ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ

Измерительные трансформаторы используют главным образом для подключения электроизмерительных приборов в цепи переменного тока высокого напряжения. При этом электроизмерительные приборы оказываются изолированны­ми от цепей высокого напряжения, что обеспечивает безопас­ность работы обслуживающего персонала. Кроме того, изме­рительные трансформаторы применяют для преобразования тока и напряжения в величины, удобные для измерения стандартными приборами (амперметры на 1 и 5 ампер, вольтметры до 100 вольт). В ряде случаев измерительные трансформаторы служат для подклю­чения к цепям высокого напряжения обмоток реле, обеспечи­вающих защиту электрических установок от аварийных режи­мов.

Типы измерительных трансформаторов. Измерительные трансформаторы подразделяют на два типа — трансформато­ры напряжения и трансформаторы тока. Первые служат для включения вольтметров и других приборов, реагиру­ющих на значение напряжения (например, катушек напряже­ния ваттметров, счетчиков, фазометров и различных реле). Вторые служат для включения амперметров и токовых катушек указанных приборов.

Измерительные трансформаторы изготовляют мощно­стью от пяти до нескольких сотен вольт-ампер; они рассчитаны для совместной работы со стандартными при­борами (амперметрами на 1; 2; 2,5 и 5 А, вольтметрами на 100 и В).

Трансформатор напряже­ния. Его выполняют в виде двухобмоточного понижа­ющего трансформатора (рис. 3-14 ). Для обеспече­ния безопасности работы обслуживающего персонала вторичную обмотку тщате­льно изолируют от первич­ной и заземляют. Условное обозначение трансформато­ра напряжения такое же, как двухобмоточного транс­форматора.

В действительности ток холостого хода I ₀ (а также не­большой ток нагрузки) создает в трансформаторе падение напряжения, поэтому, . В результате при изме­рениях образуется относительная погрешность напряжения

В зависимости от значения допускаемых погрешностей стационарные трансформаторы напряжения подразделяют на три класса точности: 0,5; 1 и 3, а лабораторные — на четыре класса: 0,05; 0,1; 0,2 и 0,5. Обозначение класса соот­ветствует значению относительной погрешности у_и при номинальном напряжении U _lном..

Выпускаемые промышленностью трансформаторы напря­жения сохраняют класс точности при изменении первичного напряжения от 80 до 120% номинального.

Для уменьшения погрешностей сопротивления обмоток трансформатора и делают по возможности малыми, а магнитопровод выполняют из высококачественной стали достаточно большого поперечного сечения, чтобы в рабочем режиме он не был насыщен. Благодаря этому обес­печивается значительное уменьшение тока холостого хода.

Трансформатор тока. Его выполняют в виде двухобмоточ­ного повышающего трансформатора (рис. 3-15, а) или в виде проходного трансформатора, у которого первичной обмот­кой служит провод, проходящий через окно магнитопровода. В некоторых конструкциях магнитопровод и вторичная обмотка смонтированы на проходном изоляторе, служащем для ввода высокого напряжения в силовой трансформатор или другую электрическую установку. Первичной обмоткой трансформатора служит медный стержень, проходящий вну­три изолятора (рис. 3-15, б).

Сопротивления обмоток амперметров и других приборов, подключаемых к трансформатору тока, обычно малы. Поэто­му он практически работает в режиме короткого замыкания, при котором токи I ₁ и во много раз больше тока I ₀, и с достаточной степенью точности можно считать, что

В действительности из-за наличия тока холостого хода в рассматриваемом трансформаторе . Это создает относительную токовую по­грешность

В зависимости от значения допускаемых погрешностей трансформаторы тока подразделяют на пять классов точнос­ти: стационарные — 0,2; 0,5; 1; 3; 10 и лабораторные — 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,2. Приведенные цифры соответствуют допус­каемой для данного класса токовой погрешности при номи­нальном значении тока.

Для уменьшения токовой погрешности магнитопровод трансформатора тока изготовляют из высоко­качественной стали достаточно большого сечения, чтобы в рабочем режиме он был не насыщен (B = 0,06...0,1 Тл). При этих условиях намагничивающий ток будет мал.

Следует отметить, что размыкание цепи вторичной обмотки трансформатора тока недопустимо. Трансформатор переходит в режим х.х. В резуль­тате резко (в десятки и сотни раз) возрастает магнитный поток в магнитопроводе, а индукция в нем достигает значения В>2 Тл, что приводит к сильному возрастанию магнитных потерь в стали; при этом трансформатор может сгореть. Еще большую опасность представляет резкое повышение напряжения на зажимах вторичной обмотки до нескольких сотен и даже тысяч вольт. Для предотвращения режима холостого хода при отключении приборов следует замыкать вторичную обмотку трансформатора тока накоротко.

Поиск по сайту: