Eng Ru
Отправить письмо

Измерительные трансформаторы - файл 1.doc. Измерительные трансформаторы


Измерительные трансформаторы

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 32Следующая ⇒

Измерительные трансформаторы – однофазные трансформаторы, используемые для расширения пределов измерения электроизмерительных приборов переменного тока, а так же для изоляции приборов от цепей с высокими напряжениями. Первичную обмотку измерительных трансформаторов включают в сеть, а ко вторичной обмотке подключают измерительные приборы. В сетях высокого напряжения согласно технике безопасности один зажим вторичных обмоток и стальные кожухи измерительных трансформаторов заземляют.

Виды измерительных трансформаторов:

1. Измерительные трансформаторы тока, которые используют для включения амперметров и последовательных цепей измерительных приборов – ваттметров, фазометров, счетчиков и т.д., имеющих малое сопротивление. Конструктивно трансформатор тока существенно отличается от трансформатора напряжения. Его первичной обмоткой часто служит провод большого сечения с током (w1=1), вторичная обмотка выполнена из тонкого провода с количеством витков w2=100-200 (рис. 2.23). Трансформатор тока нормально работает в режиме, близком к короткому замыканию. Работа трансформатора с разомкнутой вторичной обмоткой (в режиме холостого хода) недопустима. При этом возрастает поток в магнитопроводе, что приводит к сильному нагреву магнитопровода и появлению во вторичной цепи большой ЭДС (до 1 кВ), опасной для жизни.

2. Измерительные трансформаторы напряжения, которые используют для включения вольтметров и параллельных цепей измерительных приборов – ваттметров, фазометров, счетчиков и т.д., имеющих высокое сопротивление. Поэтому трансформаторы напряжения работают в режиме, близком к холостому ходу. Конструкция трансформатора напряжения такая же, как у силового трансформатора небольшой мощности.

На рис. 2.24. представлены схемы включения измерительных приборов (амперметра, вольтметра и ваттметра) в однофазную цепь непосредственно (а) и через измерительные трансформаторы (б). Маркировка зажимов трансформатора напряжения аналогична маркировке силовых трансформаторов. Маркировка зажимов трансформатора тока: Л1 и Л2 – зажимы первичной обмотки, включаемой последовательно в цепь; И1 и И2 – зажимы вторичной обмотки.

    Рис. 2.23 а б Рис. 2.24

Показания измерительных приборов, включенных через трансформаторы тока и напряжения, следует умножить на коэффициенты трансформации: и . Для трансформатора напряжения =100В, для трансформатора тока =5А.

 

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ

Классификация по назначению. Электрические машины по назначению подразделяют на следующие виды:

электромашинные генераторы (генераторы), преобразующие механическую энергию в электрическую. Их устанавливают на электрических станциях, в различных транспортных установках, в устройствах связи, автоматики, измерительной техники и т.д.;

электрические двигатели, преобразующие электрическую энергию в механическую; они приводят во вращение различные машины, механизмы и устройства, применяемые в промышленности, на транспорте, в военном деле и быту;

электромашинные преобразователи, преобразующие переменный ток в постоянный и наоборот, изменяющие величину напряжения переменного и постоянного тока, частоту, число фаз и т.д. в последнее время роль электромашинных преобразователей уменьшилась вследствие применения статических полупроводниковых преобразователей;

электромашинные компенсаторы, осуществляющие генерирование реактивной мощности в электрических установках для улучшения энергетических показателей источников и приемников электрической энергии.

Классификация по роду тока и принципу действия. Электрические машины по роду тока делят на машины переменного и постоянного тока. Машины переменного тока в зависимости от принципа действия и особенностей электромагнитной системы подразделяют на асинхронные, синхронные и коллекторные машины.

Асинхронные машины используют главным образом в качестве электрических двигателей трехфазного тока. Простота устройства и высокая надежность позволяют применять их в различных отраслях техники для привода станков, грузоподъемных и землеройных машин, компрессоров, вентиляторов, насосов и пр. В системах автоматического регулирования широко используют одно- и двухфазные управляемые асинхронные двигатели, асинхронные тахогенераторы, а также сельсины.

Синхронные машины применяют в качестве генераторов переменного тока промышленной частоты на электрических станциях и генераторов повышенной частоты в автономных источниках питания (на кораблях, самолетах и т.п.). В электрических приводах большой мощности применяют также синхронные двигатели. В устройствах автоматики широко используют различные синхронные машины малой мощности (реактивные, с постоянными магнитами, гистерезисные, шаговые, индукторные и пр.).

Коллекторные машины переменного тока используют сравнительно редко и главным образом в качестве электродвигателей. Они имеют сложную конструкцию и требуют тщательного ухода. В устройствах автоматики, а также в различного рода электробытовых приборах применяют универсальные коллекторные двигатели, работающие как на постоянном, так и на переменном токе.

Машины постоянного тока применяют в качестве генераторов и электродвигателей в устройствах электропривода, требующих регулирования частоты вращения в широких пределах: железнодорожный и морской транспорт, прокатные станы, электротрансмиссии большегрузных автомобилей, грузоподъемные и землеройные машины и пр.

Классификация по мощности. Электрические машины по мощности условно подразделяют на микромашины, машины малой средней и большой мощности.

Микромашины имеют мощность от долей ватта до 500 Вт. Эти машины работают как на постоянном, так и на переменном токе нормальной и повышенной (400-2000 Гц) частоты.

Машины малой мощности – от 0,5 до 10 кВт. Они работают как на постоянном, так и на переменном токе нормальной и повышенной частоты.

Машины средней мощности от 10 кВт до нескольких сотен киловатт.

Машины большой мощности – свыше нескольких сотен киловатт. Машины средней и большой мощности обычно предназначены для работы на переменном токе нормальной частоты.

Классификация по частоте вращения. Электрические машины по частоте вращения условно подразделяют на: тихоходные – с частотами вращения до 300 об/мин; средней быстроходности 300-1500 об/мин; быстроходные – 1500 – 6000 об/мин; свербыстроходные – свыше 6000 об/мин. Микромашины выполняют для частот вращения от нескольких оборотов в минуту до 60 000 об/мин; машины большой и средней мощности – обычно до 3000 об/мин.

 

Читайте также:

lektsia.com

Для чего нужны измерительные трансформаторы

Измерительные трансформаторы используются в цепях РЗА для анализа величины тока и напряжения. Это необходимо для того, чтобы релейная защита могла вовремя сработать согласно уставкам, заданным инженерами при наладке электрооборудования. Как правило, в цепях РЗА используются измерительные трансформаторы тока и напряжения. Рассмотрим каждый из видов отдельно.

Трансформаторы напряжения используются для ориентировки защиты, это своего рода опора, относительно которой ведётся отсчёт углов смещения фаз, а также организовывается защита от замыкания на землю с помощью обмоток, соединённых по схеме разомкнутого треугольника.

Измерительные трансформаторы напряжения выполняются с несколькими кернами: один соединяется по схеме «звезда», второй - по схеме «разомкнутый треугольник». Сегодня заводы-изготовители производят трансформаторы с третьим керном, который используется для учёта.

Для РУ-35-110 кВ устанавливается три однофазных трансформатора напряжения. Для каждой группы соединения монтируются отдельные автоматы. Для РУ-6-10 кВ чаще всего используется трёхфазный ТН в одном корпусе.

измерительные трансформаторыИзмерительные трансформаторы тока применяются во всех РУ и устанавливаются пофазно. Эти трансформаторы выполнены из монолитной шины, которая и является первичкой. На шине зафиксированы обмотки вторичного назначения, их может быть несколько, при этом каждая обмотка (далее керн) рассчитана на определённый класс точности и конкретную мощность.

Керны выводятся для цепей защиты, учёта и измерения. Важно, чтобы на трансформаторах тока никогда не оставалось раскороченных кернов, в противном случае обмотка сгорит, а обслуживающий персонал подвергается опасности быть поражённым электрическим током.

измерительные трансформаторы тока и напряжения

При монтаже измерительные трансформаторы тока должны быть установлены согласно схеме входа-выхода напряжения (Л1 – вход, Л2 - выход). От этого зависит направление векторов тока каждой фазы. Согласно физическому смыслу, между векторами токов, обмотки которых соединены по схеме «Звезда», должно быть 120 градусов. Если по каким-то причинам векторы расположены по-другому, необходимо изменить подключение кернов ТТ, поменяв местами начало с концом.

Трансформаторы тока применяются для защиты от коротких замыканий и для организации дифференциальной защиты. Измерительные трансформаторы тока – важный атрибут современной электрификации, это некий датчик, с помощью которого определяется величина тока и его направление.

В электроустановках применяется трансформатор нулевой последовательности. Этот элемент актуален для РУ-0,4-6-10 кВ, так как задача трансформатора (в быту бублик) защитить цепи высокого напряжения от замыкания на землю. Его первичка – это сам фидер, который пропускается через бублик. Со вторички снимается величина, которая изменяется согласно изменению магнитного поля фидера.

измерительные трансформаторы напряженияТаким образом, трансформаторы для измерения тока и напряжения – это основа защиты. Благодаря им современные микропроцессоры могут самостоятельно посчитать мощность, сопротивление участка цепи, углы между током и напряжением. Полученные результаты не нуждаются в проверке, так как современное оборудование выполняется по последним технологиям.

Сегодня довольно популярны устройства, которые являются комплексным решением и включают в себя выключатель, разъединитель, а также встроенные ТТ и ТН – это удобно и довольно выгодно.

fb.ru

Измерительные трансформаторы — Знаешь как

Измерительные трансформаторыВ цепях высокого напряжения для безопасности обслуживания измерительных приборов, а также там, где надо расширить их пределы измерений, применяются специальные измерительны е трансформаторы,

На рис. 9-22 показана схема включения электроизмерительных приборов с измерительными трансформаторами.

Рис. 9-22. Включение измерительных трансформаторов и приборов

Все параллельные измерительные цепи ваттметров, счетчиков, вольтметры и др. включаются на вторичную обмотку трансформатора напряжения 1, первичная обмотка которого приключена к питающей, сети. Трансформатор напряжения работает аналогично силовым трансформаторам рассмотренным ранее. Вторичная обмотка его рассчитана на 100 в. Трансформатор нельзя перегружать; выше его номинальной мощности, так как его коэффициент трансформации ƦU = U1 : U2 = ɯ1 : ɯ2 остается постоянным только при этом условии. Тогда первичное напряжение

U1 = ƦUU2

измеряется без ошибка. Внешний вид трансформатора напряжения показан на рис. 9-23.

Измерительный трансформатор напряжения

Рис. 9-23. Измерительный трансформатор напряжения.

Первичная обмотка трансформатора тока (1, рис. 9-24) включается в рассечку линии как амперметр и имеет малое число витков, иногда один-два, или является частью шино-провода (рис. 9-24). Вторичная обмотка его (2, рис. 9-22, 9-24) имеет большее число витков, рассчитывается на 5 а и включается последовательно с обмотками тока ваттметров, счетчиков, амперметрами и др. Как было выяснено ранее , коэффициент трансформации.

Если сопротивление соединительных проводов и подключенных обмоток измерительных приборов не выше допустимой для трансформатора величины, то Ʀ = const.

Тогда

I1 = Ʀ1I2

На измерительных приборах, предназначенных для постоянной работы с измерительными трансформаторами, что написано на приборах, на шкале показаны значения тока, напряжения, мощности и других величин первичной цепи.

Измерительный трансформатор тока

Рис. 9-24. Измерительный трансформатор тока.

Когда измерительные трансформаторы включаются в цепь высокого напряжения, их вторичные обмотки и корпус заземляются (3, рис. 9—22) для безопасности, на случай повреждения изоляции обмоток. Для защиты от коротких замыканий трансформатор напряжения защищается предохранителями. В цепи трансформатора тока, наоборот, предохранители ставить нельзя по следующим причинам.

Измерительные клещи Измерительные клещи

Рис. 9-25. Измерительные клещи.

Намагничивающая сила трансформатора Fx ничтожно мала (рис. 9-8), а н. с. первичной обмотки Fx благодаря включению ее последовательно с потребителем остается постоянной при неизменном токе первичной цепи и не зависит от н. с. вторичной обмотки F2. Когда сопротивление вторичной цепи увеличивается, а ток I2 падает, то F2 уменьшается, a Fx растет. Если разомкнуть вторичную цепь, то F2 обращается в нуль, a Fx возрастает до величины F1. Магнитный поток трансформатора, а с ним и э. д. с. вторичной,обмотки Е2 недопустимо возрастают, что вызывает перегрев сердечника трансформатора, опасность пробоя изоляции обмотки и поражений током обслуживающего персонала.

На рис. 9-25 показаны измерительные клещи.  Это — трансформатор тока с разъемным сердечником и с амперметром, подключенным к вторичной обмотке. Первичной обмоткой служит провод, ток в котором измеряют.

 

Статья на тему Измерительные трансформаторы

znaesh-kak.com

Измерительные трансформаторы

Измерительные трансформаторы применяют в установках переменного тока для изоляции цепей измерительных приборов и реле от сети высокого напряжения, для расширения пределов измерения измерительных приборов. Непосредственное включение измерительных приборов в цепь высокого напряжения сделало бы опасным прикосновение к ним. Конструкция приборов в этом случае была бы сильно усложнена, так как изоляция токоведущих частей должна была бы быть рассчитана на высокое напряжение, а их сечение — на большие токи.

Измерительные трансформаторы делят па трансформаторы тока и трансформаторы напряжения. Их применение дает возможность пользоваться для измерения самых различных напряжений и токов одними и теми же приборами со стандартными пределами измерения. Трансформаторы тока преобразуют измеряемый ток большой силы е ток малой силы, а трансформаторы напряжения — измеряемое высокое напряжение в низкое

Первичную обмотку трансформатора тока, имеющую малое число витков, включают последовательно в линию, в которой измеряют или контролируют ток Начало и конец этой обмотки обозначают буквой Л (линия) с цифрами соответственно 1 и 2, начало и конец вторичной обмотки — буквой И (измерение) с цифрами 1 и 2.

В цепь вторичной обмотки трансформатора тока включают прибор с малым сопротивлением. Таким прибором может быть амперметр, токовая катушка ваттметра, счетчика, какого-либо иного измерительного прибора или реле. Приборы во вторичную цепь включают так, чтобы положительное направление тока в приборе совпадало то направлению с положительным направлением тока в контролируемой цепи. Это очень важно для включения ваттметров и счетчиков при измерении мощности и энергии.

Первичные номинальные токи трансформаторов тока стандартизованы в пределах 5—15000 а. Для вторичных номинальных токов установлены стандартные значения 5 а и в специальных случаях 1 а.

В цепь вторичной обмотки трансформатора тока можно включить несколько приборов, соединив их последовательно, чтобы че рез них проходил один и тот же ток. Однако включать в цепь вторичной обмотки большое число измерительных приборов нежелательно, так как это увеличивает сопротивление нагрузки трансформаторов и снижает точность измерения. Сопротивление нагрузки, цключаемой в цепь вторичной обмотки трансформатора тока при номинальном токе 5 а, должно быть не более 0,2—2 ом.

Условия работы трансформатора тока близки к короткому замыканию вторичной обмотки силового трансформатора. Так как сопротивление нагрузки очень мало, напряжениена зажимах вторичной обмотки трансформатора тока также мало. Следовательно, малы э, д. с. вторичной обмотки и магнитный поток в магнитопроводе трансформатора, необходимый для индуктирования этой э. д. с. Поэтому намагничивающий ток относительно мал и намагничивающие силы первичной и вторичной обмоток практически взаимно уравновешены, т.е I1w1=I2w2

Зная коэффициент трансформации трансформатора тока т. е. отношение чисел витков вторичной и первичной обмоток, по показанию амперметра во вторичной цепи легко определить ток в первичной контролируемой цепи.

При увеличении сопротивления внешней нагрузки напряжение на зажимах вторичной обмотки трансформатора тока также увеличивается. Это увеличит э. д. с. во вторичной обмотке и магнитный поток в магнитопроводе. Для создания большого магнитного потока требуется больший намагничивающий ток, что приводит к большим погрешностям при измерении, так как нарушается равновесие намагничивающих сил первичной и вторичной, обмоток

Соответствующая неточность в передаче значения измеряемого тока называется токовой погрешностью (fi) Допустимое значение токовой погрешности для трансформаторов тока классов точности 0,2; 0,5; 1; 3; 10 составляет соответственно 0,2; 0,5; 1; 3; 10% при номинальном первичном токе.

Кроме того, возникает неточность в показаниях ваттметра и счетчиков из-за угловой погрешности б,-, которая определяется у­глом между векторами намагничивающих сил I1W1 и — I2W2 в минутах). Если вектор —I2W2 опережает вектор I1W1 угловая погрешность считается положительной. Для трансформаторов тока классов точности 0,2; 0,5 и 1 угловая погрешность при номинальном токе не должна превышать соответственно 10; 40 и 80’. Для трансформаторов тока классов точности 3 и 10 угловая погрешность не нормирована. С увеличением намагничивающего тока увеличиваются как токовая, так и угловая погрешности

У точных трансформаторов тока намагничивающая сила первичной обмотки при номинальном токе должна быть не менее 500 а. Число витков первичной обмотки выбирают в зависимости от номинального первичного тока и требуемой точности Трансформаторы тока могут быть одновитковыми (первичная обмотка имеет один виток), шинными (первичной обмоткой служит шина распределительного устройства) и многовитковымм (первичная обмотка имеет два и более витков).

Трансформаторы тока изготовляют сухими с изоляцией из бакелизированной бумаги, с керамической изоляцией, с эпоксидной изоляцией. При весьма высоких напряжениях применяют масляные трансформаторы тока.

Разновидностью шинных трансформаторов тока являются измерительные клещи, которые служат для ориентировочных измерений токов от 20 до 1000 а при рабочем напряжении до 10 кв. Магнитопровод клещей, изготовленный из листовой электротехнической стали, состоит из двух половин, стягиваемых сильной пружиной. Клещи раскрывают для введения провода, в котором нужно измерить ток. Этот провод является первичной обмоткой трансформатора тока. Вторичная обмотка расположена на магнитопроводе и замкнута на амперметр, установленный на клещах. Рукоятки отделены от высокого напряжения фарфоровыми изоляторами и для безопасности обслуживания заземлены.

В случае пробоя изоляции между обмотками трансформатора тока его вторичная обмотка окажется под высоким напряжением; в случае пробоя обмотки высокого напряжения на корпус магнитопровод окажется под высоким напряжением. Для безопасности обслуживания трансформаторов тока их вторичные обмотки и магнитопроводы заземляют.

Особенностью трансформаторов тока является то, что при их работе нельзя размыкать вторичную цепь. При размыкании цепи вторичной обмотки ток в ней становится равным нулю, тогда как в первичной обмотке ток остается неизменным. Намагничивающая сила первичной обмотки трансформатора тока, не встречая противоположно направленной намагничивающей силы вторичной обмотки, создает в магнитопроводс очень большой магнитный поток, который индуктирует во вторичной обмотке очень большую э. д. с. (до нескольких киловольт). Такая э. д. с. опасна для жизни человека и может вызвать пробой изоляции вторичной обмотки. Кроме того, большой магнитный поток в магнитопроводе значительно увеличивает потери в стали, что вызывает нагрев магнитопровода, опасный для целости изоляции.

Трансформаторы напряжения по устройству подобны силовым трансформаторам небольшой мощности. Первичную обмотку трансформатора напряжения с большим числом витков включают в сеть, напряжение в которой измеряют или контролируют

Начало и конец первичной обмотки обозначают буквами А и X. Вторичная обмотка с меньшим числом витков замыкается на прибор с большим сопротивлением. Таким прибором может быть вольтметр, параллельная обмотка ваттметра, счетчика или какого-либо иного измерительного прибора или реле. Начало и конец вторичной обмотки обозначают буквами а и х. По отношению к измерительному прибору вторичное напряжение должно совпадать по фазе с первичным, что достигается соответствующим соединением вторичной обмотки с прибором. Это необходимо при измерении мощности и энергии Сопротивление вольтметров, параллельных обмоток ваттметров, счетчиков и других измерительных приборов и реле сравнительно велико (тысячи ом). Поэтому ток в цепи вторичной обмотки трансформатора напряжения весьма мал и режим работы его близок к режиму холостого хода силового трансформатора.

Так как при малых токах в обмотках трансформатора падения напряжения в сопротивлениях этих обмоток также малы, напряжения на зажимах первичной и вторичной обмоток практически равна э. д. с, а отношение этих напряжений равно коэффициенту трансформации

Для трансформаторов напряжения различных классов точности установлена следующая допустимая погрешность напряжения: класс 0,5— ±0,5%; класс 1 — ±1%; класс 3— ±3%.

Кроме того, за счет падения напряжения в сопротивлениях обмоток трансформатора возникает неточность в передаче фазы напряжения, называемая угловой погрешностью. Падение напряжения в сопротивлениях обмоток трансформатора AU приводит к тому, что векторы напряжений первичной обмотки U1 и приведенного напряжения вторичной обмотки с обратным знаком не сов­падают. Угол между этими векторами определяет угловую погрешность, которая измеряется в угловых минутах и влияет на показания ваттметров, счетчиков и фазометров. Угловая погрешность считается положительной, если вектор —U2 опережает вектор U1.

Для трансформаторов напряжения классов точности 0,5 и 1 допускается угловая погрешность соответственно ±20 и ±40. Для трансформаторов напряжения класса точности 3 угловая погрешность не нормирована.

В цепи вторичной обмотки трансформатора напряжения могут быть включены помимо вольтметра параллельные обмотки ваттметра, счетчика и т. д. Все эти приборы соединяют параллельно, чтобы на них воздействовало одно и то же напряжение.

Включение большого числа приборов в цепь вторичной обмотки трансформатора напряжения увеличивает токи в обмотках и погрешность при измерении. Поэтому общая полная мощность присоединенных ко вторичной обмотке приборов не должна превышать измерительную мощность трансформатора напряжения, на щитке которого указана наибольшая допустимая мощность нагрузки в вольт-амперах.

Для напряжений до 6 кв трансформаторы напряжения изготовляют сухими, т. е. с естественным воздушным охлаждением. Для напряжений выше 6 кв применяют масляные трансформаторы напряжения. Трансформаторы напряжения могут быть трехфазными. Зажимы таких трансформаторов обозначают так же, как и зажимы обычных силовых трансформаторов. Для безопасности обслуживания и большей надежности работы аппаратуры магнитопровод трансформатора напряжения и один зажим вторичной обмотки заземляют.

voasw.ru

Измерительные трансформаторы - 1.doc

Измерительные трансформаторыскачать (2158 kb.)

Доступные файлы (1):

содержание

1.doc

Реклама MarketGid: МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ДАЛЬНЕВОСТЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТКафедра Электроэнергетики

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АППАРАТЫАппараты распределительных устройств высокого напряжения

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ

Руководство к лабораторной работе № 7

Владивосток 2003

Руководство (переработанное и дополненное) содержит общие теоретические сведения по назначению и конструкциям измерительных трансформаторов: трансформаторов тока и трансформаторов напряжения.

Приведены электрические схемы включения этих аппаратов.

Руководство предназначено для лабораторных работ по дисциплине «Электрические аппараты» для студентов, обучающихся по направлению 650900 «Электроэнергетика» всех форм обучения.

Составлено канд. техн. наук доцентом кафедры Электроэнергетики Холяновой О.М.Владивосток, ДВГТУ, 2003

^

Цель лабораторной работы: изучение конструкций трансформаторов тока и трансформаторов напряжения на разные классы напряжения, их назначение и использование в схемах электроснабжения.

^

1. Объяснить назначение и конструкцию трансформатора тока и трансформатора напряжения (с использованием теории электрических аппаратов) на примере имеющихся аппаратов в лаборатории.

2. Назвать и расшифровать тип аппаратов.

3. Показать электрическую схему включения трансформаторов тока и трансформаторов напряжения.

4. Ответить на контрольные вопросы.

^

1.1. Общие сведения

Измерительные трансформаторы тока (ТТ) представляют собой аппараты для преобразования токов первичных цепей в стандартные токи

(5 или 1 А) для измерительных приборов, устройств релейной защиты и автоматики. Нормально трансформаторы тока работают в режиме, близком к режиму короткого замыкания вторичной обмотки. Размыкание вторичной обмотки при наличии тока в первичной цепи недопустимо, так как при этом может быть повреждена изоляция трансформатора с вытекающими отсюда последствиями.

Трансформаторы тока выполняются для внутренней и наружной установки на всю шкалу токов и напряжений. Трансформаторы тока обладают погрешностями по току и по углу.

Для уменьшения погрешности по току осуществляют подгонку числа витков вторичной обмотки (несколько уменьшая их). Угловая погрешность зависит от коэффициента мощности нагрузки вторичной обмотки. Подгонка витков не влияет на величину угловой погрешности,

Величина погрешностей по току в процентах при первичном токе, равном 100-120 % iihom, определяет класс точности работы трансформаторов тока.

В зависимости от погрешности по ГОСТ 7746-78 различают классы точности 0,2; 0,5; 1; 3; 5; 10. Класс точности выбирается в соответствии с его назначением. Более точные ТТ (класс 0,2; 0,5; 1) используются для измерений, более грубые - для релейной защиты.

В зависимости от нагрузки вторичной обмотки один и тот же трансформатор тока может работать в различных классах точности. С увеличением нагрузки сверх номинальной в данном классе точности трансформатор переходит работать в худший класс точности. Сопротивление вторичной нагрузки зависит как от параметров подключенных элементов (реле, измерительных приборов), так и от схемы соединения трансформаторов тока с этими элементами.

В электроустановках используют одновитковые (стержневые, шинные, встроенные), многовитковые (катушечные, звеньевые) и каскадные трансформаторы тока.

Выбор того или иного типа трансформатора тока зависит от напряжения сети, значения длительного максимального тока цепи, значения и хдрактера нагрузки вторичных цепей, а также от тока КЗ и длительности его протекания в цепи.

Каждый трансформатор тока состоит из следующих частей: первичной обмотки, сердечника, вторичной обмотки и изоляции.

На рис. 1.1 показаны принципиальные схемы устройства трансформаторов тока.

Рис. 1.1. Принципиальные схемы устройства трансформаторов тока: а - одновитковый; б - многовитковый с одним сердечником; в – многовитковый с двумя сердечниками; 1 - первичная обмотка; 2 - изоляция; 3 - сердечник; 4 - вторичная обмотка.Первичная обмотка 1 включается последовательно в измеряемую цепь. Ток этой обмотки и является измеряемым током. Вторичная обмотка 2 должна обязательно быть замкнута на нагрузку (на измерительный прибор, цепь защиты и т.д.) не превосходящую определенного значения. Разомкнутое состояние вторичной обмотки является аварийным режимом.

Если разомкнуть вторичную обмотку, магнитный поток в сердечнике резко возрастает, так как его величина будет теперь определяться намагничивающей силой первичной обмотки. В этом режиме сердечник может нагреться до недопустимой температуры, а на вторичной разомкнутой обмотке появится высокое напряжение, достигающее в некоторых случаях десятков киловольт.

1.2. Конструкции одновитковых трансформаторов тока

Отличительной особенностью одновитковых трансформаторов тока является использование в качестве первичной обмотки одного прямолинейного проводника.

^ - с первичной обмоткой в виде стержня круглого сечения.

Шинный трансформатор - поставляется заводом без первичной обмотки (при монтаже через окно проходного изолятора пропускается шина распределительного устройства, которая в дальнейшем играет роль первичной обмотки).

^ - представляет собой кольцевой сердечник с намотанной на него вторичной обмоткой, который одевается на проходной изолятор масляного выключателя или силового трансформатора, причем первичной обмоткой служит стержень изолятора.

Выполнение первичной обмотки в виде одного прямолинейного проводника упрощает конструкцию трансформатора, снижает ее размеры и вес. Вместе с тем одновитковые трансформаторы тока целесообразно применять только при относительно больших номинальных первичных токах (обычно от 600 А и выше), так как при малых токах они не обеспечивают необходимой точности измерения.

Для трансформаторов тока внутренней установки до 35 кВ и наружной установки до 10 кВ применяется литая изоляция на основе эпоксидных смол.

^ (Т - трансформатор тока, П - проходной, О - одновитковый, Л - с литой изоляцией). Предназначены для внутренней установки и изготавливаются на напряжения от 10 до 35 кВ на токи от 600 до 1500 А. На рис. 1.2 показана конструкция проходного одновиткового ТТ с литой изоляцией из эпоксидной смолы типа ТПОЛ-10 на 10 кВ 1000 А с двумя сердечниками.

Рис. 1.2. Проходной одновитковый трансформатор тока ТПОЛ-10:

а - расположение сердечников с обмотками; б -конструкция: 1 - сердечник; 2 - вторичная обмотка; 3 - крепежное кольцо; 4 - стержень первичной обмотки

Первичная обмотка выполнена в виде круглого медного стержня, концы которого имеют прямоугольную форму. Стержень первичной обмотки пронизывает два тороидальных сердечника, представляющих собой свернутые спиралью ленты трансформаторной стали. На каждый сердечник поверх картона намотана вторичная обмотка, выполненная изолированным проводом. Между сердечниками установлено фигурное полукольцо, на котором укреплен прямоугольный опорный фланец.

Сердечники с первичной обмоткой залиты компаундом, образуя изоляционный блок в виде проходного изолятора. Выводы вторичной обмотки расположены на боковом приливе блока.

^ строят на большие номинальные первичные токи. Роль первичной обмотки выполняет шина, пропускаемая внутри трансформатора.

На напряжение 0,66 кВ и токи от 800 до 10000 А есть трансформаторы типа ТНШЛ-0,66 (Н - низкого напряжения, Щ - шинный, Л - с литой изоляцией), см. рис. 1.3.

-330 (210)

Рис. 1.3. трансформатор тока ТНШЛ-0,66 на 3000-5000 А

Встроенные трансформаторы тока типа ТВ и ТВТ ( Т- трансформатор тока, В - встроенный, Т - встроенный в силовой трансформатор) составляют часть конструкции выключателей с большим объемом масла на напряжение 35 кВ и выше и силовых трансформаторов.

Встроенный трансформатор тока представляет собой стержневой трансформатор тока, использующий в качестве основной изоляции изоляцию масляного выключателя или силового трансформатора. Поэтому встроенные трансформаторы весьма дешевы и не требуют особого места для установки.

Основным недостатком встроенного трансформатора тока является низкая точность измерения - порядка 10 (особенно при небольших номинальных токах). Это объясняется тем, что кольцевой сердечник встроенного трансформатора тока выполняется с большим внутренним диаметром, определяемым размерами изолятора выключателя.

1.3. Многовитковые трансформаторы тока

При малых первичных токах (ниже 400 А) для получения высокого класса точности применяются многовитковые ТТ. Чем меньше номинальный ток, тем, очевидно, большее число витков должна иметь первичная обмотка.

Конструктивно многовитковые трансформаторы тока сложнее одновитковых. Наличие нескольких витков в первичной обмотке усложняет конструкцию и затрудняет обеспечение необходимой устойчивости аппарата по отношению к электродинамическим силам при коротких замыканиях.

По форме первичной обмотки и её расположению относительно сердечника многовитковые ТТ подразделяют на катушечные и звеньевые, по способу крепления - на опорные и проходные, по виду изоляции - с литой изоляцией и маслонаполненные.

На рис. 1.4 показан многовитковый трансформатор тока ТПЛ-10 (Т -

трансформатора тока, П - проходной, Л - с литой изоляцией, на напряжение 10 кВ). На прямоугольном шихтованном магнитопроводе 1 расположена вторичная обмотка 2. Первичная обмотка 3 выполняется из медной шины. Первичная обмотка выведена на контакты 5, вторичная - на контакты 6. Все детали ТТ залиты эпоксидным компаундом 4.

Рис. 1.4. Трансформатор тока ТПЛ-10 с двумя сердечниками

При напряжении 35 кВ и выше для открытых установок применяются ТТ с масляной изоляцией. Наиболее распространены ТТ звеньевого типа, рис. 1.5. Три тороидальных магнитопровода 1 со вторичными обмотками 2 охвачены первичной обмоткой 4, выполняемой мягким многожильным проводом.

Первичная обмотка обычно имеет несколько параллельных ветвей (на рис. 1.5 две ветви). При переходе с параллельного соединения на последовательное первичный номинальный ток трансформатора уменьшается в 2 раза.

Рис. 1.5 ТТ звеньевого типа

Рис. 1.6. ТТтипаТФН-35Первичная и вторичная обмотки изолируются кабельной бумагой 5 . После наложения изоляции магнитопровод с обмотками крепится к основанию ТТ с помощью лап 3. К этому же основанию крепится фарфоровый кожух, который защищает обмотки от воздействий окружающей среды. Внутренняя полость ТТ после вакуумной сушки заполняется трансформаторным маслом. Масло пропитывает кабельную бумагу и заполняет все пустоты. Такие ТТ выполняются на напряжение до 220 кВ. Общий вид маслонаполненного ТТ опорного исполнения, с обмотками звеньевого типа ТФН-35 (Т трансформатор тока, Ф - в фарфоровом корпусе, Н - для наружной установки, на напряжение 35 кВ) представлен на рис. 1.6. Здесь 1 - вывод ветвей первичной обмотки; 2 - вывод первичной обмотки; 3 - магнитопровод; 4 - вторичная обмотка; 5 - изоляция из кабельной бумаги; 6 - фарфоровая покрышка; 7 -трансформаторное масло.

АО «Электроаппарат», г. С.-Петербург, выпускают новое поколение измерительных трансформаторов тока - ТГФ (Г - с элегазовой изоляцией) на напряжения ПО и 220 кВ, рис. 1.7 и 1.8.

Трансформатор тока ТГФ - наружной установки, с элегазовой изоляцией, в фарфоровой покрышке, пожаробезопасен, герметичен, не требует постоянного обслуживания в течение всего срока службы и предназначен для использования вместо трансформаторов тока с бумажно-масляной изоляцией. В настоящее время разработана покрышка из полимерных материалов.

Номинальный первичный ток при напряжении 110 кВ - от 100 до 2000 А; 220 кВ-от 600 до 3000 А.

Рис. 1.7. XT ТГФ-ПО

Рис. 1.8ТТТГФ-220

Рис. 1.9. Двухступенчатый каскадный ТТ: а - принципиальная схема; б - общая компоновка

Недостатком каскадного ТТ является увеличение погрешности из-за увеличения сопротивления обмоток.^

2.1.Общие сведения

Трансформаторы напряжения предназначены для понижения высокого

I—i напряжения (свыше 250 В) до значения, равного 100 В или 100/√3 В, необходимого для питания измерительных приборов, цепей автоматики, сигнализации и защитных устройств. Нормально трансформаторы напряжения работают в режиме, близком к режиму холостого хода вторичной обмотки.

Трансформатор напряжения при напряжении до 35 кВ по принципу выполнения ничем не отличается от силового понижающего трансформатора. Он состоит из магнитопровода, набранного из пластин листовой электротехнической стали, первичной обмотки и одной или двух вторичных обмоток. На рис. 2.1. показана схема трансформатора напряжения с одной вторичной обмоткой. На первичную обмотку подается высокое напряжение Ub a напряжение вторичной обмотки U2 подведено к измерительному прибору.

Рис. 2.1 Схема включения однофазного трансформатора напряжения

Трансформаторы применяются в наружных (типа НОМ-35, серий ЗНОМ и НКФ) или внутренних установках переменного тока напряжением 0,38-500 кВ и номинальной частотой 50 Гц.

Трехобмоточные трансформаторы НТМИ предназначены для сетей с изолированной нейтралью, серии НКФ (кроме НКФ-110-5 8) - с заземленной нейтралью.

Класс точности трансформаторов напряжения (ТН) характеризуется максимально допустимыми погрешностью напряжения и угловой погрешностью при определенном режиме работы трансформатора.

Погрешность

Класс точности Напряжения, ± % Угловая, ± %

0,2 0,2 40

0,5 0,5 20

1 1 40

3 3 не нормируется

Трансформаторы напряжения сохраняют класс точности при изменении первичного напряжения от 80 до 120% номинального.

В электроустановках используются однофазные, трехфазные (пятистержневые) и каскадные ТН. Выбор того или иного типа ТН зависит от напряжения сети, значения и характера нагрузки вторичных цепей и назначения ТН (для целей изменения, для контроля однофазных замыканий на землю, для питания устройств релейной защиты и автоматики).

Ввиду относительно высокой стоимости ТН для сетей 110-750 кВ они в ряде случаев, там, где это возможно по условиям работы систем измерения, защиты и автоматики электроустановок, заменяются емкостными делителями напряжения.

По изоляции различают ТН с сухой и масляной изоляцией.2.2. Однофазные трансформаторы напряжения

Однофазные трансформаторы напряжения получили наибольшее распространение. Они выпускаются на рабочие напряжения от 380 В до 500 кВ.

Конструктивные размеры и масса ТН определяются не мощностью, как у силовых трансформаторов, а в основном объемом изоляции первичной обмотки и размерами её выводов высокого напряжения.

Трансформаторы напряжения с номинальным напряжением от 380 В до 6 кВ имеют исполнение с сухой изоляцией (обмотки выполняются проводом марки ПЭЛ и пропитываются асфальтовым лаком).

Свердловский завод трансформаторов тока выпускает трансформаторы напряжения на 6, 10, 35 кВ с литой изоляцией.

У трансформаторов напряжением 10 - 500 кВ изоляция масляная (магнитопровод погружен в трансформаторное масло).

2.2.1. Сухие трансформаторы напряжения

Для магнитопроводов трансформаторов типа НОС-0,5 применены цельноштампованные Ш-образные пластины, магнитопроводы остальных типов шихтуются из прямоугольных пластин.

Трансформатор напряжения типа ^ предназначен для комплектования только распределительных устройств в угольных шахтах, рис. 2.2. При установке он заливается битумной массой. Концы обмоток этого трансформатора выведены свободными гибкими изолированными проводами.

Рис. 2.2. Трансформатор напряжения НОСК-6 2.2.2. Трансформаторы напряжения с литой изоляцией

Заземляемые трансформаторы напряжения ЗНОЛ-35Б УХЛ (О -однофазные, Л - с литой изоляцией, на напряжение 35 кВ, изоляция типа Б, УХЛ - для умеренного и холодного климата) предназначены для питания электрических измерительных приборов, цепей защиты и сигнализации в электроустановках переменного тока частоты 50 или 60 Гц, рис. 2.3.

Рис. 2.3. Общий вид трансформатора ЗНОЛ-35Б

Номинальное напряжение основной вторичной обмотки 100Л/3 В, номинальное напряжение дополнительной вторичной обмотки 100 В.

Номинальная мощность основной и дополнительной обмотки в классе точности 0,5 - 150 В*А; 1 - 300 В*А; 3 - 600 В*А.

Температура воздуха при эксплуатации - от - 60 С до + 40 С с относительной влажностью воздуха 100% при 25 С.

Осуществлена патентная защита патентами на изобретения, промышленный образец и свидетельствами на полезную модель.

Рис. 2.4. Общий вид группы ЗхЗНОЛ-6 и ЗхЗНОЛ-10

19

Трехфазная антирезонансная группа трансформаторов напряжения ЗхЗНОЛ-6 предназначена для установки в комплектные распределительные устройства (КРУ) или закрытые распределительные устройства (ЗРУ) и служит для питания электрических измерительных приборов, цепей защиты и сигнализации в электроустановках переменного тока частотой 50 или 60 Гц рис. 2.4 и 2.5.

Рис. 2.5. Схема группы

Трехфазная группа устойчива к феррорезонансу и (или) воздействию перемежающейся дуги в случае замыкания одной из фаз сети на землю. Предназначена для эксплуатации при условиях:

  • высота установки над уровнем моря не более 1000 м;
  • температура окружающего воздуха от -45 до + 50 С;
  • окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая агрессивных газови паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию;
  • отсутствие непосредственного воздействия солнечной радиации;
  • рабочее положение в пространстве - любое.
2.2.3. Трансформаторы напряжения с масляной изоляцией

Магнитопроводы этих трансформаторов шихтованные, собраны из пластин электротехнической стали. Пластины изолированы лаковой пленкой.

Обмотки ВН состоят из одной или двух катушек (секций) и имеют электростатические экраны для защиты от перенапряжений.

Баки трансформаторов напряжения сварены из листовой стали. Форма бака - круглая, овальная или прямоугольная.

Выводные концы обмоток большинства трансформаторов присоединены к проходным фарфоровым изоляторам (вводам), установленным на крышке бака.

Трансформаторы напряжения типов ЗНОМ-3 5 и НОМ-3 5 имеют маслорасширители, установленные на вводах ВН, рис. 2.6. У ТН остальных типов маслорасширители отсутствуют, уровень масла у них находится ниже крышки на 20-30 мм.

Рис. 2.6. Трансформатор напряжения типа НОМ-35: 1 - выводы высшего напряжения, 2 - выводы низшего напряжения, 3 -расширитель, 4 - бак, 5 - маслоспусковой кран

2.3. Трехфазные трансформаторы напряжения

Габариты и стоимость ТН могут быть уменьшены путем объединения трёх однофазных ТН в - один трехфазный. Применяются трехстержневые и пятистержневые ТН.

Для контроля сопротивления изоляции систем с изолированной нейтралью применяются трехфазные пятистержневые ТН, рис. 2.7. При заземлении одной из фаз магнитные потоки, созданные обмотками неповрежденных фаз, замыкаются по крайним стержням, имеющим малое магнитное сопротивление. Дополнительные обмотки, соединенные в открытый треугольник а,хь обеспечивают работу сигнализации и релейной защиты. При симметричном режиме в сети на выходе а,х, напряжение отсутствует.

2.7. ТН с пятистержневым магнитопроводом

НАМИТ - 10 -2 УХЛ - трансформатор ( Н - напряжения, А -антирезонансный, И - для измерения напряжения и контроля изоляции в сетях 6 и 10 кВ с любым режимом заземления нейтрали, в котором используется схема защиты от феррорезонанса, Т - трехфазный, на напряжение 10 кВ).

Номинальное напряжение основной вторичной обмотки 100 В, дополнительной вторичной обмотки при однофазном замыкании сети на землю

-,100В.

Номинальная мощность основной вторичной обмотки при классе точности

0,5 - 200 В*А; 1 - 300 В*А; 3 - 600 В*А.

На рис. 2.8. приведена схема соединений трансформатора НАМИТ-10.

Рис. 2.8. Схема соединений трансформатора НАМИТ-10-2

Трансформатор состоит из двух трансформаторов напряжения, установленных в одном корпусе:

ТНКИ - трансформатор напряжения контроля изоляции. Предназначен для питания цепей измерительных приборов, учета электрической энергии, защиты и контроля изоляции.

ТИП - трансформатор нулевой последовательности. Предназначен для защиты трансформатора ТНКИ от повреждения при однофазных замыканиях.

Автоматическое изменение индуктивного сопротивления трансформатора ТНП исключает феррорезонансные процессы в любых режимах работы электрической сети с изолированной нейтралью. Благодаря этому НАМИТ-10-2 выгодно отличается от аналогичных трансформаторов (НТМИ-10, НАМИ-10,

ЗхЗНОЛ-6).

Работа трансформатора НАМИТ-10 при любых режимах работы электрической сети не имеет ограничений во времени. При включении трансформатора в сети, где суммарная длина воздушных линий не более 60 км, а кабельных не более 3 км, т.е. в условиях возможности возникновения

феррорезонанса, следует использовать схему оперативных цепей защиты, прилагаемую к паспорту ТН.

Трансформаторы НАМИТ-10 выпускает АО «Самарский трансформатор», г. Самара.

2.4. Каскадные трансформаторы напряжения

При напряжениях выше 35 кВ ввиду резкого возрастания габаритов и стоимости масляные каскадные ТН нормальной конструкции состоят из одного (НКФ-110), двух (НКФ-220), трех (НКФ-330) или четырёх (НКФ-400 и НКФ-500) блоков.

Рис. 2.9. Каскадные трансформаторы напряжения

В двухкаскадном ТН на напряжение 110 кВ каждый каскад имеет свой магнитопровод (1 и П), рис. 2.9.а). Обмотки высокого напряжения каждого каскада рассчитаны на 50% фазного напряжения. Один из выводов каждой обмотки ВН соединен с магнитопроводом. На стороне низкого напряжения выходные обмотки ах, адхд предназначены для питания измерительных приборов и реле в схеме защиты. Обмотка связи wcbi расположена на магнитопроводе 1, а обмотка связи wcbz - на магнитопроводе П.

При отсутствии обмоток связи, если нагрузка не подключена к выходным обмоткам, напряжение разделится между обмотками ВН, так как их индуктивные сопротивления холостого хода одинаковы.

При включении нагрузки вторичный ток размагничивает магнитопровод 1 и поток в нем уменьшается. Реактивное сопротивление ступени 1 также уменьшается. Это ведет к тому, что напряжение между ступенями поделится неравномерно, причем большая часть ляжет на ступень П.

Обмотки связи служат для выравнивания распределения напряжения между обмотками при включении нагрузки.

Более совершенным является вариант б) на рис. 2.9. При этом же напряжении 11ОЛ/3 кВ ТН имеет один магнитопровод. На верхнем горизонтальном стержне магнитопровода расположены обмотки связи wcbi и первая обмотка высокого напряжения ВНЬ на нижнем - обмотка связи wCB2, вторая обмотка высокого напряжения ВН2 и две обмотки низкого напряжения НН. Один из концов каждой обмотки ВНЬ ВН2 соединяется с магнитопроводом. Каждая обмотка ВН имеет изоляцию относительно магнитопровода, рассчитанную на напряжение /2 иф, что уменьшает размеры трансформатора.

В трансформаторах на напряжение 110 кВ и выше для снижения атмосферных перенапряжений необходимо равномерное распределение напряжения по катушкам обмотки ВН. С этой целью поверх обмоток ВН располагаются экраны, которые электрически соединяются с последними витками этих обмоток. Магнитопровод с обмотками крепится на изоляционных стойках, устанавливается в фарфоровый корпус и заливается маслом.

Результирующее активное и реактивное сопротивление обмоток каскадных ТН значительно больше, чем у ТН нормального исполнения. Поэтому для получения высокого класса точности приходится снижать нагрузку.

На рис. 2.10 представлен трансформатор напряжения НКФ-110.

Рис. 2.10. Общий вид трансформатора напряжения НКФ-110: а - устройство, б - схема; 1 - зажим для присоединения к сети высшего напряжения, 2 - фарфоровый корпус, 3 - зажимы обмотки низшего напряжения, 4 - транспортные катки

^

  1. Назначение измерительных трансформаторов.
  2. Обозначение класса точности. Какие классы точности установлены для измерительных трансформаторов тока и напряжения. Каково назначение измерительных трансформаторов различных классов точности.
3. В чем заключются особенности режима работы трансформатора тока.

4. Каковы значения номинальных вторичных токов трансформаторов тока и из каких соображений они установлены.

5. Чем опасен разрыв вторичной обмотки трансформатора тока.

6. В чем состоят особенности режима работы трансформатора напряжения.

7. Чему равны номинальные вторичные напряжения ТН и из каких соображений они установлены.

8. От чего зависят погрешности измерения ТН.

9. В чем состоят отличия конструкций ТН от конструкций силовых трансформаторов. Как влияет величина номинального первичного напряжения на конструктивное исполнение ТН.

10.Назовите ТТ и ТН нового поколения и перечислите их достоинства. 11 .Покажите схему включения ТТ и ТН в электрическую сеть.ЛИТЕРАТУРА

1. Чунихин А.А. Электрические аппараты: Общий курс. Учебник для вузов,- 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 720 с.2. Электротехнический справочник. Том 1, книга 2. 4 изд., перераб./ Под общей ред. профессоров П.Г.Грудинского, Г.Н. Петрова, М.М. Соколова и др. - М.: Энергия, 1971.-880 с.

3. Рекламные проспекты нового оборудования.

Скачать файл (2158 kb.)

gendocs.ru

Измерительные трансформаторы

Измерительные трансформаторы - схема Измерительные трансформаторы предназначены для изоляции измерительных приборов и аппаратов автоматической защиты от цепи высокого напряжения, расширения пределов измерения измерительных приборов.

Применение этих приборов, которые обладают различными пределами, дает возможность использовать одни и те же приборы со стандартными пределами измерения (100 В и 5 А) для проведения измерений в различных цепях посредством данных приборов через измерительные трансформаторы с различными коэффициентами трансформации.

Различают измерительные трансформаторы напряжения, применяемые для включения вольтметров, частотомеров, цепей напряжения измерительных приборов (ваттметров, счетчиков, фазометров) и реле, а также трансформаторы тока, предназначенные для включения амперметров, цепей тока измерительных приборов и реле.

Устройство трансформатора напряжения и его условное обозначение показаны на рисунках 46 и 47. Первичная обмотка таких трансформаторов, которая является и обмоткой высшего напряжения, имеет большое число витков и включается как вольтметр под измеряемое напряжение U1; вторичная же обмотка является обмоткой низшего напряжения, имеет меньшее количество витков и замыкается на вольтметр и цепи напряжения других приборов.

Измерительный прибор относительно вторичной обмотки соединяется параллельно, что обеспечивает действие одного и того же вторичного напряжения. Трансформатор напряжения в условиях работы находится в условиях холостого хода, так как сопротивление вольтметра и цепей напряжения измерительных приборов велико. Поэтому внутренние падения напряжения в обмотках измерительного трансформатора не принимают больших значении, поэтому U1 = E1 и U2 = E2. Итак, с помощью измерительного трансформатора во вторичную цепь передается пропорционально измененное значение первичного трансформатора.

Напряжения первичного высокого напряжения. Определяя низкое напряжение, можно определить первичное высокое напряжение. Фаза вторичного напряжения противоположна фазе первичного.

Первичное и вторичное напряжения строго пропорциональны, если внутренние падения напряжения измерительного трансформатора равны нулю. В реальных ситуациях присутствие падений внутренних напряжений приводит к неточностям при передаче напряжения. Данные неточности приводят к появлению погрешностей напряжения, а неточности в передаче фаз способствует появлению угловой погрешности.

Погрешностью напряжения называется выражаемая в процентах погрешность в измерениях первичного напряжения, которая относится к действительному значению этого напряжения. Угловая погрешность — это угол ?u, который образуется между вектором первичного напряжения и смещенным на 180° вектором вторичного напряжения. Ее измеряют в минутах и считают положительной, если повернутый на 180° вектор вторичной величины опережает вектор первичной величины.

Трансформатор тока включают в линию так же, как амперметр, последовательно с измеряемым объектом, а вторичную обмотку замыкают на амперметр и цепи тока других измерительных приборов.

Трансформаторы напряжения позволяют определять большую силу тока на основании измерения небольшой силы тока в условиях полной безопасности. Также трансформаторы тока используют для измерения больших токов в установках с напряжением ниже 1000 В.

worldofscience.ru

Измерительные трансформаторы тока и напряжения

Измерительные трансформаторы тока и напряжения применяются совместно с измерительными приборами для расширения их пределов измерения.

Измерительные трансформаторы напряжения

Измерительный трансформатор напряжения представляет собой понижающий трансформатор с таким отношением витков w1/w2, чтобы при U1 = Uсети; U2 = 100 В.

Во вторичную цепь включаются вольтметры, частотомеры, обмотки напряжения ваттметров, счетчиков и фазометров. Так как электрическое сопротивление этих приборов велико (порядка 1000 Ом), то трансформаторы напряжения работают в режиме, близком к холостому ходу. Такой режим связан с большими магнитными потерями, а это, в свою очередь, приводит к увеличению размеров магнитопровода и устройству специального масляного охлаждения.

Измерительные трансформаторы тока и напряжения

измерительные трансформаторы тока и напряжения

Измерительные трансформаторы тока

Измерительные трансформаторы тока применяются для включения в сеть амперметров, обмоток тока ваттметров, счетчиков и фазометров.

Первичная обмотка трансформатора тока выполняется из провода большого поперечного сечения и включается в цепь последовательно.

Вторичная обмотка выполняется всегда на ток I2 = 5А. Рабочий режим трансформатора тока близок к короткому замыканию, поэтому размеры магнитопровода у него значительно меньше, чем у трансформатора напряжения.

Эксплуатация измерительных трансформаторов

Для определения напряжения или тока в цепи необходимо показания приборов умножить на коэффициент трансформации измерительных трансформаторов. В целях безопасности нельзя оставлять вторичную обмотку трансформатора тока разомкнутой, если первичная включена в сеть. В этом режиме напряжение U2 возрастает до нескольких тысяч вольт.

Разновидностью измерительного трансформатора тока являются токоизмерительные клещи с разъемным магнитопроводом, где роль первичной обмотки выполняет сам провод, по которому течет измеряемый ток.

www.mtomd.info


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта