1.2. Первичные измерительные преобразователи напряжения
К ИО воздействующая величина – напряжение – обычно подводится от ИП напряжения, в качестве которых применяются трансформаторы напряжения (ТН).
Условное буквенное обозначение на схемах:
ТV – первичный измерительный трансформатор напряжения,
ТVL – вторичный измерительный трансформатор напряжения.
ТН обеспечивают изоляцию цепей напряжения ИО от высокого напряжения и позволяют независимо от номинального первоначального напряжения U1ном получить стандартное значение номинального вторичного напряжения U2ном = 100 В.
Классификация трансформаторов напряжения.
ТН различаются:
• по числу фаз: однофазные и трехфазные;
• по числу обмоток: двухобмоточные и трехобмоточные;
• по классу точности, т.е. по допускаемым значениям погрешности;
• по способу охлаждения: с масляным охлаждением (масляные), с естественным воздушным охлаждением (сухие и с литой изоляцией);
• по роду установки: для внутренней или наружной установки.
Особенностью ТН является их малая мощность при высоком напряжении первичной обмотки, т.е. ТН являются маломощными понижающими трансформаторами, имеющими почти всегда большой коэффициент трансформации. Кроме того, ТН должен обладать малым падением напряжения в первичной и вторичной обмотках, чтобы иметь возможно меньшие погрешности коэффициента трансформации и угла сдвига между векторами первичного и вторичного напряжений.
ТН представляет собой сердечник, набранный из пластин электротехнической стали, с размещенными на нем первичной и вторичной обмотками (рис. 1.4)
Рис. 1.4. Устройство трансформатора напряжения
Особенностью работы ТН является режим холостого хода его вторичной цепи.
Первичная обмотка w1, имеющая большое число витков (несколько тысяч), подключается параллельно силовой сети;
к вторичной обмотке w2 подключаются измерительные приборы, цепи защит и сигнализации.
Преобразование напряжения U1 до величины U2 определяется соотношением витков первичной и вторичной обмоток:
.
Отношение чисел витков обмоток называется коэффициентом трансформации трансформатора напряжения:
.
Вторичные обмотки ТН обязательно заземляются для обеспечения безопасности персонала при попадании высокого напряжения во вторичные цепи.
Для защиты от коротких замыканий во все незаземленные вторичные цепи ТН устанавливаются предохранители или автоматические выключатели.
Трансформаторы напряжения имеют две погрешности:
1. Погрешность по напряжению, под которой понимается отклонение действительного значения коэффициента трансформации от его номинального значения:
.
2. Погрешность по углу – угол δ между векторами напряжений U1 и U2.
В зависимости от погрешностей трансформаторы напряжения подразделяются на классы точности. Установлены 4 класса точности: 0.2, 0.5, 1, 3. Классы соответствуют погрешностям напряжения fU в процентах.
Вопросы по теме «первичные измерительные преобразователи тока и напряжения »
(трансформаторы тока и напряжения)
1. С какой целью в схемах РЗ применяют трансформаторы тока и трансформаторы напряжения?
2. Какие условные буквенные обозначения на схемах имеют трансформаторы тока и напряжения?
3. Каковы особенности работы трансформатора тока и трансформатора напряжения?
4. Почему не допустим режим ХХ на вторичной обмотке трансформатора тока?
5. Записать формулы для коэффициентов трансформации трансформатора тока и трансформатора напряжения.