3.2.2. Погрешности тт, зависимость погрешностей от различных факторов

3.2.2.1. Зависимость погрешности от первичного тока

В про­цессе работы первичный ток ТТ изменяется в широких пре­делах – примерно от 5% до тока КЗ. Ради упроще­ния можно положить, что sin . Тогда

.

Так как , то

При изменении первичного тока изменяется только про­ницаемость .

Если , то , т.е. с ростом первичного тока индукция в магнитопроводе растет линейно.

А

Р и с. 3.3. Зависимость погрешности ТТ от первичного тока

бсолютная магнитная проницаемость материала и индукция В_т связаны кривой на рис. 3.3. На том же рисунке приведена кривая В_т(Н). С ростом пер­вичного тока вначале увеличивается и погрешность падает, достигая при ми­нимального значения. При дальнейшем росте первич­ного тока проницаемость падает из-за насыщения магнитопровода, а погреш­ность увеличивается.

ТТ не должен иметь боль­ших погрешностей при номи­нальном токе и токе КЗ. Так как индукция насыщения ле­жит в области 2 Тл, то в нескомпенсированных ТТ но­минальное значение индук­ции выбирают в пределах 0,06-0,1 Тл. В силовых трансформаторах индукция выбирается 1,45-1,7 Тл и при работе она меняется мало.

При отсутствии компенсации погрешность по току всег­да отрицательна и с ростом первичного тока изменяется по U-образной кривой. Аналогично зависит от тока угловая погрешность, но она имеет положительный знак.

Для получения определенного класса точности погреш­ность ТТ должна находиться в допустимых пределах. Так, погрешности для ТТ класса точности 0,5 должны лежать внутри области, ограниченной ломаными линиями 3 (рис. 3.4) при нагрузке (0,25 – 1) и cos =0,8.

Р и с. 3.4. Компенсация погрешностей ТТ

отмоткой вторичных витков

Для магнитных материалов, применяемых в ТТ, в рабо­чем диапазоне индукций (0,06-0,1 Тл) кривую намагни­чивания можно аппроксимировать уравнением

Из математических преобразований следует, что погрешность по току резко воз­растает при уменьшении номинальной первичной МДС .

Наиболее рациональна конструкция ТТ с одновитковой первичной обмоткой в виде шины или стержня. Одна­ко для получения высокого класса точности (классы 1; 0,5) первичная номинальная МДС должна быть не ниже опре­деленной величины. Для современных магнитных материа­лов и разработанных одновитковых конструкций при клас­се точности 0,5 минимальный первичный ток должен быть не менее 400-900 А. При токах менее 400 А первичная обмотка выполняется многовитковой.

3.2.2.2. Влияние сопротивления нагрузки

Увеличение на­грузки Z₂ ведет к росту сопротивления Z₀₂. В соответствии с приведенными выражениями погрешность возрастает пропорционально . С целью снижения погрешности необходимо уменьшать ак­тивное и реактивное х₂ сопротивления вторичной обмот­ки. При уменьшении Z₀₂, допустим, в 2 раза уменьшаются в 2 раза ЭДС Е₂ и индукция В_т. При этом упадут напря­женность поля Н и МДС . В соответствии с равенст­вом вторичный ток увеличится из-за умень­шения . При изменении сопротивления нагрузки вблизи номинального значения изменение вторичного тока незначительно, так как он определяется током .