3.3. Изображение векторов вторичных токов.

Направление векторов вторичного тока I2 на диаграмме зависит от положительного направления тока, принятого для вторичной обмотки.

Если положительное направление вторичного и первичного тока принять совпадающим, например направленным от начала к концу, то при прохождении по первичной обмотке тока положительного направления вторичный ток будет иметь отрицательный знак и изобразится на векторной диаграмме векторам, противоположным вектору первичного тока. Если же за положительное направление вторичного тока принять ток обратный первичному, проходящий от конца у началу вторичной, то знаки первичного и соответствующего ему вторичного тока будет одинаковы.

3.4. Условия работы тт в схемах защит.

ТТ работают как источники тока с заданным первичным током, представляющим ток защищаемого участка. Величина тока практически не зависит от нагрузки вторичной цепи ТТ, поскольку его сопротивление с нагрузкой, приведенное к числу витков первичной обмотки, ничтожно мало по сравнению с сопротивлением системы. Это делает работу ТТ отличной от работы силовых трансформаторов и трансформаторов напряжения.

Работа ТТ с присоединенной ко вторичным зажимам нагрузкой характеризуется соотношениями, вытекающими из схемы замещения и векторной диаграммы, соответствующей условным положительным направлением, принятым ниже.

За исходный при построении принимается вектор вторичного тока Iв. Все величины приведены к числу витков вторичной обмотки и обозначают следующее:

- напряжение на зажимах НК вторичной обмотки;

- ЭДС индуцируемые в первичной и вторичной обмоток;

 - угол между ;

- поток в магнитопроводе отстающий от на 90⁰, поскольку он имеет направление, противоположное определяемому правилом винта;

I’нам – ток намагничивания определяющий поток , проходящий через фиктивное сопротивление намагничивания ;

 - угол сопротивления Z’нам;

 - угол между , определяемый потерями в стали;

- первичный ток;

- напряжение на зажимах НК.

3.4. Схема замещения и векторная диаграмма тт.

Соотношение основных величин характеризующих работу ТТ могут быть установлены на основе его схемы замещения и векторной диаграммы. На схеме замещения показано сопротивление первичной обмотки, поскольку оно не влияет на работу ТТ.

Первичный ток I’1, ток намагничивания I’нам и полное сопротивление ветви намагничивания отмечены знаком “'“. Это означает, что их величины приведены к вторичной обмотке ТТ. Это приведение выполняется пересчетом по номинальному коэффициенту трансформации nт равному . Приведенные величины равны:

При рассмотрении работы ТТ следует иметь ввиду, что обычно сопротивления в схеме замещения ничтожно малы по сравнению с общим сопротивлением первичной цепи, в которую включен ТТ, поэтому они не влияют на величину первичного тока.

Необходимо также учитывать, что наличие в ТТ стального сердечника обуславливает нелинейность сопротивления ветви намагничивания Z’нам, вследствие этого токи I’нам и I’2, как правило, несинусоидальные. Сумма этих токов, как видно из схемы замещения равны I’1, который обычно синусоидален. Несинусоидальные токи и напряжения не могут изображаться векторами, поскольку их гармонические составляющие имеют разные частоты. При рассмотрении работы ТТ с помощью векторных диаграмм несинусоидальные токи и напряжения условно замещаются эквивалентными синусоидальными имеющими такие же действующие значения. При построении векторной диаграммы за исходный принят вектор тока I2. Вектор напряжения вторичной обмотки u2 построен как сумма падений напряжений от тока I2 в активном и индуктивном сопротивлениях нагрузки вторичной обмотки Zн. ЭДС E2 вторичной обмотки

(3.7)

Соответственно положительным направлением первичного и вторичного токов, принятым противоположными в первичной и вторичной обмотках, ЭДС первичной обмотки Е1 находится в противофазе с ЭДС Е2. Вектор рабочего магнитного потока Ф опережает на 90⁰ вектор ЭДС Е1, наведенной этим магнитным потоком. Вектор тока намагничивания I’нам опережает вектор магнитного потока Ф на угол , обусловленный активными потерями в стали сердечника. Вектор первичного тока I1 построен на диаграмме как сумма векторов вторичного тока I2 и тока намагничивания I’нам:

Токам соответствуют противодействующие магнитные потоки первичной и вторичной обмоток поскольку эти токи в витках обмоток направлены встречно. Соответственно выражению магнитный поток первичной обмотки уравновешивается рабочим магнитным потоком создающимся током I’нам и размагничивающим действием тока I2 .