Некоммерческое акционерное общество

«АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ»

Кафедра ЭССиС

Отчет по лабораторной работе №2

По дисциплине «Электрические станции и подстанции»

На тему «Измерительные трансформаторы напряжения»

Специальность 5В071800 - Электроэнергетика

Выполнил студент группы Э-13-7

Наурзбаева С.Б.

Проверил: к.т.н. Михалкова Е.Г.

«____» ___________________ 2015 г.

Алматы, 2015

Содержание

1. Цель……………………………………………………………………...3

2. Порядок выполнения…………………………………………………...5

3. Проверка полярности выводов ТН…………………………………….5

4. Определение погрешности и коэффициента трансформации……….7

5. Заключение…………………………………………………………….13

6. Список литературы……………………………………………………14

Лабораторная работа №2. Измерительные трансформаторы напряжения

Цель работы: изучение конструкций различных трансформаторов напряжения, схем их включения и проведение некоторых испытаний, предусматриваемых правилами технической эксплуатации (ПТЭ).

1.1 Характеристики и векторная диаграмма измерительных трансформаторов напряжения

В электроэнергетических установках ИТН применяются для включения в их вторичную цепь параллельных обмоток приборов контрольно–измерительных систем, устройств синхронизации, релейной защиты, автоматики, для контроля изоляции и других целей.

Подключаемые приборы различаются назначением, потребляемой мощностью, коэффициентом мощности, местом установки, требованиями к надежности и точности измерений.

Рисунок 1. Векторная диаграмма измерительного трансформатора напряжения (ИТН)

 При построении диаграммы приняты следующие условности : векторы  и  изображены повернутыми на 180^0, величины со штрихом, а именно: , , ,  приведены к первичной обмотке.

Поэтому для разных участков главной схемы электрических соединении – генераторов, трансформаторов, сборных шин и. т. п.- в зависимости от условий и назначения выбираются включаемые по разным схемам один или несколько однофазных  или трехфазных  ИТН. На небольших подстанциях ИТН иногда служат для питания осветительной сети.

В принципе ИТН – это небольшой силовой трансформатор, работающий в режиме, близком к режиму холостого хода. Для идеального ИТН (без потерь и погрешностей) коэффициент трансформации приблизительно равен отношению чисел витков:                                                  

                     (1)

поэтому               (2)

Номинальное вторичное напряжение обычно равно 100В или 100/ В. Шкалы подключаемых приборов градуируются по первичному напряжению.

         У реальных ИТН возникают погрешности изменения из-за потерь в магнитопроводе на перемагничивание и вихревые токи и из-за нагрева обмоток, эти погрешности снижают точность измерений.

         Погрешность напряжения (в процентах) определяется выражением  

        (3)

         Угловая погрешность определяется углом δ между векторами первичного и повернутого на 180⁰ вторичного напряжения.

         Векторная диаграмма ИТН представлена на рисунке 10.

Для снижения погрешностей применяются сердечники с возможно меньшим магнитным сопротивлением, уменьшается индукция в магнитопроводах, магнитное рассеяние, плотность тока в обмотках.

        Класс точности существенно зависит от вторичной нагрузки ИТН, при увеличении которой он снижается. Нагрузка (мощность) однофазного ИТН (в вольт – амперах) определяется выражением: 

(4)

или        (5)

где U – номинальное напряжение вторичной обмотки, В;

I- ток вторичной обмотки, А;

∑ Р = Scosφ – суммарная активная мощность;

      ∑ Q = Ssinφ-суммарная реактивная мощность;

       z = - полное сопротивление вторичной цепи, Ом;

       r = zcosφ – активное сопротивление вторичной цепи;  

       х = zsinφ – реактивное сопротивление вторичной цепи.

С увеличением числа включенных приборов сопротивление вторичной цепи уменьшается, а нагрузка ИТН увеличивается.