Вопрос 26 Измерит. Тт. Назначение, принцип действия, параметры. Погрешности, векторная диаграмма тт. Конструкция тт на напряжение выше 1кВ.

ТТ предназначены для уменьшения первичного тока до значений, наиболее удобных для подключения измерительных приборов и реле, а также для отделения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокого напряжения.

ТТ работают в режиме, близком режиму КЗ, т.к. сопротивления приборов мало, а ток, протекающий по ним – невелик.

П о конструкции ТТ состоят из замкнутого магнитопровода (2), первичной (1) и вторичной (3) обмотки. 1-ая обм. включается в цепь измеряемого тока I₁ послед., ко 2-ой обм. присоединяются измерит. приборы, обтекаемые током I₂. Выводы 1-ой обм. маркируются Л1 и Л2, 2-ой – И1 и И2.

Принцип действия: при прохождении 1-ого тока I₁ по 1-ой обмотке w₁, в магнитопроводе создается переменный магн. поток Ф₁, который, пересекая 2-ую обм., индуцирует в ней ЭДС. Если 2-ая обм. замкнута, то, под действием индуцируемой ЭДС, в ней будет проходить ток с направлением, противоположным 1-му. Этот ток, создает в магнитопроводе переменный магн. поток Ф₂, направленный встречно Ф₁. Вследсвии чего, магн. поток, вызванный 1-ым током будет уменьшаться. В результате сложения Ф₁ и Ф₂ в магнитопр. установится результирующий магн.поток Ф₀=Ф₁-Ф₂, который пересекая витки обоих обмоток, индуцирует в 1-ой обм. противоЭДС Е₁, а во 2-ой обм. – Е’₂, под действием которой во 2-ой обм. протекает 2-ый ток I’₂.

К параметрам ТТ относятся: ном. токи первичной и вторичной обмотки I_1ном и I_2ном (I_2ном=1А или 5А); ном. коэффициент трансформации К_I= I_1ном/I_2ном.

Погрешность ТТ зависит от нагрузки ТТ и кратности 1ого тока: увеличение нагрузки и кратности тока приводит к увеличению погрешности. При первичном токе, значительно меньшем номинального, погрешность также возрастает.

Различают 2 вида погрешности ТТ: 1)Токовая: .

2)Угловая: измеряется углом δi между векторами I₁ и — I'₂. Она считается положительной, если вектор — I'₂ опережает вектор I_1.

Различают 5 классов точности ТТ: 0,2 (для точных приборов измерений); 0,5 (для счетчиков коммерческого учета); 1 (для лабораторных стендов); 3 и 10 (дляРЗА).

ТТ выполняют с литой, маслянной и воздушной изоляцией

По конструкции ТТ различают 2 осн. группы: одновитковые и многовитковые.

Одновитковые тр-ры тока бывают: стержневые, шинные и встроенные.

Стержневые ТТ изгот. на U_ном до 35кВ; I_1ном=400÷1500А. В качестве 1ой обм. – прямолинейный стержень с зажимами на концах. На него поверх изоляции надеты 2 кольцевых магнитопр. со 2ми обм. Магнитопр. вместе с 1ой и 2ой обм. залиты эпоксидным компаундом и образуют монолитный блок в виде проходн. изолятора. ТПОЛ-ТТ проходн, одновитк., с литой изоляцией.

Шинные ТТ: U_ном до 20кВ; I_1ном=до24000А. Первичной обмоткой является шина или пакет шин соответствующего присоединения. Магнитопроводы такого ТТ залиты эпоксидным компаундом и образуют изоляционные блок. ТШЛ – ТТ шинный с литой изол.

Встроенные ТТ устанавл. на вводах 35кВ и ↑ масл. баковых выкл. и силовых тр-ов. 1ой обмоткой таких ТТ служат токоведущие стержни вводов с их изоляцией, 2ые обм. выполняют с ответвлениями, позволяющими подобрать число витков и К_т в соотв. с рабочим током цепи.

Многовитковые ТТ изгот. для всей шкалы ном. напряж. и для токов до 1000-1500А. Здесь 1ая обм. имеет несколько витков. Для напр. 6-10кВ изготавливают катушечные и петлевые ТТ с эпоксидной изоляцией (ТТ типа ТПЛ-1: петлевой с литой изоляцией). Для напряж. 35-750кВ изгот. ТТ наружной установки с масляным заполнением типа ТФН (Ф- фарфоровая изоляция, Н-наружная установка). В нем кольцевые магнитопроводы выполнены из ленточной стали и на них навиты вторичные обмотки. 1ая обмотка из многожильного провода проходит через отверстия магнитопроводов, а ее концы выведены наверх (звеньевая конструкция).

ТТ 330-750кВ выполняют каскадного типа. Они состоят из 2ух ступеней: верхней и нижней, каждая из которых является конструктивно самост. элементом, аналогичным ТТ ТФН, и рассчитана на половину ном.напряж. Ко 2ой обмотке верхней ступени присоединяется 1ая обм. тр-ра нижней ступени, имеющего 4-5 2ых обмоток. Т.о. в каскадном тр-ре применеы 2 послед.трансформации, что приводит к увелич. погрешности.

В основу векторной диаграммы ТТ положен вектор приведенного вторичного тока I₂’, направленный по вертикальной оси. Векторы I₂’R’ и jI₂’X’ представляют собой падения напряжения от вторичного тока I₂’ в активном и индуктивном сопротивлениях внешней цепи, U₂’- напряжение у зажимов вторичной обмотки. Добавляя к вектору напряжения векторы падений напряжения в активном и инд. сопротивлениях обмотки, получаем вектор вторичной ЭДС Е₂’. Последняя наводится магнитным потоком Ф, сдвинутым по фазе на 90˚ и образуемым в результате совместного действия МДС первичной обмотки F₁=I₁w₁ и МДС вторичной обмотки F₂=I₂w₂. Результирующая МДС F₀=I₀w₁, может быть представлена как разность F₁-F₂.

Ток намагничивания I₀ сдвинут по фазе относительно магн. потока на угол ψ, определяемый потерями мощности от вихревых токов и перемагничивания. Геометрич. суммирование токов I₀ и I’₂ дает вектор первичного тока I₁.