2.3 Перелік приладів і апаратури

1. Реле серії РТ-80, РТ-90, ІТ-80;

2. Амперметр змінного струму|току| 10 А;

3. Трансформатор навантаження ОСО–0,25 220/12 В;

4. Електричний секундомір;

5. ЛАТР;

6. Рубильники.

2.4 Оформлення звіту

Звіт повинен містити|утримувати|:

1. Електричні схеми випробувань.

2. Паспортні дані випробовуваного реле, електровимірювальної і іншої апаратури.

3. Дані досліду |досліду| за визначенням вільного обертання диска, струму|току| і часу спрацьовування електромагнітного елемента (відсічення|відсічки|).

4. Дослідні|досвідчені| і паспортні характеристики.

5. Виводи|виведення| і висновки|ув'язнення| по роботі.

2.5 Контрольні питання

1. Яке призначення індукційних реле?

2. Переваги і недоліки|нестачі| індукційних струмових реле в порівнянні з електромагнітними?

3. Як регулюється струм|тік| спрацьовування залежного елемента?

4. Як регулюється струм|тік| спрацьовування незалежного елемента?

5. Чому залежність часу спрацьовування від струму|току| обмежена?

6. Чому характеристики реле РТ-80 зберігаються незмінними при одній і тій же кратності струму|току| в ланцюзі|цепі| обмотки для різних уставок| за струмом спрацьовування?

3 Лабораторна робота № 3 випробування трансформаторів струму|току|

3.1 Підготовка до лабораторної роботи

3.1.1 МЕТА|ціль| ВИКОНАННЯ РОБОТИ

1. Вивчити конструкцію і методику випробувань трансформаторів струму|току|.

2. Ознайомитися з|із| вибором трансформаторів струму|току| для цілей виміру|вимірювання| і підключення реле захисту.

3. Набути практичних навичок у визначенні параметрів і характеристик трансформаторів струму|току|.

3.1.2 ТЕОРЕТИЧНА ПІДГОТОВКА

Вимірювальні трансформатори струму|току| (ВТТ) служать для перетворення струмів|токів| первинних ланцюгів|цепів| в стандартні струми|токи| 5 або 1 А для вимірювальних приладів, пристроїв|устроїв| релейного захисту і автоматики. Нормально трансформатори струму|току| працюють в режимі, близькому до режиму короткого замикання вторинної|повторної| обмотки.

Розмикання вторинної|повторної| обмотки за наявності струму|току| в первинному ланцюзі|цепі| неприпустимо|недопустимий|, оскільки|тому що| при цьому може бути пошкоджена ізоляція трансформатора з витікаючими звідси наслідками.

Струм|тік|, вимірюваний ВТТ, визначають виразом|виразу|:

де: К_н=I_1н/I_2н – номінальний коефіцієнт трансформації, що представляє|уявляє| відношення|ставлення| первинного до вторинного|повторного| номінального струму|току|.

Для|в| трансформаторів струму|току| розрізняють три види похибок :

• відносну струмову, у відсотках|процентах|:

• кутову δ, визначувану між вектором первинного I₁| і вторинного|повторного| I₂| струмів|токів|;

• повну|цілковиту| .

Повна|цілковита| струмова погрішність є значенням різниці твору|добутку| номінального коефіцієнта трансформації на миттєве значення вторинного|повторного| струму|току| і миттєвого значення первинного струму|току|, що діє, у відсотках|процентах|:

де: I₁ – значення первинного струму, що діє; Т – тривалість періоду; i₁ і i₂ – миттєві значення первинного і вторинного струмів.

На значення похибок впливає, в основному, струм|тік| намагнічення сталі сердечника|осерді|. Чим вище якість стали, чим більше початкова магнітна проникливість, тим менше струм|тік| намагнічення і тим стабільніше його значення. Для зниження похибок і підвищення точності вимірів|вимірювань| застосовуються: холоднокатана сталь, пермалой, спеціальні схеми з'єднань|сполук| обмоток|, штучне підмагнічування| сердечника|осерді| і інші засоби|кошти|. Вживана для підвищення точність вимірів|вимірювань| спеціальні матеріали, засоби|кошти| і способи компенсації ускладнюють схеми, конструкції і здорожчують апарат. Треба мати на увазі, що застосування|вживання| трансформаторів високої точності не завжди обов'язково. Слід залежно від призначення по допустимих значеннях похибок вибирати найбільш дешевий апарат, відповідний|придатний| по точності вимірів|вимірювань|. Для трансформаторів струму|току| встановлено|установлений| п'ять класів точності (таблиця 3.1) залежно від максимальних величин похибок .

Таблиця 3.1 – Класи точності і найбільші похибки ВТТ

Клас точності	Струм|тік| в первинній обмотці (у % ).	Найбільша похибка		Примітка
		Струмова (%)	Кутова (мін)
	10	±0,5	±20
0,2	20	±0,35	±15
	від 100 до 120	±0,2	±10
	10	±1,0	±60
0,5	20	±0,75	±50
	від 100 до 120	±0,5	±40
	10	±2,0	±120
1,0	20	±1,5	±100
	від 100 до 120	±1,0	±80
3	від 50 до 120	±3,0	не нормується

Трансформатори струму|току| класу 0,2 застосовуються для точних вимірів|вимірювань|, перевірок і досліджень, ними оснащуються електротехнічні лабораторії електричних станцій.

Трансформатори струму|току| класів 0,5 і 1 встановлюються в розподільних пристроях|устроях| і служать для підключення щитових вимірювальних приладів, розрахункових і контрольних лічильників. Для підключення розрахункових лічильників обов'язково застосовують ВТТ класу 0,5.

Трансформатори струму|току| класів 3 і 10 використовуються для підключення реле захисту і автоматики.

У деяких схемах релейного захисту| знаходять|находять| застосування|вживання| і спеціальні конструкції ВТТ , наприклад з|із| сердечниками|осердею| типа|типу| Д для диференціального захисту і будь-яких інших захистів|, з|із| сердечником|осердею| типа|типу| Р для релейного захисту будь-якого типу|типу|. Клас точності ВТТ істотно|суттєвий| залежить від навантаження вторинного|повторного| ланцюга|цепу|.

Навантаження ВТТ визначається або потужністю S₂| і cos|₂ при номінальному струмі|току| I₂|, або повним|цілковитим| опором вторинного|повторному| кола|цепу|:

Номінальним навантаженням ВТТ є|з'являється| найбільша потужність, при якій він працює в своєму найвищому класі точності підключення додаткових приладів, тобто збільшення навантаження вторинного|повторного| ланцюга|цепу|, приводить|наводить| до збільшення похибок і до зниження точності вимірів|вимірювань|, при виборі ВТТ для підключення вимірювальних приладів потрібно дотримувати умову:

Z₂|Z_2ном|..

При виборі трансформаторів струму|току| в схемах релейних захистів необхідно погоджувати|узгоджувати| максимально допустиме навантаження Z2| його зовнішнього вторинного|повторного| ланцюга|цепу| величиною струму|току| первинного ланцюга|цепу|. Відомо, що трансформатори струму|току| в схемах релейних захистів повинні надійно працювати в режимах підвищених первинних струмів|токів|, що у багато разів перевищують робочі струми|токи|. Якщо первинний струм|тік| зростає понад|зверх| 120 % I_1н|, то струм|тік| намагнічування збільшується, що приводить|наводить| до великого насичення сталі сердечника|осерді| і відповідного збільшення похибок. Подібна картина спостерігається під час перехідного процесу при короткому замиканні, що несприятливо|несприятливий| відбивається на роботі релейних захистів|.

Практикою наладки і експлуатації релейних пристроїв|устроїв| встановлено|установлений|, що 10 %-я погрішність, тобто повна|цілковита| погрішність ε, що обумовлена струмом|током| намагнічення не повинна перевищувати 10 % первинного струму|току|. У зв'язку з цим ВТТ для пристроїв|устроїв| релейного захисту перевіряють на точність роботи по кривих граничної кратності, що є залежностями граничної кратності первинного струму|току| від навантаження вторинної|повторної| обмотки: К₁₀=i_1макс/i_1н=f(Z₂|), при соs|=0,8, за умови, що|при умові , що| повна|цілковита| погрішність дорівнює 10 %.

Крива кратностей| в логарифмічному масштабі показана на рис.3.1. Дані криві дозволяють по обчисленій|вичисляти| кратності первинного струму|току| визначити максимальне допустиме навантаження вторинного|повторного| ланцюга|цепу| ВТТ, при якому похибка не перевищує допустимої (ε=10%). Потім по встановленому|установленому| максимально допустимому навантаженню, по відомих опорах реле, а також по довжині сполучних дротів|проводів| визначається мінімально необхідний перетин жив останніх.

Важливою|поважною| характеристикою трансформатора струму|току| (ТС) є|з'являється| крива намагнічення (вольт-амперна характеристика), за видом|виду| якої можна судити про справність трансформаторів. Зокрема по вигляду|виду| характеристики намагнічення можна визначити:

• наявність виткових| замикань у вторинній|повторній| обмотці;

• несправності магнітопровода;

• можливість|спроможність| спільного|сумісного| використання трансформаторів в схемах ДЗ (оскільки при майже співпадаючих характеристиках трансформаторів, струми|токи| небаланса| будуть мінімальними).

Вольт-амперні характеристики є залежністю напруги|напруження|, що підводиться до вторинної|повторної| обмотки, від намагнічуєючого струму|току|, що пропускається через неї, при розімкненій первинній обмотці ВТТ.

1 – для сердечника|осерді| Д; 2 – для сердечника|осерді| класу 0,5

Рисунок 3.1 – Криві 10 % погрішності ВТТ типа|типу| ТПОЛ

Характеристика знімається дослідним|досвідченим| шляхом|дорогою| по схемі, приведеній на рис. 3.2.

При включенні|приєднанні| ВТТ визначається 10–12 точорк і по ним будується крива залежності U₂| = f(I₂|), яка і порівнюється з|із| типовою характеристикою. За наявності в ВТТ короткозамкнутих витків характеристика намагнічення різко знижується, як показано на рис.3.3 пунктиром затиски обмоток| маркіруються: первинною – Л₁ і Л₂ і вторинною|повторною| И₁ і И₂. Вибір один із затисків, наприклад, первинної обмотки, який має бути названий|накликати| Л₁ є|з'являється| довільним. Але|та| після|потім| цього за початок И₁ вторинної|повторної| обмотки приймається вже однозначно той затиск, з|із| якого миттєвий струм|тік| прямує в зовнішній ланцюг|цеп|, коли в первинній обмотці він направлений|спрямований| від Л₁ до Л₂.

3.1.3 ВИПРОБУВАННЯ ВИМІРЮВАЛЬНИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ

Випробування ВТТ проводяться в об'ємі|обсязі|, передбаченому ПУЕ:

3.1.3.1 Вимір|вимірювання| опору ізоляції:

а) первинних обмоток|. Проводиться|виробляє| мегомметром на U = 2500 В. Величина опори ізоляції не нормується;

б) вторинних|повторних| обмоток|. Проводиться|виробляє| мегомметром на напругу|напруження| 500 або 1000 В. Опір ізоляції вторинних|повторних| обмоток| разом з приєднаними до них ланцюгами|цепами| повинно бути не менше 1 Мом.

3.1.3.2. Заміри тангенса кута|кутка| діелектричних втрат проводиться|виробляє| для трансформаторів струму|току| на напругу|напруження| 110 кВ| і вище.

3.1.3.3. Випробування підвищеною напругою|напруженням| промислової частоти:

а) ізоляція первинних обмоток|. Випробування є|з'являється| обов'язковим для трансформаторів до 35 кВ. Величини випробувальної напруги|напруження| вказані в таблиці. 7.

Тривалість додатка|застосування| нормованої випробувальної напруги|напруження|:

• для трансформаторів напруги|напруження| – 1 хв;

• для трансформатора струму|току| з|із| керамічною, рідкою або паперово-масляною|олійною|

ізоляцією – 1 хв;

Рисунок 3.2 – Схема зняття характеристики намагнічення U₂| = f (I₂|)

Рисунок 3.3 – Вольт-амперна характеристика

• для ВТТ з|із| ізоляцією з|із| твердих органічних матеріалів або кабельних мас – 5 хв.

б) ізоляції вторинних|повторних| обмоток|. Величина випробувальної напруги|напруження| для ізоляції вторинних|повторних| обмоток| разом з приєднаними до них ланцюгами|цепами| складає 1кОм|.

Таблиця 3.1 – Випробувальна напруга|напруження| промислової частоти

для вимірювальних трансформаторів

Виконання ізоляції вимірювального трансформатора	Випробувальна напруга, кВ, при номінальній напрузі, кВ
	3	6	10	15	20	35
Нормальна	21,6	28,8	37,8	49,5	58,5	85,5
Ослаблена	9	14	22	33	-	-

3.1.3.4. Вимір|вимірювання| струму|току| холостого ходу проводиться|виробляє| для каскадних трансформаторів напругою|напруженням| 110 кВ| і вище на вторинній|повторній| обмотці при номінальній напрузі|напруженні|.

3.1.3.5. Зняття характеристик намагнічення сердечника|осерді| трансформатора струму|току| слід проводити|виробляти| до номінального струму|току|, якщо для цього не потрібна напруга|напруження| вище 380 В. Для ВТТ , призначених для живлення|харчування| пристроїв|устроїв| релейного захисту, зняття характеристик проводиться|виробляє| струмом|током| вище за номінальне до початку області насичення.

3.1.3.6. Перевірка полярності виводів|виведень| ВТТ (або групи з'єднання|сполуки| для|в| трифазних трансформаторів напруги|напруження|) проводиться|виробляє| при монтажі, якщо відсутні паспортні дані або є сумніву в достовірності цих даних.

3.1.3.7. Вимір|вимірювання| коефіцієнта трансформації на всіх відгалуженнях проводиться|виробляє| для вбудованих ВТТ і трансформаторів, що мають перемикальний пристрій|устрій|.

3.1.3.8. Вимір|вимірювання| опору обмоток| постійному струму|току| проводиться|виробляє| для|в| первинних обмоток| трансформаторів струму|току| напругою|напруженням| 10кВ| і вище, що мають перемикальні пристрої|устрої|. Відхилення виміряного|виміряти| значення опору обмотки від паспортного не повинне перевищувати 2 %.

3.1.3.9. Випробування трансформаторного масла|мастила| проводиться|виробляє| для вимірювальних трансформаторів 35 кВ| і вище, що мають підвищене значення тангенса кута|кутка| діелектричних втрат ізоляції.