2. Конструктивное устройство трансформаторов напряжения

Трансформатор напряжения НКФ-110 - однофазный, каскадного типа, предназначен для установок напряжением 110 кВ (рис.8). Трансформатор имеет двухстержневой магнитопровод, на каждом стержне которого расположена обмотка ВН, рассчитанная на U_ф/2. Общая точка обмотки ВН соединена с магнитопроводом, поэтому он находится по отношению к земле под потенциалом U_ф/2. Обмотки ВН изолированы от магнитопровода также на напряжение U_ф/2. Обмотки НН (основная и дополнительная) намотаны на нижнем стержне магнитопровода. Обмотка связи П служит для равномерного распределения нагрузки по обмоткам ВН. Весь блок, состоящий из магнитопровода и обмоток, помещается в фарфоровую рубашку 3 и заливается маслом, которое служит для изоляции и охлаждения. Ввод высокого напряжения 1 расположен в верхней части маслорасширителя 2. В основании трансформатора 4 расположена коробка вводов НН - 5.

а) б)

Рис. 8. Трансформатор напряжения НКФ-110:

а – схема; б – конструкция: 1 – ввод высокого напряжения;

2 – маслорасширитель; 3 – фарфоровая рубашка; 4 – основание;

5 – коробка вводов НН

Трансформаторы напряжения типов НОМ-35 и ЗНОМ-35 предназначены для установок напряжением 35 кВ. Трансформатор напряжения НОМ-35 - однофазный двухобмоточный (рис. 9,а), трансформатор напряжения ЗНОМ-35 - однофазный трехобмоточный ( рис. 9,б). Трансформаторы напряжения типа НОМ-35 имеют два ввода ВН и два ввода НН, их можно соединить по схемам открытого треугольника, звезды, треугольника. У трансформатора типа ЗНОМ-35 один конец обмотки ВН заземлен, единственный ввод ВН расположен на крышке, а вводы НН - на боковой стенке бака. Обмотка ВН рассчитана на фазное напряжение, основная обмотка НН - на 100/В, дополнительная обмотка - на 100/3 В. Такие трансформаторы называются заземляемыми и соединяются по схеме, показанной на рис. 7, в.

а) б) в)

Рис. 9. Трансформаторы напряжения

а – типа НОМ-35; б – типа ЗНОМ-35; в – схема включения трансформатора напряжения

3. Принцип работы трансформатора напряжения,

коэффициент трансформации, погрешность и ее компенсация

Схема включения однофазного трансформатора напряжения показана на рис.9, в; первичная обмотка включена на напряжение сети U₁, а ко вторичной обмотке (напряжение U₂) присоединены параллельно катушки измерительных приборов и реле. Трансформатор напряжения в отличие от трансформатора тока работает в режиме, близком к холостому ходу, так как сопротивление параллельных катушек приборов и реле большое, а ток, потребляемый ими, невелик.

Номинальный коэффициент трансформации определяется следующим выражением:

,

где U_1ном, U_2ном - номинальные первичное и вторичное напряжение соответственно.

Рассеяние магнитного потока и потери в сердечнике приводят к погрешности измерения

.

Так же как и в трансформаторах тока, вектор вторичного напряжения сдвинут относительно вектора первичного напряжения не точно на угол 180⁰. Это определяет угловую погрешность.

Погрешность зависит от конструкции магнитопровода, магнитной проницаемости стали и от коэффициента мощности вторичной нагрузки. Компенсация погрешности по напряжению осуществляется путем некоторого уменьшения числа витков первичной обмотки, а компенсация угловой погрешности – за счет специальных компенсирующих обмоток.

Суммарное потребление обмоток измерительных приборов и реле, подключенных к вторичной обмотке трансформатора напряжения, не должно превышать номинальную мощность трансформатора напряжения, так как в противном случае это приведет к увеличению погрешности.