Контрольні запитання

1. Коли виникає необхідність у регулюванні вторинної напруги трансформатора? Якими способами виконують таке регулювання?

2. Які недоліки контактних способів регулювання вторинної напруги та безконтактного підмагнічуванням?

3. Пояснити принцип регулювання вторинної напруги трансформатора перемиканням відгалужень обмоток без збудження.

4. Навести схему та пояснити принцип дії пристрою для перемикання відгалужень обмотки трансформатора з навантаженням за допомогою струмообмежуючого реактора.

5. Навести конструктивну схему перемикання відгалужень обмотки трансформатора з навантаженням за допомогою струмообмежуючих резисторів. Пояснити принцип дії.

6. Навести схему та пояснити принцип дії вентильного переходу при перемиканні відгалужень обмотки трансформатора з навантаженням.

7. Навести схему й часову діаграму регулювання вторинної напруги трансформатора з плавним міжступеневим регулюванням.

8. Навести приклади регулювання трансформаторів підмагнічуванням шунтів. Пояснити принцип дії.

9. Навести схему та пояснити принцип дії при регулюванні трансформаторів послідовного вмикання. Де та коли такий спосіб застосовується?

10. Навести приклад схеми та пояснити принцип дії трансформатора з рухомою вторинною обмоткою.

11. Поясніть принцип дії індукційного регулятора.

12. Які потужності розрізняють в індукційному регуляторі?

13. Що таке здвоєний індукційний регулятор?

14. Що таке індукційний регулятор зі з’єднанням обмоток спільним трикутником?

15. Що таке фазорегулятор?

Розділ 5. Силові трансформатори спеціальних конструкцій, вимірювальні та випробувальні

Вимірювальні трансформатори використовують головним чином для вмикання електровимірювальних приладів у ланцюги змінного струму високої напруги. При цьому електровимірювальні прилади стають ізольованими від ланцюгів високої напруги, що забезпечує безпеку роботи обслуговуючого персоналу. Крім того, вимірювальні трансформатори дозволяють розширити межі вимірювання приладів, тобто вимірювати великі струми й напруги за допомогою порівняно не складних приладів, розрахованих для вимірювання малих струмів та напруг.

У низці випадків вимірювальні трансформатори слугують для вмикання в ланцюги високої напруги обмоток реле, які забезпечують захист електричних установок від аварійних режимів.

Вимірювальні трансформатори поділяють на два типа : трансформатори напруги та струму. Перші слугують для вмикання вольтметрів та інших приладів, які реагують на значення напруги (котушки напруги ватметрів, лічильників, фазометрів, різних реле і т. і.). Другі застосовують для вмикання амперметрів, струмових котушок різних приладів і т. і.

Вимірювальні трансформатори виготовляють з потужностями від п’яти до кількох сотень вольт-ампер. Вони розраховані для спільної роботи зі стандартними приладами ( амперметрами на 1;2;2,5 та 5 А; вольтметрами на 100 та 100 В).

5.1. Трансформатори напруги

Трансформатор напруги виконують у вигляді двообмоткового знижуючого трансформатора (рис. 5.1). Для забезпечення безпеки праці обслуговуючого персоналу вторинну обмотку ретельно ізолюють від первинної та заземлюють.

Оскільки опори обмоток вольтметрів та інших приладів, які вмикаються до трансформатора напруги, великі, то він практично працює в режимі холостого ходу. В цьому режимі можливо досить точно вважати, що

а) б)

Рис. 5.1. Схема вмикання (а) та векторна діаграма (б) вимірювального трансформатора напруги

В дійсності струм холостого ходу І₀ (а також не великий струм навантаження) створює в трансформаторі спад напруги. Тому (рис.5.1,б) та між їхніми векторами є зсув за фазою δ_u. При вимірюваннях це створює деякі погрішності.

У вимірювальних трансформаторах напруги розрізняють відносну погрішність напруги

%, (5.1) (6.1)

та кутову погрішність δ_u. Кутова погрішність впливає на результати вимірювання ватметрами, лічильниками, фазометрами та іншими приладами, показання яких залежить не тільки від величини струму та напруги, але й від кута зсуву фаз між їхніми векторами. Кутова погрішність вважається позитивною, якщо вектор випереджає вектор .

В залежності від значення допустимих погрішностей стаціонарні трансформатори напруги поділяють на три класи точності : 0,5;1;3. Лабораторні - на чотири класи : 0,05;0,1;0,2 та 0,5. Позначення класу відповідає значенню відносної погрішності γ_u при номінальній напрузі U_1ном. Кутова погрішність для таких трансформаторів становить 20'÷40'

Трансформатори напруги зберігають клас точності зі зміною первинної напруги в межах (80÷120)% від номінальної.

Для зменшення погрішностей γ_u та δ_u опори обмоток трансформаторів Z₁ та Z₂ намагаються зробити за можливістю меншими, а магнітопровід виконують з високоякісної сталі досить великого поперечного перерізу, щоб в робочому режимі він не був насичений. Завдяки цьому забезпечується значне зменшення струму холостого ходу.