Оборудование и принадлежности




ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИВОЙ НАМАГНИЧИВАНИЯ ИТТ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТРАНСФОРМАЦИИ ТТ

Цель работы: определить коэффициент трансформации измерительного трансформатора тока, снять его ВАХ, определить параметры, при которых наступает насыщение сердечника трансформатора.

Оборудование и принадлежности

Трансформатор тока ТЛМ-10, 600/5; соединительные провода, гаечный ключ на 8 мм.

Краткие теоретические сведения: Трансформатор тока –это устройство, предназначенное для преобразования (для уменьшения) первичного тока до значений, удобных для измерения, управления и релейной защиты. Первичная обмотка трансформатора тока включается последовательно в цепь с измеряемым переменным током. Значения первичных напряжений и токов изменяются в широких пределах у разных типов трансформаторов тока. Номинальные значения вторичных токов имеют только три значения: 1А; 2А; 5А. Ток, протекающий по вторичной обмотке трансформатора тока, пропорционален току, протекающему в его первичной обмотке.

Характеристики трансформатора тока ТПЛ-10:

1)Номинальное напряжение: 10 Кв

2)Наибольшее рабочее напряжение: 12 кВ

3)Номинальная частота переменного тока: 50 Гц

4)Номинальный первичный ток: 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400 А

5)Номинальный вторичный ток: 5 А

6)Количество вторичных обмоток: 2

7)Класс точности:

а)вторичной обмотки для измерения: 0,5; 0,5S

б)вторичной обмотки для защиты: 10P

8)Номинальная вторичная нагрузка:

а)вторичной обмотки для измерения при cos =0,8: 10VA

б)вторичной обмотки для защиты при cos =0,8: 15VA

9)Габаритные размеры мм: 400-215-160

10)Масса: 15кг

 

Трансформаторы тока широко используются для измерения электрического тока и в устройствах релейной защиты электроэнергетических систем, в связи с чем на них накладываются высокие требования по точности. Трансформаторы тока обеспечивают безопасность измерений, изолируя измерительные цепи от первичной цепи с высоким напряжением, часто составляющим сотни киловольт. К трансформаторам тока предъявляются высокие требования по точности. Как правило, трансформатор тока выполняют с двумя и более группами вторичных обмоток: одна используется для подключения устройств защиты, другая, более точная — для подключения средств учёта и измерения (например, электрических счётчиков).

Вторичные обмотки трансформатора тока (не менее одной на каждый магнитопровод) обязательно нагружаются. Сопротивление нагрузки строго регламентировано требованиями к точности коэффициента трансформации. Незначительное отклонение сопротивления вторичной цепи от номинала (указанного на табличке) по модулю полного Z или cos ф (обычно cos = 0.8 индукт.) приводит к изменению погрешности преобразования и возможно ухудшению измерительных качеств трансформатора. Значительное увеличение сопротивления нагрузки создает высокое напряжение во вторичной обмотке, достаточное для пробоя изоляции трансформатора, что приводит к выходу трансформатора из строя, а также создает угрозу жизни обслуживающего персонала. Кроме того, из-за возрастающих потерь в сердечнике магнитопровод трансформатора начинает перегреваться, что так же может привести к повреждению (или, как минимум, к износу) изоляции и дальнейшему её пробою.

Коэффициент трансформации измерительных трансформаторов тока является их основной характеристикой. Номинальный (идеальный) коэффициент указывается на табличке (шильдике) трансформатора в виде отношения номинального тока первичной (первичных) обмоток к номинальному току вторичной (вторичных) обмоток.

где I и I- номинальные значения первичного и вторичного токов соответственно, А.

При этом реальный коэффициент трансформации несколько отличается от номинального. Это отличие характеризуется величиной погрешности преобразования, состоящей из двух составляющих - синфазной и квадратурной. Первая характеризует отклонение по фазе, вторая отклонение по величине вторичного тока реального от номинального значения. Эти величины регламентированы ГОСТами и служат основой для присвоения трансформаторам тока классов точности при проектировании и изготовлении. Поскольку в магнитных системах имеют место потери, связанные с намагничиванием и нагревом магнитопровода, вторичный ток оказывается меньше номинального (т.е. погрешность отрицательная) у всех трансформаторов тока. В связи с этим для улучшения характеристик и внесения положительного смещения в погрешность преобразования применяют витковую коррекцию. А это означает, что коэффициент трансформации у таких откорректированных трансформаторов не соответствует привычной формуле соотношений витков первичной и вторичной обмоток.

Погрешность трансформатора тока зависит от его конструктивных особенностей;

· сечения магнитопровода,

· магнитной проницаемости материала магнитопровода,

· средней длины магнитного пути,

· значения потокосцепления I1*W1.

Погрешности трансформатора тока

Токовая погрешность или погрешность в коэффициенте трансформации, определяется как арифметическая разность первичного тока, поделённого на номинальный коэффициент трансформации и измеренного действительного значения вторичного тока

ΔI = I1/ nном - I2.

Токовая погрешность в процентах:

f = 100% ⋅ (I1 - (I2⋅nном))/I1

Фазовая или угловая погрешность определяется как угол сдвига вектора вторичного тока I2 относительно вектора первичного тока I1, и считается положительной, когда I2 опережает I1.

В зависимости от предъявляемых требований, выпускаются трансформаторы тока с классами точности 0,2; 0,5; 1; 3; 5, 10. Указанные цифры представляют собой допустимую токовую погрешность в процентах от номинального тока при нагрузке первичной обмотки током 100 - 120% для первых трех классов и 50-120% для трех последних. Только для трансформаторов тока классов точности 0,2; 0,5 и 1 нормируется допустимая угловая погрешность, которая составляет ±8,6%, ±17,2% и ±51,6% соответственно.

Погрешность трансформатора тока зависит от вторичной нагрузки (сопротивление приборов, проводов, контактов) и от кратности первичного тока по отношению к номинальному. Увеличение нагрузки и кратности тока приводит к увеличению погрешности.

При первичных токах, меньших номинального, погрешность трансформатора тока также возрастает, достигая значительных значений. Эта особенность трансформаторов тока, а именно зависимость погрешности от значения первичного тока, призывает быть осторожным при выводах, основанных на измерении слишком маленьких или очень больших, в частности аварийных значений первичных токов.

Трансформаторы тока класса 0,2 применяются для присоединения точных лабораторных приборов, класса 0,5 - для присоединения приборов учёта электроэнергии (счётчиков для расчёта платежей за электроэнергию), класса 1 — для всех технических измерительных приборов, классов 3, 5 и 10 — для релейной защиты.

Кроме рассмотренных классов выпускаются также трансформаторы тока со вторичными обмотками типов Д (для дифференциальной защиты), 3 (для земляной защиты), Р (для прочих релейных защит).

Токовые цепи измерительных приборов и реле имеют малое сопротивление, поэтому трансформатор тока нормально работает в режиме, близком к режиму КЗ. Если разомкнуть вторичную обмотку, магнитный поток в магнитопроводе резко возрастёт, так как он будет определяться только МДС первичной обмотки. В этом режиме магнитопровод может нагреться до недопустимой температуры, а на вторичной разомкнутой обмотке появится высокое напряжение, достигающее в некоторых случаях десятков киловольт.

Из-за указанных явлений не разрешается размыкать вторичную обмотку трансформатора тока при протекании тока в первичной обмотке. При необходимости замены измерительного прибора или реле предварительно замыкается накоротко вторичная обмотка трансформатора тока (или шунтируется обмотка реле, прибора).



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-02-10 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: