38. Компенсированные трансформаторы тока

Компенсированным трансфор­матором тока называется транс­форматор, характеристики погреш ности которого улучшены специаль­ными средствами. Такого рода спе­циальной мерой является подмаг-ничивание магнитопровода от по­стороннего источника энергии или от самого трансформатора (само-подмагничивание).

К омпенсированные трансформа­торы тока относятся в основном к классам точности 0,2 и 0,5. Исклю­чение представляет компенсирован­ный трансформатор тока нулевой последовательности для защиты ге­нераторов от замыканий на землю в незаземленных или компенсиро­ванных сетях, т. е. в условиях, ког­да ток замыкания на землю мал.

Рис1. Принципиальная схема трансфор­матора тока с подмагничиванием от посто­роннего источника энергии.

Трансформатор тока с подмаг­ничиванием от постороннего источ­ника энергии имеет магнитную си­стему, состоящую из двух одинако­вых магнитопроводов (рис1.). На каждый магнитопровод помимо вторичной обмотки с числом вит­ков W2 накладывают вспомогатель­ную обмотку для подмагничивания с числом витков W_П. Вторичные об­мотки соединены последовательно и согласно, обмотки подмагничива­ния — встречно. Вспомогательные обмотки создают в магнитопроводах одинаковые магнитные потоки, которые наводят во вторичных об­мотках одинаковые, но противопо­ложно направленные э. д. с. Послед­ние взаимно компенсируются, по­этому вспомогательные обмотки не влияют на вторичный ток трансформатора.

Характеристика токовой погрешности компенсированного трансформатора тока более полога,

а погрешность его меньше, чем некомпенсированного трансформа­тора. К недостаткам рассматривае­мого метода компенсации следует отнести сложность конструкции трансформатора тока и необходи­мость в особом источнике энергии.

С амоподмагничивание с исполь­зованием магнитного шунта (метод МЭИ) применяется в многовитко-вых трансформаторах тока до 10 кВ. Прямоугольный магнитопровод 1 (рис.2) такого трансформатора снабжен магнитным шунтом 2, по­казанным условно в виде перемыч­ки между ярмами (в действитель­ности магнитный шунт выполняют в виде П-образной скобы из не­скольких стальных листов). Вторич­ная обмотка разделена на две не­равные части с числом витков w'₂ и w''₂ , которые размещены на стерж­нях / и //.

Магнитодвижущие силы F1 и F2 находятся приблизительно в противофазе, аналогично трансформато­ру тока с двумя магнитопроводами. Следовательно, по­токи рассеяния Ф'_рас и Ф''_рас, создавае­мые этими м. д. с, также находят­ся приблизительно в противофазе. В результате происходит противонамагничивание стержней I и II до индукции, практически соответст­вующей максимальному значению магнитной проницаемости стали. В то же время результирующая м. д. с. F₀ = F1+F2 относительно невелика. Сечение магнитного шунта и со­отношение между числами витков частей вторичной обмотки подбира­ют так, чтобы получить наименьшую погрешность при первичном токе, равном номинальному. При токах, заметно превышающих номиналь­ный, шунт насыщается и мало влия­ет на работу трансформатора.

Рис2. Принципиальная схема много-внткового трансформатора тока с самопод-магничиванием.