},{"url":"https://webstore.iec.ch/publication/3807","text":"≥25mm/kV за стандартна вътрешна среда (IEC 60815)","host":"webstore.iec.ch","is_internal":false},{"url":"#fn-2","text":"2","is_internal":false},{"url":"https://voltgrids.com/bg/blog/how-current-transformers-enable-distance-protection-in-power-systems/","text":"защита от разстояние","host":"voltgrids.com","is_internal":true},{"url":"https://webstore.iec.ch/publication/5965","text":"IEC 61869-3","host":"webstore.iec.ch","is_internal":false},{"url":"#fn-3","text":"3","is_internal":false},{"url":"https://voltgrids.com/bg/blog/ct-magnetic-saturation-behavior-during-faults/","text":"насищане на ядрото","host":"voltgrids.com","is_internal":true},{"url":"https://ieeexplore.ieee.org/document/4275376","text":"ядрото се насища при условия на неизправност","host":"ieeexplore.ieee.org","is_internal":false},{"url":"#fn-4","text":"4","is_internal":false},{"url":"https://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_resistivity_and_conductivity","text":"се увеличава приблизително с 0,4% на °C","host":"en.wikipedia.org","is_internal":false},{"url":"#fn-5","text":"5","is_internal":false},{"url":"#fnref-1_ref","text":"↩","is_internal":false},{"url":"#fnref-2_ref","text":"↩","is_internal":false},{"url":"#fnref-3_ref","text":"↩","is_internal":false},{"url":"#fnref-4_ref","text":"↩","is_internal":false},{"url":"#fnref-5_ref","text":"↩","is_internal":false}],"content_markdown":"![JDZ20 Трансформатор на напрежение Вътрешен еднофазен полузатворен отливка от епоксидна смола PT - 6kV 10kV Напълно изолиран ZW8 Вакуумен прекъсвач Съвместим 12 42 75kV Изолация Компактен дизайн](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/01/JDZ20-Voltage-Transformer-Indoor-Single-Phase-Semi-Closed-Epoxy-Resin-Casting-PT-6kV-10kV-Fully-Insulated-ZW8-Vacuum-Circuit-Breaker-Compatible-12-42-75kV-Insulation-Compact-Design-1.jpg)\n\n[Токов трансформатор (CT)](https://voltgrids.com/bg/product-category/instrument-transformer/current-transformerct/)\n\n## Въведение\n\nИзчисляването на натоварването е една от най-често неразбираемите - и с най-големи последствия - инженерни задачи при проектирането на защитни системи за средно напрежение. Всяко устройство, свързано към вторичната верига на CT или VT, добавя съпротивление и когато общото натоварване надвиши номиналната VA на трансформатора, точността се влошава, сърцевините се насищат, а защитните релета получават изкривени сигнали, които могат да причинят опасни грешки в работата.\n\n**Директният отговор: тежестта на инструменталния трансформатор е общият волт-ампер товар, наложен върху вторичната верига, и тя трябва винаги да остава в рамките на номиналната тежест на трансформатора, за да се гарантира съответствие с класа на точност и надеждно откриване на неизправности.**\n\nЗа електроинженерите и изпълнителите на EPC, които определят разпределителните устройства за средно напрежение, грешното определяне на тежестта не е незначителен проблем с калибрирането - това е отказ на надеждността на ниво система, който чака да се случи. Това ръководство представя пълната методология за изчисляване на натоварването, често срещаните капани и критериите за избор, за да се гарантира, че вашите CT и VT инсталации работят точно както са проектирани.\n\n## Съдържание\n\n- [Какво е натоварване на трансформатора на инструмента и как се определя?](#what-is-instrument-transformer-burden)\n- [Как се изчислява тежестта на CT и VT стъпка по стъпка?](#how-do-you-calculate-burden)\n- [Как натоварването влияе върху класа на точност и ефективността на защитата на CT?](#how-does-burden-affect-accuracy)\n- [Кои са най-често срещаните грешки при изчисляване на натоварването в системите за средно напрежение?](#common-burden-mistakes)\n\n## Какво е натоварване на трансформатора на инструмента и как се определя?\n\n![Техническа инфографика, обясняваща тежестта на инструменталния трансформатор като общото съпротивление на вторичната верига или VA натоварването, включително тежестта на релето, тежестта на измервателния уред, съпротивлението на кабела, съпротивлението на контактните клеми, номиналната тежест, вторичния ток, класа на точност, ALF и въздействието на пренебрегнатата тежест на кабела върху точността на CT.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/04/Instrument-Transformer-Burden-Explained-1024x683.jpg)\n\nОбяснено натоварване на инструменталния трансформатор\n\nНатоварването е общият външен импеданс - изразен в **Волт-ампери (VA)** или **Ом (Ω)** - свързан към вторичните клеми на инструментален трансформатор. Той представлява сумата от всички товари, които трансформаторът трябва да управлява, като поддържа номиналната си точност. За ТТ това включва всяко устройство и проводник във вторичния контур. За VT той включва всички паралелно свързани измервателни и защитни устройства.\n\nРазбирането на тежестта започва с разбирането на двата начина, по които тя се изразява:\n\n- **VA Burden:** Обща видима мощност, консумирана от вторичната верига при номинален вторичен ток или напрежение\n- **Импеданс натоварване (Ω):** Общо съпротивление и реактивност на вторичната верига, използвани при подробни изчисления\n\n**Ключови технически параметри, определящи натоварването на КТ на [IEC 61869-2](https://webstore.iec.ch/publication/5964)[1](#fn-1):**\n\n- **Оценка на тежестта:** Максималната VA, която CT може да подаде, като поддържа посочения клас на точност (напр. 15VA, 30VA)\n- **Номинална стойност [вторичен ток](https://voltgrids.com/bg/blog/current-transformer-secondary-burden-calculation/):** Стандартни стойности 1А или 5А - импедансът на товара се увеличава с квадрата на тази стойност\n- **Клас на точност:** 0.2, 0.5 за измерване; 5P, 10P за защита - всяка от тях има определен диапазон на натоварване\n- **Коефициент на мощност на натоварването:** Обикновено 0,8 изоставане за клас на защита; 1,0 за резистивни товари\n- **Пределен фактор на номиналната точност ([ALF](https://voltgrids.com/bg/blog/ct-accuracy-limiting-factor-calculation-guide/)):** Обратна пропорционалност на действителната тежест - увеличава се с намаляването на тежестта\n- **Ниво на изолация:** 12kV / 24kV / 36kV клас за приложения MV\n- **Термичен непрекъснат ток:** ≥1.2× номинален първичен ток\n- **Разстояние на пълзене:** [≥25mm/kV за стандартна вътрешна среда (IEC 60815)](https://webstore.iec.ch/publication/3807)[2](#fn-2)\n\nВажен, но често пренебрегван момент: **тежестта не се определя само от релето**. За това допринасят съпротивлението на вторичния кабел, съпротивлението на контактите на клемите и комбинираното съпротивление на всички последователно свързани устройства. Пренебрегването на тежестта на кабела е най-честата причина за нарушаване на класа на точност при полеви инсталации.\n\n## Как се изчислява тежестта на CT и VT стъпка по стъпка?\n\n![В подстанция 33 kV в Северна Африка, северноафрикански мениджър по снабдяването с EPC (вляво), представляващ клиента, слуша внимателно как инженер от Източна Азия (вдясно), представител на Bepto, използва таблет, за да обясни подробните резултати от изчисленията на натоварването на CT и ефективната ALF, решавайки проблемите с точността на измерването, причинени от дълъг кабел. Големи 33kV CT, измервателен панел и отдалечени кабелни корита определят професионалната обстановка.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/04/Bepto-Engineer-Explains-CT-Burden-Correction-in-North-Africa-Substation-1024x687.jpg)\n\nИнженер на Bepto обяснява корекцията на натоварването на CT в подстанция в Северна Африка\n\nИзчисляването на тежестта следва структуриран процес. Тук е представена пълната методология, използвана за веригите на защита и измерване на СН.\n\n### Стъпка 1: Списък на всички устройства на вторичната верига\n\nИдентифицирайте всяко устройство, свързано във вторичния контур на CT:\n\n- Защитно реле (разстояние, свръхток, диференциално)\n- Електромер или анализатор на качеството на електроенергията\n- Преобразувател или предавател\n- Амперметър (ако е приложимо)\n- Заместваща КТ (ако е приложимо)\n\n### Стъпка 2: Получаване на VA или импеданс за всяко устройство\n\nВсеки производител на устройства предоставя номинална стойност на натоварването при номинален вторичен ток. Преобразувайте всички стойности в **импеданс (Ω)** използване на:\n\nZ=VAIs2Z = \\frac{VA}{I_s^2}\n\nКъде: IsI_s е номиналният вторичен ток (1A или 5A).\n\n**Пример - вторична верига 5А:**\n\n| Устройство | Номинално натоварване (VA) | Импеданс (Ω) |\n| Реле за защита на разстоянието | 1,0 VA | 0.040 Ω |\n| Реле за претоварване по ток | 0,5 VA | 0.020 Ω |\n| Електромер | 1,5 VA | 0.060 Ω |\n| Вторичен кабел (2× 30 м, 2,5 мм²) | — | 0.432 Ω |\n| Съпротивление на терминалния контакт | — | 0.010 Ω |\n| Обща тежест | — | 0.562 Ω |\n\nПреобразувайте общия импеданс обратно във VA: VAtotal=Ztotal×Is2=0.562×25=14.05 VAVA_{total} = Z_{total} \\ пъти I_s^2 = 0,562 \\ пъти 25 = 14,05\\ VA\n\n### Стъпка 3: Изчисляване на тежестта на кабелите\n\nСъпротивлението на кабела се изчислява по следния начин:\n\nRcable=2×L×ρAR_{cable} = \\frac{2 \\times L \\times \\rho}{A}\n\nКъде:\n\n- LL = дължина на еднопосочния кабел (в метри)\n- ρ\\rho = съпротивление на медта = 0.0172 Ω⋅mm2/m0.0172\\ \\Omega \\cdot mm^2/m\n- AA = площ на напречното сечение на кабела (mm²)\n\nЗа 30 м еднопосочен пробег с 2,5 мм² мед: Rcable=2×30×0.01722.5=0.413 ΩR_{cable} = \\frac{2 \\times 30 \\times 0.0172}{2.5} = 0,413\\ \\Омега\n\n### Стъпка 4: Проверка спрямо номиналната тежест\n\nОбщата изчислена тежест трябва да отговаря на: VAactual≤VAratedVA_{actual} \\leq VA_{rated}\n\nАко действителната тежест надвишава номиналната тежест, възможностите включват:\n\n- Увеличаване на напречното сечение на кабела (намалява съпротивителната тежест)\n- Посочете CT с по-висока номинална тежест\n- Намаляване на броя на последователно свързаните устройства\n- Преминаване от 5А към 1А вторично (намалява тежестта на кабела 25 пъти)\n\n### Стъпка 5: Проверка на ефективния ALF\n\nДействителната ALF се променя в зависимост от натоварването. Връзката според IEC 61869-2 е:\n\nALFactual=ALFrated×VArated+VAinternalVAactual+VAinternalALF_{actual} = ALF_{rated} \\times \\frac{VA_{rated} + VA_{internal}}{VA_{actual} + VA_{internal}}\n\nКъде: VAinternalVA_{internal} е вътрешната тежест на намотката на токоизправителя (от информационния лист). Тази стъпка е от решаващо значение за [защита от разстояние](https://voltgrids.com/bg/blog/how-current-transformers-enable-distance-protection-in-power-systems/) и приложения за диференциална защита.\n\n### Сравнение на изчисляването на тежестта на CT и VT\n\n| Параметър | Изчисляване на тежестта на CT | Изчисляване на тежестта на VT |\n| Топология на веригата | Цикъл на серията | Паралелна връзка |\n| Изразяване на тежестта | VA или Ω (последователно съпротивление) | VA или Ω (паралелен импеданс) |\n| Въздействие на кабела | Високото серийно съпротивление добавя директно | Ниска - преобладават паралелните товари |\n| Вторичен стандарт | 1A или 5A | 100V или 110V |\n| Основен риск | Насищане на ядрото от излишна тежест | Падане на напрежението и загуба на точност |\n| Управляващ стандарт | IEC 61869-2 | IEC 61869-33 |\n\n**Случай на клиент - неправилно изчисляване на натоварването в защитно табло на захранващ кабел 33 kV:**\nМениджър по снабдяването във фирма за ЕРС в Северна Африка се обръща към нея, след като наскоро пуснатата в експлоатация система за защита на фидери 33kV показва постоянни грешки в точността на измерването на енергията - показанията са постоянно с 3-4% по-ниски. Разследването разкри, че вторичният кабел е бил 45 метра (по-дълъг от първоначално заложените в проекта 20 метра), което е добавило 0,62Ω неотчетено съпротивление. Инсталираният токоизправител е бил с номинална мощност 15VA, но действителното натоварване е достигнало 22VA, което е изтласкало токоизправителя извън неговия клас на точност 0,5. Bepto достави заместващи токоизправители с номинална мощност 30VA с подходящи спецификации и точността на измерване се върна в рамките на 0,2% - в рамките на изискванията за клас на фактуриране.\n\n## Как натоварването влияе върху класа на точност и ефективността на защитата на CT?\n\n![Техническа инфографика, обясняваща как натоварването на КТ влияе върху класа на точност и ефективността на дистанционната защита, показваща поведението на прага на натоварване, нарастването на съставната грешка, намаляването на ALF, ранното насищане на сърцевината, риска от забавяне на релето в зона 1 и случай от практиката, при който прекомерното вторично натоварване е причинило неправилно функциониране на защитата.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/04/CT-Burden-Impact-on-Protection-Performance-1024x683.jpg)\n\nВъздействие на натоварването с CT върху ефективността на защитата\n\nВръзката между натоварването и ефективността на компютърната томография не е линейна - това е прагов ефект. В рамките на номиналното натоварване КТ поддържа обявения си клас на точност. При надхвърляне на номиналната тежест грешките се увеличават бързо и при условия на повреда, [насищане на ядрото](https://voltgrids.com/bg/blog/ct-magnetic-saturation-behavior-during-faults/) настъпва по-рано, отколкото се предполага в спецификацията на ALF.\n\nКонкретно за защитата от разстояние това има преки оперативни последици:\n\n- **Недостатъчно натоварване:** Увеличава се ефективният ALF - като цяло е от полза, но входното съпротивление на релето все още трябва да се спазва\n- **При номинално натоварване:** CT работи точно според спецификацията за клас на точност\n- **Свръхнатоварване (с номинал 110-150%):** Композитната грешка надхвърля границата на класа; измерването се отчита неправилно\n- **Тежко свръхнатоварване (\u003E150%):** [ядрото се насища при условия на неизправност](https://ieeexplore.ieee.org/document/4275376)[4](#fn-4); защитното реле получава обрязана форма на вълната; изчисляването на импеданса е неуспешно; релето за разстояние може да не задейства зона 1\n\n### Въздействие върху надеждността на защитата според нивото на натоварване\n\n| Ниво на натоварване | Точност на измерването | Поведение на CT за защита | Разстояние Отговор на релето |\n|  | В рамките на класа | ALF ефективно по-висока | Надеждно пътуване в зона 1 |\n| 80-100% | В рамките на класа | Съгласно спецификацията | Надеждно пътуване в зона 1 |\n| 100-130% | Пределна грешка | Намалена ефективна ALF | Възможно забавяне на зона 1 |\n| \u003E150% | Значителна грешка | Ранно насищане | Риск от неправилно функциониране |\n\nПрактическа препоръка за приложения с критично значение за защитата: **конструкция до 75-80% от максималната номинална тежест**, като се запазва запасът за бъдещо добавяне на релета или пренасочване на кабели, което увеличава съпротивлението.\n\n**Случай на клиент - неправилно функциониране на защитата, причинено от прекомерна тежест:**\nИзпълнител на електроснабдителни услуги в Югоизточна Азия съобщава, че релето за дистанция на въздушна линия 22 kV постоянно не успява да отстрани близки повреди в рамките на времето на зона 1, като преминава към зона 2 (400 ms закъснение). Подробен анализ на пускането в експлоатация разкри, че вторичната верига на ТТ включва три релета, преобразувател и 38-метров кабелен участък - общо натоварване от 28VA срещу ТТ с номинал 15VA. Токоизправителят се насищаше при приблизително 8 пъти номиналния ток, което е доста под заложената в спецификацията 5P20 възможност за 20-кратно натоварване при номинално натоварване. Замяната с 30VA токоизправители Bepto 5P20 реши напълно проблема с времето в зона 1.\n\n## Кои са най-често срещаните грешки при изчисляване на натоварването в системите за средно напрежение?\n\n![Снимка с висока детайлност на хаотична, претоварена вторична тестова верига на CT на лабораторен стенд, илюстрираща множество грешки в изчисленията, като пренебрегнати дълги кабелни трасета, смесени номинални стойности на устройствата 1А и 5А, причиняващи прегряване, и неправилни приложения на метода VT. Неравномерните форми на вълната и бележките за грешки засилват темата за компрометираната надеждност поради грешки при натоварването. Не присъстват хора.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/04/Visualization-of-Critical-CT-Burden-Calculation-Mistakes-and-Overload-Effects-1024x687.jpg)\n\nВизуализация на критични грешки при изчисляването на CT натоварването и ефектите от претоварването\n\n### Контролен списък за монтаж и пускане в експлоатация\n\n1. **Измерване на действителната дължина на кабела** - никога не използвайте оценки на проектните чертежи за изчисляване на тежестта\n2. **Измерване на съпротивлението на проводника** с омметър с ниско съпротивление преди включване под напрежение\n3. **Проверете действителната входна тежест на всяко реле** от листа с данни на производителя - не от резюмета на каталози\n4. **Изчислете общата тежест при номинален вторичен ток** преди да посочите CT VA рейтинг\n5. **Извършване на тест за вторично впръскване** проверка на съотношението, полярността и точността на CT при въвеждане в експлоатация\n6. **Документиране на тежестта при построяване** за бъдеща справка за поддръжка\n\n### Често срещани грешки, които влошават надеждността\n\n- **Пренебрегване на тежестта на кабела:** При вторични вериги 5А 30-метрово кабелно трасе може да доведе до 8-15VA - често надхвърлящо натоварването на релето.\n- **Смесване на устройства 1A и 5A:** Свързването на реле с номинал 5А към вторичен токоизправител с номинал 1А води до сериозно претоварване и потенциална повреда на релето.\n- **Ако приемем, че тежестта на релето е равна на общата тежест:** Забравянето на измервателни уреди, преобразуватели и съпротивление на клемите е изключително често срещано явление\n- **Непреизчисляване на ALF след промени в тежестта:** Добавянето на реле по време на обновяване на системата без повторна проверка на ефективната ALF е скрит риск за защитата.\n- **Използване на метода за изчисляване на тежестта на VT за CT:** Серийна и паралелна топология - подходът за изчисление е коренно различен\n- **Пренебрегване на температурните ефекти:** Устойчивост на медта [се увеличава приблизително с 0,4% на °C](https://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_resistivity_and_conductivity)[5](#fn-5) - при инсталации с висока температура на околната среда натоварването на кабела при 60°C е измеримо по-високо, отколкото при 20°C\n\n## Заключение\n\nТочното изчисляване на натоварването не е незадължително инженерно усъвършенстване - то е основно изискване за съответствие с класа на точност на измервателния трансформатор и надеждността на системата за защита в електроразпределението на средно напрежение. **Основният извод: винаги изчислявайте общата вторична тежест, включително съпротивлението на кабела, проверявайте ефективната ALF за приложения за защита и проектирайте до максимум 75-80% от номиналната тежест на CT, за да поддържате надеждно откриване на неизправности.** В Bepto Electric всеки CT, който доставяме, включва пълни спецификации на натоварването и стойности на съпротивлението на вътрешната намотка - давайки на инженерния ви екип всичко необходимо за извършване на точни изчисления на натоварването от първия ден.\n\n## Често задавани въпроси относно изчисляването на натоварването на инструменталния трансформатор\n\n1. “IEC 61869-2:2012 Инструментални трансформатори. Част 2”, `https://webstore.iec.ch/publication/5964`. Определя техническите стандарти и параметри за токовите трансформатори. Evidence role: general_support; Source type: standard. Подкрепя: IEC 61869-2. [↩](#fnref-1_ref)\n2. “IEC TS 60815-1:2008 Избор и оразмеряване на изолатори за високо напрежение”, `https://webstore.iec.ch/publication/3807`. Определя изискванията за разстоянието на приплъзване за различни среди на замърсяване. Evidence role: general_support; Source type: standard. Подкрепя: ≥25mm/kV за стандартни вътрешни среди (IEC 60815). [↩](#fnref-2_ref)\n3. “IEC 61869-3:2011 Инструментални трансформатори. Част 3”, `https://webstore.iec.ch/publication/5965`. Международният стандарт, който регулира работата и натоварването на индуктивните трансформатори на напрежение. Evidence role: general_support; Source type: standard. Поддържа: IEC 61869-3. [↩](#fnref-3_ref)\n4. “Влияние на насищането на КТ върху защитата на разстоянието”, `https://ieeexplore.ieee.org/document/4275376`. Изследване на IEEE, анализиращо как прекомерната тежест води до ранно насищане на ядрото. Роля на доказателството: механизъм; Тип на източника: изследване. Подкрепя: ядрото се насища по време на условия на неизправност. [↩](#fnref-4_ref)\n5. “Електрическо съпротивление и проводимост”, `https://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_resistivity_and_conductivity`. Страница в Уикипедия, в която е описан температурният коефициент на съпротивлението на медта. Роля на доказателството: механизъм; Тип на източника: изследване. Поддържа: увеличава се приблизително с 0,4% на °C. [↩](#fnref-5_ref)","links":{"canonical":"https://voltgrids.com/bg/blog/instrument-transformer-burden-calculation-guide-for-mv-protection-systems/","agent_json":"https://voltgrids.com/bg/blog/instrument-transformer-burden-calculation-guide-for-mv-protection-systems/agent.json","agent_markdown":"https://voltgrids.com/bg/blog/instrument-transformer-burden-calculation-guide-for-mv-protection-systems/agent.md"}},"ai_usage":{"preferred_source_url":"https://voltgrids.com/bg/blog/instrument-transformer-burden-calculation-guide-for-mv-protection-systems/","preferred_citation_title":"Ръководство за изчисление на натоварването на инструменталния трансформатор за системи за защита на средно напрежение","support_status_note":"This package exposes the published WordPress article and extracted source links. It does not independently verify every claim."}}