2.13.7 Измерительные трансформаторы.

При напряжении больше 250 В и токах, превышающих несколько десятков ампер, все измерительные приборы переменного тока включаются через измерительные трансформаторы. Различают трансформаторы тока и напряжения.

2.13.8 Трансформаторы тока.

Первичная обмотка трансформатора тока состоит из одного или нескольких витков относительно большого сечения и включается последовательно в измеряемую цепь (Рис.2.33).

Рисунок 2.33 Схема включения трансформатора тока

Вторичная обмотка состоит из большого количества витков сравнительно малого сечения и замыкаются на прибор амперметр, последовательные обмотки ваттметров, счётчиков, и т.д. Таким образом, рабочий режим трансформатора тока представляет собой практически режим короткого замыкания.

Трансформаторы тока делятся на пять классов точности: 0,2; 0,5; 1; 3 и 10.

Изготавливаются на номинальные токи в пределах от 5 до 15000 А и имеют, как правило номинальный вторичный ток 5 А. В зависимости от назначения трансформаторы тока конструктивно оформляются весьма различно. В целях безопасности вторичная обмотка должна быть надёжно заземлена. При повышенных напряжениях и больших величинах тока трансформаторы тока приобретают значительные размеры.

Соблюдение условия постоянно замкнутой вторичной обмотки трансформаторы тока на себя или на приборы чрезвычайно важно. Это вызвано тем, что трансформатор тока в режимах холостого хода имеет в сердечнике индукцию до 1,4 ÷ 1,8 Тл., соответственно этому растут потери в стали магнитопровода и при длительной работе неизбежны перегрев сердечника и повреждение изоляции вторичной обмотки. Но главную опасность представляет напряжение на зажимах разомкнутой обмотки U2. Для трансформаторов большого тока вторичное напряжение достигает нескольких тысяч вольт и более, несомненно представляет опасность для обслуживающего персонала.

2.13.9 Трансформаторы напряжения.

Трансформатор напряжения работает в режиме холостого хода. Вторичное напряжение U2 = 110 В. Чтобы погрешность измерения не выходила за определённые пределы, намагничивающий ток должен быть ограничен. Для этого магнитопровода трансформатора выполняют из стали высокого качества и относительно слабо насыщают (Вm 0,6 ÷ 0,8 Тл)

Трансформатор напряжения выполняют в виде однофазных трансформаторов и в виде трёхфазных.

Вопросы для самопроверки по главе

1. На каком законе ЭМП основан принцип действия трансформатора?

2. Какая обмотка трансформатора называется первичной?

3. Какая обмотка трансформатора называется вторичной?

4. Может ли быт коэффициент трансформации меньше единицы?

5. Каково минимальное число обмоток трансформатора?

6. Можно ли реализовать трансформатор на постоянном токе?

7. Почему у понижающего трансформатора коэффицент трансформации больше единицы?

8. Какое охлаждение применяется в трансформаторах?

9. Какое соотношение имеет место между мощностью источников электрической энергии и трансформаторами в сетях электроснабжения?

10. Расположение обмотки низкого напряжения относительно сердечника магнитопровода трансформатора.

11. Расположение обмотки высокого напряжения относительно сердечника магнитопровода трансформатора.

12. Соотношение между ЭДС и магнитным током в сердечнике трансформатора.

13. Особенность магнитопровода трехфазного трансформатора.

14. Схема соединения обмоток трехфазных трансформаторов.

15. Группы соединения обмоток трехфазных трансформаторов.

16. Коэффициент приведения трансформатора.

17. «Г»- образная схема замещения трансформатора.

18. Управление электрического состояния первичной обмотки трансформатора.

19. Определение параметров схемы замещения трансформатора опытом холостого хода.

20. Определение параметров схемы замещения трансформатора опытом короткого замыкания.

21. Что такое напряжение короткого замыкания двухобмоточного трансформатора как его определяют?

22. Внешняя характеристика трансформатора при активной нагрузке.

23. Внешняя характеристика трансформатора при емкостной нагрузке.

24. Векторная диаграмма трансформатора при холостом ходе.

25. Векторная диаграмма трансформатора при емкостной нагрузке.

26. Чем определяются потери в трансформаторе при холостом ходе?

27. Почему магнитопровод трансформатора набирается из листовой или рулонной трансформаторной стали?

28. Чем определяются потери в трансформаторе при коротком замыкании?

29. При каком значении коэффициента нагрузки КПД трансформатора максимальное?

30. Для чего устанавливают несколько параллельно работающих трансформаторов?

31. Как должна распределяться общая нагрузка подстанции между параллельно включенными трансформаторами?

32. Условия для параллельного включения трансформаторов.

33. В каких случаях применение автотрансформаторов экономичнее применения двухобмоточных трансформаторов?

34. Отличие автотрансформатора от обычного трансформатора.

35. Отличие сварочного трансформатора от обычного трансформатора.

36. Внешняя характеристика сварочного трансформатора.

37. Каким образом регулируется внешняя характеристика сварочного трансформатора?

38. В каком режиме работает измерительный трансформатор тока?

39. В каком режиме работает измерительный трансформатор напряжения?

40. Можно ли изменять частоту на выходе трансформатора?

41. Трансформатор числа фаз, способ реализации.