Погрешности трансформаторов напряжения

Трансформаторы напряжения имеют погрешности:

• погрешность по напряжению (или погрешность в коэффициенте трансформации), под которой понимается отклонение действительного коэффициента трансформации от номинального;

• погрешность по углу, под которой понимается угол сдвига вторичного напряжения относительно первичного.

В зависимости от погрешностей ТН подразделяются на классы точности. Допустимые погрешности в зависимости от класса точности приведены в таблице 2-1.

Таблица 2-1

Допустимые погрешности ТН

Класс точности	Допустимая погрешность по напряжению, %	Допустимая погрешность по углу, мин.	Область применения
0,2	+ 0,2	+ 10'	Точные лабораторные измерения
0,5	+ 0,5	+ 20'	Учёт электроэнергии
1,0	+ 1,0	+ 40'	Все типы защит, имеющие цепи напряжения и щитовые приборы
3,0	+ 3,0	не нормируется	Контроль изоляции и др. виды сигнализации

Один и тот же трансформатор напряжения может работать с различным классом точности при изменении нагрузки, подключенной к его вторичной обмотке. Поэтому в паспортах и справочниках на ТН указывается два значения мощности: номинальная мощность, при которой трансформатор может работать в гарантированном классе точности и предельная мощность, при которой он может работать с допустимым нагревом обмоток.

Кроме основных погрешностей (по величине и углу) на работу релейной защиты и точность измерений влияют также дополнительные погрешности, связанные с падением напряжения в цепях напряжения от ТН до места установки панелей защиты или измерений. Так, для цепей напряжения релейной защиты нормируемое падение напряжение не должно превышать 3%, для щитовых электроизмерительных приборов не более 1,5%, а для счётчиков электроэнергии – не более 0,5%.

Ёмкостные делители напряжения

Кроме электромагнитных трансформаторов напряжения широкое применение нашли ёмкостные делители напряжения.

Принцип действия ёмкостного делителя напряжения (рис. 2-5) заключается в следующем: между проводом ВЛ и землёй включаются несколько последовательно включённых конденсаторов при этом напряжение линии относительно земли распределяется между конденсаторами обратно пропорционально их ёмкости (на конденсаторы с меньшей ёмкостью подаётся большее напряжение, а на конденсаторы с большей ёмкостью – меньшее). К последнему в цепи фаза – земля конденсатору подключают первичную обмотку электромагнитного трансформатора напряжения (ТН) ко вторичной обмотке которой подключаются цепи напряжения релейной защиты и измерений. Обычно ёмкость конденсаторов выбирается таким образом, чтобы при номинальном фазном напряжении на линии (Uф) напряжение на нижнем конденсаторе (Сз) составляло не более 0,1 Uф.

Рис.2-5. Принцип устройства ёмкостного делителя напряжения.

Обычно ёмкостные делители напряжения совмещаются с конденсаторами связи в/ч защиты.

Выводы:

1. Трансформаторы напряжения являются измерительными преобразователями, предназначенными для преобразования первичной информации о напряжении в величины удобные для измерений и безопасные для обслуживающего персонала.

2. В зависимости от назначения ТН могут соединяться между собой в различные схемы:

   • в открытый треугольник (неполную звезду) для получения междуфазных напряжений);

   • в звезду – для получения фазных и междуфазных напряжений;

   • в разомкнутый треугольник – для получения напряжения нулевой последовательности.

3. Основные погрешности ТН: по величине (погрешность в коэффициенте трансформации) и по углу.

Нормальный режим ТН, в котором погрешности имеют наименьшие значения – холостой ход.