3. Принцип работы трансформатора тока, его погрешность и условия эксплуатации

Трансформатор тока имеет замкнутый магнитопровод 2 и две обмотки - первичную 1 и вторичную 3. Первичная обмотка включается последовательно в цепь измеряемого тока I₁. Ко вторичной обмотке присоединяются измерительные приборы, обтекаемые током I₂, (рис.5, а).

Трансформатор тока характеризуется номинальным коэффициентом трансформации

,

где I_1ном и I_2ном - номинальные значения первичного и вторичного тока соответственно.

Значения номинального вторичного тока приняты 5 и 1 А.

Токовая погрешность трансформатора тока определяется по выражению

Погрешность трансформатора тока зависит от его конструктивных особенностей: сечения магнитопровода, магнитной проницаемости материала магнитопровода, средней длины магнитного пути, значения I₁W₁ . 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, значительно меньших номинального, погрешность трансформатора тока также возрастает.

Класс точности трансформатора тока представляет собой токовую погрешность в процентах номинального тока при нагрузке первичной обмотки током 100-120 % для классов 0,2;0,5 и 1 и 50-120 % для классов 3 и 10.

Трансформатор тока нормально работает в режиме КЗ (токовые цепи измерительных приборов и реле имеют малое сопротивление). Если разомкнуть вторичную обмотку, магнитный поток в магнитопроводе резко возрастет, 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).

4. Ход выполнения работы и содержание отчета

4.1. Ознакомиться с конструкцией, назначением, областью применения и техническими данными трансформаторов тока ТПОЛ-20 ,ТПЛ-10 и ТФЗМ-110.

4.2. Изучить устройство, принцип работы и условия эксплуатации трансформаторов тока. Законспектировать материал

3. Самостоятельно, пользуясь рекомендованной литературой, ответить на вопросы.

5. Контрольные вопросы

5.1. Каково назначение трансформаторов тока?

5.2. Перечислить типы и область применения трансформаторов тока.

5.3. Почему одновитковые трансформаторы изготавливаются на 600 А и более?

5.4. Отчего зависит погрешность трансформатора тока?

5.5. Почему увеличение тока нагрузки и кратности тока приводит к увеличению погрешности?

5.6. Почему в эксплуатации не разрешается размыкать вторичную обмотку трансформаторов тока?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ

НАПРЯЖЕНИЯ НКФ-110, НОМ-35, ЗНОМ-35

Цель работы: изучение конструкции трансформаторов напряжения.

1. Назначение, область применения и технические данные

Трансформаторы напряжения предназначены для понижения высокого напряжения до стандартного значения 100 или 100/В и для отделения цепей измерения и релейной защиты оt первичных цепей высокого напряжения.

В зависимости от назначения трансформаторы напряжения изготавливаются с различными схемами соединения обмоток. Для измерения трех междуфазных напряжений можно использовать два однофазных двухобмоточных трансформатора НОМ, НОС, НОЛ, соединенных по схеме открытого треугольника (рис. 7,а), а также трехфазный двухобмоточный трансформатор НТМК, обмотки которого соединены в звезду ( рис. 7,б). Для измерения напряжения относительно земли могут применяться три однофазных трансформатора, соединенных по схеме Y₀/Y₀, или трехфазный трехобмоточный трансформатор НТМИ (рис. 7,в). В последнем случае обмотка, соединенная в звезду, используется для присоединения измерительных приборов, а к обмотке, соединенной в разомкнутый треугольник, присоединяется реле зашиты от замыканий на землю. Таким же образом в трехфазную группу соединяются однофазные трехобмоточные трансформаторы типа ЗНОМ и каскадные трансформаторы.

а) б) в)

Рис. 7. Схемы соединения обмоток трансформаторов напряжения

Трехфазные трансформаторы напряжения изготавливаются на напряжение до 18 кВ, однофазные – на любые напряжения. По типу изоляции трансформаторы могут быть сухими, масляными и с литой изоляцией.

Сухие трансформаторы напряжения применяются в установках до 1000 B. Трансформаторы напряжения с масляной изоляцией применяются в закрытых и открытых распределительных устройствах на напряжение 6-1150 кВ.

В зависимости от номинальной погрешности трансформатора напряжения классы точности – 0,2; 0,5; 1; 3.

Трансформаторы НОМ-35 и ЗНОМ-35 заменяемы на ТОЛ-35 и ЗНОЛ-35 соответственно, выполненные в литой изоляции.