2.2 Будова трансформатора

Найпростіший трансформатор складається з обмоток на спільному осерді. Одна з обмоток під'єднана до джерела змінного струму. Ця обмотка називається первинною. Інша обмотка, вторинна, служить джерелом струму для навантаження. Створений струмом у первинній обмотці змінний магнітний потік викликає появу е.р.с. у вторинній обмотці, оскільки обидві обмотки мають спільне осердя. Співвідношення е.р.с. у вторинній обмотці й напруги на первинній залежить від кількості витків у обох обмотках. В ідеальному випадку

Мал. 2 Будова трансформатора

де індексом P позначені величини, що стосуються первинної обмотки, а індексом S — відповідні величини для вторинної обмотки, U — напруга, N — кількість витків, I — сила струму.

Таким чином, перетворення напруги й сили струму в трансформаторі визначається кількістю витків у первинній та вторинній обмотках. Напруга пропорційна кількості витків, тоді як сила струму обернено пропорційна їй.

2.3 Призначення трансформаторів струму.

Трансформатори струму застосовують у схемах вимірювань та обліку електричної енергії. Трансформатори струму є також елементами пристроїв релейного захисту та автоматики. Через трансформатори струму релейні схеми отримують інформацію про стан електричних ланцюгів високої напруги.

Схеми з'єднань трансформаторів струму:

Мал.8 Схеми з'єднань трансформаторів струму. а – зіркою, б – трикутником, в – неповної зіркою, г – на різницю струмів двох фаз, д – на суму струмів трьох фаз

За допомогою трансформаторів струму первинний струм зменшують до значень, найбільш зручних для живлення вимірювальних приладів і реле. Зазвичай вторинні струми трансформаторів струму не перевищують 1 або 5 А.

Первинні обмотки трансформаторів струму включають у розтин електричного кола, а вторинні замикають на навантаження (прилади, реле). Розмикання вторинної обмотки трансформатора струму може призвести до аварійного режиму, при якому різко зростає магнітний потік в сердечнику і ЕРС на розімкнутих кінцях. При цьому максимальне значення ЕРС може досягти декількох кіловольт. При магнітному насиченні збільшуються активні втрати в магнітопроводі, що приводить його до нагріву і обгоранні ізоляції обмоток. Невикористані в експлуатації вторинні обмотки трансформаторів струму закорочувати за допомогою спеціальних затискачів. Первинні обмотки трансформаторів струму ізолюють від вторинних на повне робоче напруга. Однак на випадок пошкодження ізоляції вживаються заходи, що забезпечують безпеку робіт у вторинних колах. Для цього один з кінців вторинної обмотки трансформаторів струму заземлюють.

2.4 Конструкція трансформаторів струму

По своїй конструкції трансформатори струму випускають:

1. Трансформатори струму для зовнішньої установки.

2. Трансформатори струму внутрішньої установки.

3. Трансформатори струму вбудовані в прохідні вводи силових трансформаторів і бакових масляних вимикачів.

4. Накладні трансформатори струму, що надіваються зверху на вводи силових трансформаторів. У вбудованих і накладних трансформаторів струму первинною обмоткою служить струмоведучий стрижень введення. В залежності від виду установки і робочого класу напруги, первинна обмотка трансформатора струму виконує: 1. Трансформатори струму з литою епоксидною ізоляцією (серії ТПЛ, ТПОЛ, ТШЛ).2. Трансформатори струму з паперово-масляною ізоляцією у фарфоровому корпусі (серії ТФН, ТРН).Експлуатація трансформаторів струму. Технічне обслуговування трансформаторів струму полягає у нагляді за ними і виявленні видимих несправностей. При цьому контролюють навантаження первинної ланцюга і встановлюють, чи немає перевантаження. Перевантаження трансформаторів струму по струму допускається до 20%. Дуже важливо стежити за нагріванням і станом контактів, через які проходить первинний струм. У разі нагрівання контактних шпильок у маслонаповнених трансформаторів струму і попадання на них масла, воно може спалахнути і призвести до пожежі. При огляді звертають увагу на відсутність зовнішніх ознак пошкоджень (обгорання контактів, тріщин в порцеляні), так як трансформатори струму схильні термічним і динамічних впливів при проходженні через них наскрізних струмів короткого замикання. Важливе значення має стан зовнішньої ізоляції трансформаторів струму. 50% випадків пошкоджень трансформаторів струму з литою ізоляцією відбувається в результаті перекриттів по забрудненій і зволоженій поверхні ізоляторів. У маслонаповнених трансформаторів струму перевіряють рівень масла по мастиловказівника, відсутність патьоків масла, колір силікагелю в повітряноосушую (блакитний колір – силікагель придатний, червоний – зіпсований). При виявленні дефектів струмоведучих частин і ізоляції трансформатор струму повинен виводитись в ремонт