Основные сведения. Измерительные трансформаторы тока предназначены для преобразования больших

Измерительные трансформаторы тока предназначены для преобразования больших значений токов к уровням, допускаемым для измерения приборами со стандартным номинальным значением 5А. Кроме того, измерительный трансформатор тока в высоковольтных цепях применяется для защиты измерительных приборов и персонала от высокого напряжения. В этом случае отсутствует электрическая связь высоковольтной и измерительной цепи.

Измерительные трансформаторы тока по режиму работы отличаются от обычных силовых трансформаторов. Первичная обмотка имеет небольшое число витков, иногда даже один виток. Начало и конец её обозначаются буквами Л1 и Л2. Она включается последовательно с приёмником электрической энергии. Зажимы вторичной обмотки обозначаются буквами И1 и И2 и замыкаются на малое сопротивление измерительных приборов, обычно 0,2... 0,8 Ом, поэтому режим работы трансформатора тока близок к режиму короткого замыкания. Во вторичную обмотку трансформатора включаются амперметры, токовые обмотки ваттметров, счётчиков, фазометров. Число включаемых последовательно приборов ограничивается допустимым сопротивлением вторичной обмотки, которое указано в паспорте трансформатора.

Класс точности трансформатора определяется наибольшими допустимыми токовыми и угловыми погрешностями. По показаниям приборов, включённых во вторичную обмотку, определяют значения измеряемых величин

где K_I – действительный коэффициент трансформации.

Коэффициент трансформации зависит от режима работы трансформатора, который, в свою очередь, зависит от значения измеряемого тока, от значения нагрузки во вторичной цепи, поэтому показания приборов умножаются не на действительный, а на номинальный коэффициент трансформации, который всегда считается постоянным.

где I _1H и I_{2H –} номинальные токи соответственно первичной и вторичной обмоток.

Относительная токовая погрешность для измерительного трансформатора тока определяется

Угловой погрешностью трансформатора тока называется угол между вектором первичного тока и повёрнутым на 180⁰ вектором вторичного тока. Она считается положительной, когда повернутый на 180⁰ вектор I₂ опережает I₁. Угловую погрешность следует учитывать при работе трансформатора с приборами, в показание которых входит угол сдвига фаз между током и напряжением (ваттметры, счётчики, фазометры).

Для измерения больших постоянных токов применяются трансформаторы постоянного тока (рис. 5.1).

Рис. 5.1. Схема трансформатора постоянного тока

Они представляют собой два одинаковых магнитопровода с двумя обмотками. Первичные обмотки соединяются согласно и подключаются к цепи с измеряемым постоянным током. Две вторичные обмотки соединяются встречно и подключаются к источнику вспомогательного переменного напряжения, последовательно с ними включается мостовая выпрямительная схема с магнитоэлектрическим прибором в диагонали. Показания прибора пропорциональны значениям постоянного тока.

В течение одного полупериода в одном магнитопроводе потоки Ф _– и Ф_~ направлены в одну сторону. Постоянный магнитный поток Ф _– насыщает магнитопровод и его состояние характеризуется точкой А (рис. 5.2). на кривой намагничивания.

В том магнитопроводе, в котором Ф _– и Ф_~ направлены в одну сторону, практического изменения состояния сердечника не происходит, т. к. он насыщен (Н₁). В этот же полупериод в другом магнитопроводе Ф _– и Ф_~ направлены навстречу и суммарный поток определяется их разностью (Н₂). При этом резко меняется состояние магнитопровода, увеличивается магнитная проницаемость и появляется ЭДС, уравновешивающая приложенное напряжение и препятствующая росту тока i₂. При этом (рис. 5.3). Если ток I_- увеличивается, то точка А сместится вправо по кривой намагничивания и ток i₂ будет возрастать до большого значения, так как ограничивающая его ЭДС будет возникать при другом значении напряжённости, определяемой равенством . Так будет происходить, если кривая В(Н) будет иметь вид, показанный на рис. 5.3, но в связи с тем, что действительная кривая В(Н) (рис. 5.2.) отличается от идеальной, появляется погрешность.

Рис. 5.2. Намагничивание магнитопровода		Рис. 5.3. Построение кривой вторичного тока

Рис. 5.4. Схема поверки трансформатора тока: ТТ₁ – образцовый; ТТ₂ – поверяемый трансформатор тока

Дата добавления: 2015-07-10