V - вольтметр 0-60 в
Рисунок 9 – Схема для снятия нагрузочной характеристики ТТ
Вторичное напряжение при вторичное напряжение при разомкнутой вторичной обмотке
На основании данных таблицы построить зависимость при различных нагрузках во вторичной обмотке ТТ.
Данные измерений внести в таблицу 6.
Т а б л и ц а 6 - Нагрузочная характеристика ТТ
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
(А) |
|
|
|
|
|
, А (R = 0,5 Ом) |
|
|
|
|
|
, А (R = 3 Ом) |
|
|
|
|
|
, А (R = 10 Ом) |
|
|
|
|
2.5 Содержание отчета
2.5.1 Цель работы.
2.5.2 Характеристики и векторная диаграмма измерительных трансформаторов тока.
2.5.3 Технические данные ТТ.
2.5.4 Схемы испытаний, результаты и необходимые графики.
2.5.5 Анализ полученных данных.
2.6 Контрольные вопросы
2.6.1 Назначение и схемы включения ТТ.
2.6.2 Векторная диаграмма схемы замещения ТТ.
2.6.3 Конструкции ТТ.
2.6.4 Режимы работы ТТ.
2.6.5 Почему не допускается работа ТТ при разомкнутой вторичной обмотке?
2.6.6 Погрешности ТТ. Чем они обусловлены?
2.6.7 Способы уменьшения погрешностей.
3 Лабораторная работа №2. Измерительные трансформаторы напряжения
Цель работы: изучение конструкций различных трансформаторов напряжения, схем их включения и проведение некоторых испытаний, предусматриваемых правилами технической эксплуатации (ПТЭ).
3.1 Характеристики и векторная диаграмма измерительных трансформаторов напряжения
В электроэнергетических установках ИТН применяются для включения в их вторичную цепь параллельных обмоток приборов контрольно–измерительных систем, устройств синхронизации, релейной защиты, автоматики, для контроля изоляции и других целей.
Подключаемые приборы различаются назначением, потребляемой мощностью, коэффициентом мощности, местом установки, требованиями к надежности и точности измерений.
Поэтому для разных участков главной схемы электрических соединении – генераторов, трансформаторов, сборных шин и. т. п.- в зависимости от условий и назначения выбираются включаемые по разным схемам один или несколько однофазных или трехфазных ИТН. На небольших подстанциях ИТН иногда служат для питания осветительной сети.
В принципе ИТН – это небольшой силовой трансформатор, работающий в режиме, близком к режиму холостого хода. Для идеального ИТН (без потерь и погрешностей) коэффициент трансформации приблизительно равен отношению чисел витков
(3.1)
поэтому
(3.2)
Номинальное вторичное напряжение обычно равно 100В или 100/ В. Шкалы подключаемых приборов градуируются по первичному напряжению.
У реальных ИТН возникают погрешности изменения из-за потерь в магнитопроводе на перемагничивание и вихревые токи и из-за нагрева обмоток, эти погрешности снижают точность измерений.
Погрешность напряжения (в процентах) определяется выражением
(3.3)
При построении диаграммы приняты следующие условности : векторы и изображены повернутыми на 1800, величины со штрихом, а именно: , , , приведены к первичной обмотке
Рисунок 10 - Векторная диаграмма измерительного трансформатора напряжения (ИТН)
Угловая погрешность определяется углом δ между векторами первичного и повернутого на 1800 вторичного напряжения.
Векторная диаграмма ИТН представлена на рисунке 10.
Для снижения погрешностей применяются сердечники с возможно меньшим магнитным сопротивлением, уменьшается индукция в магнитопроводах, магнитное рассеяние, плотность тока в обмотках.
Группировка ИТН по классу точности согласно ГОСТ 1983-77 приведена в таблице 7.
ИТН класса 0,2 применяются для точных измерений, проверок и исследований при наладочных работах, приемных испытаниях оборудования, для подключения вычислительных машин, приборов автоматического регулирования частоты, градуировки эксплуатационных приборов и т.п., ими оснащаются электротехнические лаборатории электрических станций.
Т а б л и ц а 7
|
Класс точности |
Наибольшая погрешность | ||
|
напряжения, % |
Угловая | ||
|
…… |
град | ||
|
0,2 |
0,2 |
10 |
0,3 |
|
0,5 |
0,5 |
20 |
0,6 |
|
1 |
1 |
40 |
1,2 |
|
3 |
3 |
Не нормируется | |
ИТН классов 0,5 и 1 устанавливаются в распределительных устройствах. Они служат для подключения щитовых приборов, расчетных и контрольных счетчиков и прочих измерительных устройств, у которых погрешность в напряжении не должна превышать 0,5 или 1%. Для подключения расчетных счетчиков обязательно применение ИТН класса 0,5.
ИТН класса 3 и грубее используются в релейных защитах, устройствах автоматики, для питания сигнальных ламп и т.п., где допустима погрешность измерения больше 3%.
Класс точности существенно зависит от вторичной нагрузки ИТН, при увеличении которой он снижается. Нагрузка (мощность) однофазного ИТН (в вольт – амперах) определяется выражением
(3.4)
или
(3.5)
где U – номинальное напряжение вторичной обмотки, В;
I- ток вторичной обмотки, А;
∑ Р = S cos φ – суммарная активная мощность;
∑ Q = S sin φ-суммарная реактивная мощность;
z = - полное сопротивление вторичной цепи, Ом;
r = z cos φ – активное сопротивление вторичной цепи;
х = z sin φ – реактивное сопротивление вторичной цепи.
С увеличением числа включенных приборов сопротивление вторичной цепи уменьшается, а нагрузка ИТН увеличивается.